项目2、交流电动机的拆装与维护

1、项目2 交流电动机的拆装与维护,【项目目标】,【项目内容】,三相异步电动机的结构、转动原理； 三相异步电动机的运行特性； 三相异步电动机的机械特性、启动、调速和制动；单相异步电动机的结构和工作原理；交流电动机的维护与检修。,掌握三相交流异步电动机的结构；理解三相交流异步电动机的工作原理，理解交流电动机铭牌数据；掌握三相异步电动机定子绕组首尾端的测定方法；掌握三相交流异步电动机的运行原理及运行特性；掌握三相交流异步电动机的启动、调速、制动的方法，理解其原理；掌握三相交流异步电动机的选用、使用与维护方法；掌握单相交流异步电动机的结构、工作原理、使用与维护方法；能正确地对交流电动机进行拆装；能够对三

2、相、单相交流异步电动机进行故障检测与排除。,任务2.1 三相异步电动机的认识与拆装,一、三相异步电动机的结构 三相异步电动机的结构主要由定子和转子两大部分组成。固定不动的部分叫定子；旋转部分叫转子。转子装在定子腔内，定子、转子之间有一空气间隙，称为气隙。图2-1所示的是鼠笼型异步电动机拆开后各个部件的形状。,1.定子部分 定子部分主要由机座、定子铁芯和定子绕组三部分组成。图2-2所示为三相鼠笼型异步电动机的装配图。,(1)机座 三相异步电动机的机座起固定和支撑定子铁芯和端盖、保护电动机的绕组和旋转部分的作用，一般用铸铁铸造而成。 (2)定子铁芯 铁芯内圆有均匀分布与轴平行的定子槽，如图2-3所

3、示，用以嵌放对称绕组。绕组是根据电机的磁极对数和槽数按照一定规则排列与连接的。铁芯外圆周面固定在机座内，如图2-4所示。,(3)定子绕组 三相异步电动机的定子绕组是三相对称绕组，它由三个完全相同的绕组组成，每个绕组即为一相，三相绕组在铁芯内圆周面上相差120o电角度布置，每相绕组的两端分别用U1U2，V1V2，W1W2表示，三相绕组的六个出线端引到接线盒上，从接线盒与三相电源相连接，可以根据需要接成星形或三角形。图2-5(a)为定子绕组的星形接法；图2-5(b)为定子绕组的三角形接法。,2.转子部分 (1)转子铁芯。一般中、小型异步电动机的转子铁芯用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，铁芯外圆有均匀

4、分布与轴平行的槽，如图2-6所示，用以嵌放转子绕组，套在转轴上。,(2)转子绕组 鼠笼型转子绕组。如图2-7所示。鼠笼型转子，如图2-8所示。铸铝转子，如图2-9所示。,具有上述鼠笼型转子的异步电动机称为鼠笼型异步电动机，这类电动机之一的外形如图2-10所示。,绕线型转子绕组与接线原理如图2-11所示。 绕线型异步电动机。,(3)转轴 3.气隙,二、三相异步电动机的铭牌及主要技术参数 电动机铭牌如表2.1所示。,1.型号。各类型电动机的主要产品代号意义摘录于表2.2中。,(8)温升及绝缘等级：按耐热程度不同，将电动机的绝缘等级分为A、E、B、F、H、C等几个等级，它们允许的最高温度如表2.3所

5、示，其中最高允许温升是按环境温度40oC计算出来的。,三、三相异步电动机的绕组首、尾端的测定 1.万用表或微安表判别方法 (1)万用表或微安表判别方法之一 首先用万用表电阻挡判断出各相绕组的两个出线端，分清三相绕组各相的两个线头，并进行假设编号，假设编号为U1、U2、V1、V2的W1、W2。 按图2-12方法接线。注视万用表(微安挡)或微安表指针摆动的方向，合上开关瞬间，若指针摆向大于0的一边，则接电池正极的线头与万用表(或微安表)负极所接的线头同为首端或尾端。如指针反向摆动，则接电池正极的线头与万用表(或微安表)正极所接的线头同为首端或尾端。,再将电池和开关接另一相绕组的两个线头，进行测试，

6、就可正确判别各相绕组的首尾端。,(2)万用表或微安表判别方法之二 同方法一。 按图2-13接线，判断首、尾端。用手转动电动机转子，如万用表(微安挡)指针不动，则证明假设的编号是正确的；若指针有偏转，说明其中有一相首、尾端假设编号不对，应逐相对调重测，直至正确为止。,2.绕组串电压表法 同方法一。 按图2-14接线。把其中任意两相绕组串联后再与电压表或万用表的交流电压挡连接(也可用灯泡替代电压表或万用表)，第三相绕组与36V 低压交流电源接通。 判断首、尾端。通电后，若电压表无读数(或灯不亮)，说明连在一起的两个线头同为首端或尾端；电压表有读数(或灯亮)，说明连在一起的两个线头中一个是首端，另一

7、个是尾端；任定一端为已知首端，同法可测定第三相的首、尾端。,四、三相异步电动机的运转原理 1.旋转磁场的产生 (1)两极旋转磁场的产生,由此可见，三相绕组通入三相交流电流时，将产生旋转磁场。若满足两个对称(即绕组对称、电流对称)，则此旋转磁场的大小便恒定不变(称为圆形旋转磁场)，否则将产生椭圆形旋转磁场(磁场大小不恒定)。 由图2-16可看出，旋转磁场是沿顺时针方向旋转的，如果将定子绕组接到电源三根端线中的任意两根对调一下，即沿逆时针方向旋转，与未对调端线时的旋转方向相反。由此可知，旋转磁场的旋转方向总是与定子绕组中三相电流的相序一致。所以，只要将三相电源线中的任意两相与绕组端的连接顺序对调，

8、就可改变旋转磁场的旋转方向。,(2)四极旋转磁场的产生 如果每相绕组由两个线圈组成，三相共有六个线圈，各线圈的位置互差120o，并把两个互差90o的线圈串联起来作为一个相绕组，如图2-17(a)所示。 通入三相交流电流时，便产生两对磁极的磁场，如图2-17(b)所示。,2.三相异步电动机的运转原理 图2-18是三相异步电动机的工作原理图。 电生磁；(动)磁生电；电磁力(矩)。,三相异步电动机的转速n恒小于定子旋转磁场的转速n1，只有这样，转子绕组与定子旋转磁场之间才有相对运动(转速差)，转子绕组才能感应电动势和电流，从而产生电磁转矩。因而nn1(有转速差)是异步电动机旋转的必要条件，异步的名称

9、也由此而来。,3.转差率 转速差(n1n)与旋转磁场转速n1的比称为转差率。用s表示为：,可得：,五、三相异步电动机的拆装 1.拆装电动机的常用工具 拆装电动机时，常用工具有：拉钩、油盘、活扳手、榔头、螺丝刀，紫铜棒、钢套筒和毛刷等，如图2-19所示。,用拉具拆卸皮带轮或联轴器时，拉脚应勾住其外缘，如图2-20所示；在拆卸轴承时拉脚应勾在轴承的内环上，如图2-21所示。,2.三相异步电动机的拆卸 (1)三相异步电动机的拆卸顺序如下： 切断电源，拆下电动机与电源的连接线，并将电源连接线线头做好绝缘处理。脱开带轮或联轴器与负载的连接，松开地脚螺栓和接地螺栓。拆卸带轮或联轴器。拆卸风罩风扇。拆卸轴承

10、盖和端盖。抽出或吊出转子。,(2)主要零、部件的拆卸方法如下： 联轴器或皮带轮的拆卸。拆卸风罩和风扇。轴承盖和端盖的拆卸。,3.三相异步电动机的装配 三相异步电动机的装配顺序如下：滚动轴承的安装，后端盖的安装，转子的安装，前端盖的安装，安装风扇和皮带轮。,4.装配后的检验 一般检查；测量绝缘电阻； 测量电流；通电观察。 上述检查合格后可通电观察，用转速表测量转速是否均匀并符合规定要求；检查机壳是否过热；轴承有无异常声音。,【任务实施】 1.任务实施的内容 三相异步电动机的认识及拆装。 2.任务实施的要求 (1)正确地把三相异步电动机接入三相电源。 (2)根据给定的电路图正确布线，使电路正常工作

11、。 (3)正确使用交流电流表、交流电压表，正确测出数据。 (4)掌握中、小型三相异步电动机的拆卸及安装的方法。 3.设备器材 电工实验实训台，1套；三相异步电动机，1台；交流电流表、电压表，各1块；万用表，1块；转速表，1块；单刀开关，1只；电工工具(含顶拔器、活扳手、榔头、螺丝刀、紫铜棒、钢套筒、毛刷、钳子、螺丝刀) ， 1套。,4.任务实施的步骤 (1)观察电动机的结构，抄录电动机的铭牌数据，将有关数据填入表2.4中。,(2)用手拨动电动机的转子，观察其转动情况是否良好。 (3)测量电源电压，根据电源电压和电动机的铭牌数据确定电动机定子绕组应采用的连接形式。按图2-22所示连接线路，选择合

12、适的电压表和电流表的量程，将电动机外壳接地。,(4)合上电源开关S1，观察三相异步电动机直接启动时的启动电流，将数据记入表2.5中，记住这时电动机的转动方向，并以这个转动方向为正转方向。 (5)待电动机转速稳定后，测量电动机空载运行时的转速和线电流，记入表2.5中。 (6)断掉电源，将电动机三根电源线中的任意两根对调，然后合上电源开关S1，再测启动电流和空载电流、空载转速。观察电动机的转向，对上面各量有无影响。 (7)在电动机稳定运行后断开开关S2，即断开W相，使电动机断相运行。注意电动机的运转声音有无异常。迅速测量其他两相的电流IU、IV及电动机转速，记入表2.5中。,(8)仍断开开关S2，

13、以便观察电动机单相启动情况。先用手朝任一方向拨动电动机转轴，然后松手，在电动机尚未停转时接通电源，观察电动机的启动情况和转动方向，将情况记入表2.6中。,(9)三相异步电动机的拆装 按三相异步电动机的拆卸顺序拆卸中、小型三相异步电动机；对电动机转子轴承洗油，对滚动轴承上润滑脂；按前述三相异步电动机装配顺序进行装配。 将以上拆装有关情况记入表2.7中。,电动机装配后进行检验，将有关数据详细记录于表2.8中。,5.注意事项 (1)测量电动机的启动电流时，所选电流表的量程，应稍大于电动机额定电流的7倍，切不可按额定电流值选用。 (2)使用转速表时应注意：估计待测转速，选择好合适的量程，然后在表的转轴

14、上套上橡皮顶尖，用双手将表拿稳，使表的转轴与电动机的转轴处在同一轴线上，缓缓地顶在电动机转轴的中心孔里，待表针稳定下来后即可读数。,任务2.2 三相异步电动机的运行特性,一、三相异步电动机中的感应电动势和感应电流 1.定子电路的电动势E1,2.转子电路的电动势E2,转子电路静止时的感应电动势的有效值为,若忽略定子绕组的电阻和漏磁通，则可认为定子电路上的电动势的有效值近似等于外加电源电压的有效值，即,3.转子电路的电流I2和功率因数cos2,转子电路的电流I2、功率因数cos2与转差率s的关系可用图2-31的曲线表示。,4.定子电路的电流I1 与变压器的电流变换原理相似，定子电路的电流I1与转子

15、电路的电流I2的比值也近似等于常数。,二、三相异步电动机的机械特性 1.三相异步电动机的电磁转矩 (1)物理表达式,(2)参数表达式,2.三相异步电动机的电磁转矩与转差率的关系,由参数表达式可知，当U1、R2、X20为定值时，电磁转矩T随转差率s的变化而变化，如图2-32的Ts所示。,Ts曲线上升至下降的过程中，必出现一个最大值，此即为最大转矩Tmax，产生最大转矩时的转差率称为临界转差率，记为sc。 可以求得产生最大电磁转矩时的临界转差率和最大电磁转矩分别为：,由此可知：scR2，而与U1无关；而与R2无关。改变R2能使sc随之改变，例如增加R2，Ts曲线便向右移动，如图2-33所示。,3.

16、三相异步电动机的机械特性 机械特性是指电动机在一定运行条件下(电源电压一定时)，电动机的转速与转矩之间的关系，即nf(T)曲线。 机械特性分固有机械特性和人为机械特性两种。 (1)固有机械特性 异步电动机的固有机械特性是指在额定电压和额定频率下，定子、转子外接电阻为零时，nf(T)曲线。当UUN，ffN时，固有机械特性曲线如图2-34所示。应注意曲线上的“两段四点”。,稳定工作区和非稳定工作区 非稳定工作区AB段、稳定工作区BD段。,曲线上四个特殊点(三个重要转矩) a.启动点A。 异步电动机的启动能力通常用启动转矩与额定转矩的比值TstTN来表示，称为电动机的启动转矩系数，并用kst表示，即

17、,式中，TN电动机的额定转矩，它是电动机额定运行时的转矩，可由铭牌上的PN和nN求取,式中，TN的单位为Nm；PN的单位为kW；nN的单位为r/min。,kst是异步电动机的一项很重要的指标，对于一般的三相鼠笼式电动机的启动能力不太大，kst1.82.2，起重和冶金专用的三相鼠笼式异步电动机，kst2.84.0。,b.临界点B。 用过载系数m来表示电动机的承受过载的能力,一般m1.82.2，起重和冶金专用的鼠笼型异步电动机的m还要大些。,c.同步点D。电动机在理想空载时，T0，nn1，s0，实际电动机是不会在同步工作点运行的。 d.额定点C。BD段是稳定运行区，即异步电动机稳定运行区域为0ss

18、c。为了使电动机能够适应在短时间过载而不停转，电动机必须留有一定的过载能力，额定运行点不宜靠近临界点，般sN0.020.06。,(2)人为机械特性 人为机械特性就是人为地改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。 降低定子电压时的人为机械特性。如图2-35所示。 转子电路串接对称电阻时的人为机械特性。如图2-36所示。,三、三相异步电动机的运行特性 1.转速特性nf(P2)，如图2-37所示。 2.转矩特性Tf(P2)，如图2-38所示。,3.定子电流特性I1f(P2)，特性曲线如图2-39所示。 4.定子功率因数特性cos1f(P2)，特性曲线如图2-39所示。 5.效率特性f(P2)，特性

19、曲线如图2-39所示。,【任务实施】 1.任务实施的内容 测定三相异步电动机的转差率，由三相异步电动机的负载实验测试工作特性。 2.任务实施的要求 (1)掌握用日光灯法测转差率的方法。 (2)掌握三相异步电动机的负载试验的方法，测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。 3.设备器材 导轨、测速发电机及转速表，1套；校正直流测功机，1台；三相鼠笼式异步电动机，1台；交流电压表、电流表，各1块；功率表、功率因数表，各1块；直流电压表、电流表， 各1块；三相可调电阻器，1只。,4.任务实施的步骤 (1)用日光灯法测定三相异步电动机的转差率 将观察到的数据记录于表2.12中。,式中，t计数时间，单位为s；

20、Nt秒内图案转过的圈数；f1电源频率，50Hz。,(2)三相异步电动机的负载实验三相调压交流电源 按图2-40接线，同轴联接负载电动机。图中Rf阻值为1800，RL的阻值为2250。,合上交流电源，调节调压器逐渐升压至额定电压并保持不变。 合上校正过的直流电动机的励磁电源，调节励磁电流至校正值并保持不变。 调节负载电阻RL，使电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到1.25倍额定电流。从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、直流电动机的负载电流等数据。 共取数据89组记录于表2.13中。,作P1、I1、s、cos1与P2关系的工作特性曲线。由负载

21、试验数据计算工作特性，填入表2.14中。,任务2.3 三相异步电动机的启动、反转、调速与制动,一、三相异步电动机的启动 1.三相鼠笼式异步电动机的启动 (1)直接启动 直接启动一般只用于小容量的电动机(如7.5kW以下电动机)，对较大容量的电动机，电源容量又较大，若电动机启动电流倍数KI、容量和电网容量满足以下经验公式：,则电动机可采用直接启动方法，否则应采用降压启动。,(2)降压启动 当电动机容量较大，不允许采用全压直接启动时，应采用降压启动。 三相鼠笼式感应电动机降压启动方法有：Y降压启动、自耦变压器降压启动、延边三角形降压启动等。 Y换接降压启动 其原理接线图如图2-41所示。 Y换接降

22、压启动设备简单，成本低，操作方便，动作可靠，使用寿命长。目前，4100kW异步电动机均设计成380V的形连接，此启动方法得到了广泛应用。,自耦变压器降压启动 对容量较大的三相鼠笼式异步电动机常采用自耦变压器降压启动，其原理接线图如图2-42所示。,降压启动在限制启动电流的同时启动转矩也受到限制，因此它只适用于在轻载或空载情况下启动。,2.三相绕线式异步电动机的启动 (1)转子串电阻启动 为了在整个启动过程中得到较大的启动转矩，并使启动过程比较平滑，应在转子回路中串入多级对称电阻。启动时，随着转速的升高逐级切除启动电阻。图2-43为三相绕线式异步电动机转子串接对称电阻分级启动的接线图和启动时的机

23、械特性。,(2)转子串频敏变阻器启动 绕线式异步电动机采用转子串接电阻启动时，若想启动平稳，则必须采用较多的启动级数，这必然导致启动设备复杂化。为了解决这个问题，可以采用频敏变阻器启动。因为频敏变阻器的等效电阻Rp是随频率f2的变化而自动变化，它相当于一种无触点的变阻器，在启动过程中，它能自动、无级地减小电阻，使启动过程平稳、快速。,二、三相异步电动机的反转 前面讲过，只要把从电源接到定子的三根端线，任意对调两根，磁场的旋转方向就会改变，电动机的旋转方向就随之改变。 特别注意：改变电动机的旋转方向，一般应在停车之后换接。如果电动机正在高速旋转时突然将电源反接，不但冲击强烈，而且电流较大，如无防

24、范措施，很容易发生事故。,三、三相异步电动机的调速 1.变极调速 变极调速时，保持电源的频率不变，改变定子绕组的极对数，就改变了同步转速，从而改变了转子的转速。变极调速方法只用于鼠笼式异步电动机 如图2-44所示，图2-44(a)所示为两线圈串联，得p2；图2-44 (b)所示是两线圈并联，得p1。,目前，在我国多极电动机定子绕组连接方式常用的有三种，如图2-45所示。从星形改成双星形，Y/YY，Y接法低速，YY接法高速；从三角形改成双星形，/YY，接法低速，YY接法高速；由星形连接改接成反向串联的星形连接。这三种接法可使电动机极对数减少一半。,2.变频调速 (1)从基频向下变频调速。 (2)

25、从基频向上调变频调速。保持UN不变调速，近似为恒功率调速方式。 (3)变频电源。通过变频装置才能获得变压变频电源，目前多采用变频器。,3.变转差率调速 (1)改变定子电压调速 改变定子电压调速的方法适用于鼠笼式异步电动机。电动机调压调速的机械特性曲线如图2-45所示。 (2)转子串电阻调速 转子串电阻调速只适用于绕线型转子异步电动机。绕线型转子异步电动机的特性曲线如图2-46所示。,四、三相异步电动机的制动 1.三相异步电动机的机械制动 机械制动是利用机械装置，在定子绕组切断电源时，同时在电动机转轴上施加机械阻力矩，使电动机迅速停转的方法，如利用电磁铁制成的电磁抱闸来实现。 2.三相异步电动机

26、的电气制动 电气制动通常可分为能耗制动、反接制动和回馈制动等。 (1)能耗制动 三相异步电动机能耗制动接线如图2-48(a)所示。,(2)反接制动 三相异步电动机反接制动接线如图2-49(a)所示。制动时将电源开关Q由“运转”位置切换到“制动”位置，把它的任意两相电源接线对调。由于电压相序相反，所以定子旋转磁场方向也相反，而转子由于惯性仍继续按原方向旋转，这时转矩方向与电动机的旋转方向相反，如图2-49(b)所示，成为制动转矩。,(3)回馈制动 回馈制动发生在电动机转速n大于定子旋转磁场转速n1的情况，如图2-50所示。,【任务实施】 1.任务实施的内容 三相异步电动机的启动、反转、调速与制动

27、试验。 2.任务实施的要求 掌握三相异步电动机的各种启动、反转、调速和制动的方法。 3.设备器材 导轨、测速发电机及转速表，1套；校正直流测功机，1台；三相鼠笼式、绕线式、双速电动机，各1台；交流电压表、电流表，各1块；直流电压表、电流表，各1块；三相自耦变压器，1台；启动电阻箱，1台；调速电阻箱， 1台 。,4.任务实施的步骤 (1)三相异步电动机的启动试验 三相异步电动机星形三角形降压启动。 按图2-51接线。线接好后把调压器退到零位。三刀双掷开关合向右边(Y接法)。合上电源开关，逐渐调节调压器使升压至电动机额定电压220伏，打开电源开关，待电动机停转。,合上电源开关，观察启动瞬间电流，然

28、后把QS合向左边，使电动机(形接法)正常运行，整个启动过程结束。观察启动瞬间电流表的显示值以与其他启动方法做定性比较。,自耦变压器降压启动。 按图2-52接线。电动机绕组为接法。三相调压器退到零位，开关S合向左边。合上电源开关，调节调压器使输出电压达电动机额定电压220伏，断开电源开关，待电动机停转。开关S合向右边，合上电源开关，使电动机经自耦变压器降压启动并经一定时间再把QS合向左边，使电动机按额定电压正常运行，整个启动过程结束。观察启动瞬间电流。,绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器启动 三相异步电动机的定子绕组采用Y形接法。按图2-53接线。,转子每相串入的启动电阻箱。调压器退到零位。

29、接通交流电源，调节输出电压(观察电动机转向应符合要求)，在定子电压为220伏，转子绕组分别串入不同电阻值时，测取定子电流，数据记入表2.15中。,(2)三相异步电动机的反转试验。 (3)三相异步电动机的调速试验 三相绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速 按图2-53所示接好线路。同轴联接校正直流电机MG作为绕线式异步电动机M的负载。电路接好后，将M的转子附加电阻调至最大。合上电源开关，电动机空载启动， 保持调压器的输出电压为电动机额定电压220伏，转子附加电阻调至零。调节校正电机的励磁电流If为校正值(100mA或50mA)，再调节直流发电机负载电流，使电动机输出功率接近额定功率并保持这

30、输出转矩T2不变，改变转子附加电阻，测相应的转速记录于表2.16中。,三相鼠笼式异步电动机变极调速 按图2-54所示接线。把开关QS合向图2-53所示的右边，使电动机为接法(四极电动机)。接通交流电源(合控制屏上启动按钮)，调节调压器，使输出电压为电动机额定电压220伏，并保持恒定，读出各相电流、电压及转速。 把QS合向左边(YY接法)，并把右边三端点用导线短接。电动机空载启动，保持输入电压为额定电压，读出各相电流、电压及转速，将数据记录于表2.17中。,(4)三相异步电动机的制动试验 自拟三相异步电动机的反接制动试验线路图，并进行试验。,任务2.4 单相异步电动机的拆装与检修,一、单相异步电

31、动机的结构和运转原理 1.单相异步电动机的结构 单相异步电动机的构造与三相鼠笼型异步电动机相似，它的转子也是鼠笼型，而定子绕组是单相的，单相异步电动机的结构，如图2-58所示。,2.单相异步电动机的工作原理 当定子绕组通入单相交流电时，便产生一个交变的脉动磁通，这个磁通的轴线在空间是固定的，但可分解为两个等量、等速而反向的旋转磁通，如图2-59所示。 单相异步电动机的启动转矩为零。,二、单相异步电动机的启动 1.单相异步电动机旋转磁场的产生 两相对称电流在两相绕组中产生旋转磁场的过程如图2-60(b)所示。,(a)两相电流的波形,(b)两相电流的旋转磁场 图2-60 互差90o的两相电流的旋转

32、磁场,从图2-60可见，如果在空间相差90o的两相对称绕组中，通入互差90o的两相交流电流，结果产生了旋转磁场。旋转磁场的转速为n=60f1/p，旋转磁场的幅值不变，这样的旋转磁场与三相异步电动机旋转磁场的性质相同。,2.分相式单相异步电动机 (1)电容分相式单相异步电动机,电容分相式单相异步电动机定子上有两个绕组，如图2-62所示。启动时，主绕组电路与启动绕组电路中的两只开关Q和S都要闭合，等到转速接近额定值时，启动绕组电路中的“离心开关”S自动断开，这时只留下主绕组，电动机仍可继续带动负载运转。,电容分相式单相异步电动机可分为：电容启动式单相异步电动机，电容运行式单相异步电动机，电容启动与

33、运行式单相异步电动机(也称为单相双值电容式异步电动机)。 (2)电阻分相式单相异步电动机 电阻分相式单相异步电动机的启动绕组串接电阻，使启动绕组电路性质呈近乎电阻性，而主绕组呈感性电路性质，从而使两绕组中电流具有一定的相位差，电阻分相的相位差小于90o。实际电阻分相式单相异步电动机的启动绕组并没有串接电阻，而是通过选用阻值大的绕组材料，以及用绕组反绕的方法来增大启动绕组的电阻值，减少其感抗值，达到分相的目的。 理论和实践均证明，单相异步电动机通过电容或电阻分相后，在启动时就能产生旋转磁场，同三相异步电动机的工作原理相同，只要产生旋转磁场，单相异步电动机在启动时就能产生启动转矩。,3.罩极式单相

34、异步电动机 容量很小的单相异步电动机常利用罩极法来产生启动转矩。它的定子、转子铁芯采用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。单相绕组套在磁极上，极面的一边开有小凹槽，凹槽将每个磁极分成大、小两部分，较小的部分(约1/3)套有铜环，称为被罩部分；较大的部分未套铜环，称为未罩部分，如图2-63所示。罩极式电动机的磁场具有移动的性质，这可用图2-64来说明。,持续移动的磁场，其作用与旋转磁场相似，也可以使转子获得启动转矩。,三、单相异步电动机的反转 1.电容分相式单相异步电动机的反转 一般的方法是：将主绕组(或者副绕组)的两出线端对调，就会改变旋转磁场的转向，从而使电动机的转向得到改变。 如果要求电动机频繁

35、正、反向转动，例如，家用洗衣机的搅拌用电动机，运行中一般30s左右必须改变一次转向，此电动机一般用的是电容运转式单相电动机，其主绕组、启动绕组做得完全一样，通过转换开关，将电容器分别与主绕组、启动绕组串联，即可方便地实现电动机转向的改变，如图2-65所示。,2.电阻分相式单相异步电动机的反转 欲使电阻分相式单相异步电动机反转，只要将主绕组(或启动绕组)的两个接线端对调即可。,四、单相异步电动机的调速 1.串电抗器调速法 串电抗器调速法是将电抗器与电动机定子绕组串联。吊扇的调速采用调速器实现，其电路图如图2-66(a)所示。图2-66(b)所示为吊扇电气接线示意图。,串电抗器调速法，电动机的转速

36、只能由额定转速向低调速。其优点是线路简单，操作方便；缺点是电压降低后，电动机的输出转矩和功率明显降低，因此只适用于转矩及功率都允许随转速降低而降低的场合。,2.电动机绕组抽头调速法 台扇电气接线如图2-67(a)所示，电动机主绕组(运行绕组)、副绕组(启动绕组)以及中间绕组(调速绕组)接线如图2-67(b)所示。,电动机绕组抽头调速与串电抗器调速比较，用绕组内部抽头调速不需电抗器， 故节省材料、耗电量少，但绕组嵌线和接线比较复杂。,五、单相异步电动机的拆装 1.单相异步电动机的拆卸 (1)拆卸前的准备工作 把工作环境及电动机表面的油污、尘土清扫干净。 做好现场拆卸标记，并做文字记录。 电动机解

37、体拆卸的记录。 检查转轴在解体前是否灵活，记下其松紧程度，并注意观察是否有轴端弯翘等现象。 (2)单相异步电动机的拆卸程序 拆卸联轴器或皮带轮拆卸风罩及风叶卸开前(输出端)轴承小盖的螺丝后将小盖取下卸开前、后(风叶端)和端盖螺丝在后端盖与机座接缝之间，用平凿将其敲楔开，但最好是在对称位置同时进行用硬木板(或铜、铝等)垫住轴前端面用锤敲击，使后端盖脱离机座止口，前轴承脱离前端盖轴承室卸开前端盖，再将转子连后端盖一起退出定子卸开后轴承小盖螺丝，取下轴承盖，然后将后端盖从转轴上拆下将拆卸的所有零部件归拢放好备用。,(3)单相异步电动机的拆卸方法 皮带轮或联轴器的拆卸。 风罩和风叶的拆卸。 端盖拆卸。

38、 轴承的拆卸。,2.单相异步电动机的装配 (1)装配前准备工作 先将电动机定、转子内、外表面的灰尘、油污、锈斑等清理干净。 再把浸漆后凝留在定子内腔表面、止口上的绝缘漆刮除干净(非重绕电动机免此项) 检查槽楔应无松动，绕组绑扎无松脱、无过高现象。 检查绕组绝缘电阻应符合质量要求。,(2)电动机装配程序 电动机装配程序为：轴承装入转子轴转子装入定子内腔装配后端盖和前端盖后轴装风叶和风罩进行必要的质量检查、调整和试验。,(3)单相异步电动机的装配方法 轴承的安装。 转子及端盖的装配。 风叶与风罩的装配。,六、单相异步电动机的常见故障与处理方法 表2.18列出了单相异步电动机的常见故障，并对故障产生

39、的原因和处理方法进行了分析，可供检修时参考。,【任务实施】 1.任务实施的内容 单相异步电动机的拆装及电容式异步电动机的检修。 2.任务实施的要求 (1)熟悉单相异步电动机的结构，了解各部分的作用，掌握拆卸方法。 (2)正确进行单相异步电动机的装配。 (3)对所设定的单相电容式异步电动机的几种故障进行分析与排除。 3.设备器材 常用电工组合工具，1套；电烙铁、万用表、摇表、转速表、调压器，各1台；失效的、击穿的、容量远大于和远小于额定值的电容器，各1只；绕组短路(匝间或对外壳)和断路的电扇电动机，各1台 。,4.任务实施的步骤 (1)单相异步电动机的拆装 按单相异步电动机的拆卸顺序拆卸中、小型

40、三相异步电动机。 对电动机转子轴承洗油，对滚动轴承上润滑脂。 按单相异步电动机装配顺序进行装配。 将以上拆装有关情况记入表2.19中。,(2)对电动机进行通电检查 测量空载电流；观察是否有异味，温升情况，是否有异常声音；测量转速。电动机连续运行半个小时，观察其运行情况，将有关数据记入表2.20中。,(3)按表2.21所列观测项目，指导教师在电动机上预先设定故障，让学生观察故障现象，测试相关数据并记录在表2.21中。,任务2.5 三相交流异步电动机的使用、维护与检修,一、三相交流异步电动机的选择原则 1.电动机类型的选择 三相交流异步电动机有鼠笼式和绕线式两种类型。 三相鼠笼式异步电动机结构简单

41、，价格便宜，运行可靠，使用维护方便。如果没有特殊要求，应尽可能采用三相鼠笼式异步电动机。 绕线型异步电动机启动转矩大，启动电流小，并可在一定范围内平滑调速，但结构复杂，价格较高，使用和维护不便，且故障率较高，所以只有在启动负载大和有一定调速要求，且不能采用三相鼠笼式异步电动机拖动的场合，才选用绕线型异步电动机。 在只有单相交流电源或功率很小的场合，可采用单相异步电动机，其中电容分相式单相异步电动机能够进行正、反转控制，而罩极式电动机只能单方向运转。,2.容量(额定功率)的选择 电动机的额定功率是由生产机械所需的功率决定的。如果额定功率选得过大，出现“大马拉小车”的现象，不但设备投资造成浪费，电

42、动机轻载运行时，功率因数和效率都很低，运行经济性差；如果功率选得过小，出现“小马拉大车”的现象，将引起过载甚至堵转，不仅不能保证生产机械的正常运行，还会使电动机温升过高超过允许值，过早损坏。 电动机的额定功率是和一定的工作制相对应的。在选用电动机的功率时，应考虑电动机的实际工作方式。电动机的基本工作制有“连续”、“短时”、“断续”三种。,3.额定电压的选择 电动机的额定电压应根据使用场所的电源电压和电动机的功率来决定。一般三相电动机都选用额定电压380V，单相电动机都选用额定电压为220V。所需功率大于100kW时，可根据当地电源情况和技术条件考虑选用3kV、6kV或10kV的高压电动机。,4

43、.额定转速的选择 电动机转速的选择，应根据生产机械的要求、设备的投资以及传动系统的可靠性来决定，同一类型、额定功率相同的电动机，高转速电动机比低转速电动机的体积小、重量轻、效率高、成本低，因此选用高速电动机较为经济。但若生产机械要求低速时，选用高速电动机就要采用高传速比的变速装置，不但传动复杂，增加设备投资，而且传动效率低，工作可靠性差。所以选用电动机的转速应等于或略大于生产机械的转速，尽量不用减速装置，或者采用低传速比的减速装置。 5.结构的选择 (1)开起式。在结构上无特殊防护装置，通风散热好，价格便宜，适用于干燥无灰尘的场所。 (2)防护式。在机壳或端盖处有通风孔，一般可防雨、防溅及防止铁屑等杂物掉入电动机内部，但不能防尘、防潮，适用于灰尘不多且较干燥的场所。,(2)防护式。在机壳或端盖处有通风孔，一般可防雨、防溅及防止铁屑等杂物掉入电动机内部，但不能防尘、防潮，适用于灰尘不多且较干燥的场所。 (3)封闭式。外壳严密封闭，能防止潮气和灰尘进入，适用于潮湿、多尘或含有酸性气体的场所。 (4)防爆式。整个电动机(包含接线端)全部密封，适用于有爆炸性气体的场所，例如在石油、化工企业及