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1、YCF正版可修改PPT（中职）机床维修电工（第2版)项目四 电动机与变压器教学课件机床维修电工（第机床维修电工（第2版）版）项目4电动机与变压器一、训练目的1、理解变压器的结构和工作原理，掌握变压器的运行特性与简单分析方法。；2、能正确对小型变压器进行测试、维护与故障检修；3、掌握三相异步电动机的拆装方法与步骤，能够进行常见故障分析与检修；4、掌握吊扇的拆装方法与步骤，能对常见故障进行分析与检修。1、小型变压器的测试；2、三相异步电动机的拆装；3、吊扇的拆装。二、训练重点与难点三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识变压器是一种静止的电气设备，它是利用互感原理把输入的交流电压升高或降低
2、为同频率的交流输出电压，以满足高压输电、低压配电及其他用途的需要。变压器既可变压，将交流电压升高或降低，又可变流，将交流电流变大或变小，还可以用来改变阻抗、相位及产生脉冲等，用途十分广泛，如用于输配电系统、电子线路或电工测量中。变压器的电路符号如图41所示，在电路中常采用文字符号表示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识1、变压器的基本结构（2）变压器的分类按变压器的相数分类，可分为单相变压器、三相变压器和多相变压器等。按绕组数目可分为双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器和自耦变压器等。按变压器的用途分类如表41所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识表41变压器
3、按用途分类三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识（2）变压器的基本结构虽然变压器种类很多，但是其结构都基本相似。变压器的主要部分是绕组和铁心，称为器身。为了解决散热、绝缘、密封、安全等问题，还需油箱、绝缘套管等其他附件。铁心铁心是变压器的磁路通道，是器身的骨架。为了提高铁心导磁能力，减少铁心内部的涡流损耗和磁滞损耗，铁心一般用0.35mm 厚的表面绝缘的冷轧硅钢片叠成，片间彼此绝缘，冷轧硅钢片表面有氧化膜绝缘，不涂绝缘漆。根据变压器铁心的位置不同，可分成芯式和壳式两类，如图42所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识绕组绕
4、组绕组也叫线圈，是变压器的电路部分，它是由具有良好绝缘性能绕组也叫线圈，是变压器的电路部分，它是由具有良好绝缘性能的铜质漆包线、纸包线或丝包线绕成一定形状、一定匝数的线圈组的铜质漆包线、纸包线或丝包线绕成一定形状、一定匝数的线圈组成的。在工作时，与电源相连的绕组称为一次绕组，也称为原边绕成的。在工作时，与电源相连的绕组称为一次绕组，也称为原边绕组或初级绕组。而与负载相连的绕组称为二次绕组，也称为副边绕组或初级绕组。而与负载相连的绕组称为二次绕组，也称为副边绕组或次级绕组。在制造电力变压器时，通常将电压较低的绕组安装组或次级绕组。在制造电力变压器时，通常将电压较低的绕组安装在靠近铁芯的内层，电压
5、较高的绕组装在外层，这可以增加高、低在靠近铁芯的内层，电压较高的绕组装在外层，这可以增加高、低绕组和铁芯之间的绝缘可靠性。变压器高压绕组和低压绕之间、低绕组和铁芯之间的绝缘可靠性。变压器高压绕组和低压绕之间、低压绕组与铁芯之间必须绝缘良好。为获得良好的绝缘性能，除选用压绕组与铁芯之间必须绝缘良好。为获得良好的绝缘性能，除选用规定的绝缘材料外，还利用了浸漆、烘干、密封等生产工艺。规定的绝缘材料外，还利用了浸漆、烘干、密封等生产工艺。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识油箱和其他附件油箱和其他附件油箱既是变压器的外壳，又是变压器油的容器，里面安装整个器油箱既是变压器的外壳，又是变压器油
6、的容器，里面安装整个器身，它既保护铁心和绕组不受潮，又有绝缘和散热的作用。较大容身，它既保护铁心和绕组不受潮，又有绝缘和散热的作用。较大容量的变压器一般还有储油柜、安全气道、气体继电器、绝缘套管、量的变压器一般还有储油柜、安全气道、气体继电器、绝缘套管、分接开关、测温装置等附件。分接开关、测温装置等附件。2 2、变压器的工作原理、变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的。如果把变压器的原绕组接在交变压器是按电磁感应原理工作的。如果把变压器的原绕组接在交流电源上，在原绕组中就会产生一个交流电流，它会在铁芯中产生流电源上，在原绕组中就会产生一个交流电流，它会在铁芯中产生交变磁通，磁通在铁芯中又
7、会构成磁路穿过变压器一次绕组和二次交变磁通，磁通在铁芯中又会构成磁路穿过变压器一次绕组和二次绕组，在绕组中产生感应电动势，其中，在一次绕组中产生自感电绕组，在绕组中产生感应电动势，其中，在一次绕组中产生自感电动势，在二次绕组中产生互感电动势。动势，在二次绕组中产生互感电动势。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识此时，如果在二次绕组上接有负载，就会在感应电动势的作用下，此时，如果在二次绕组上接有负载，就会在感应电动势的作用下，变压器向负载输出功率。工作原理如图变压器向负载输出功率。工作原理如图4 43 3所示。所示。一次绕组的匝数为一次绕组的匝数为1 1，二，二次绕组的匝数为次绕组的
8、匝数为2 2，输入，输入电压为电压为u1u1，输入电流为，输入电流为i1 i1，输出电压为输出电压为u2u2，输出电流，输出电流为为i2 i2，负载阻抗为。，负载阻抗为。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识（1 1）变压器的空载运行和变压比）变压器的空载运行和变压比如果一次绕组两端加有交流电压如果一次绕组两端加有交流电压u1,u1,并断开负载，则二次绕组并断开负载，则二次绕组所渡过的电流所渡过的电流i2i20 0，这时，一次绕组有电流，这时，一次绕组有电流i0i0，即处于变压器空，即处于变压器空载运行状态。载运行状态。I0I0称为激磁电流，它在铁芯中产生交变磁通。由于称为激磁电流，
9、它在铁芯中产生交变磁通。由于u1u1和和i0i0都是正弦交流信号，所以在铁芯中产生的磁通也是按正弦规律都是正弦交流信号，所以在铁芯中产生的磁通也是按正弦规律变化的。在此磁通的作用下，一、二次绕组正弦交变感应电动势。变化的。在此磁通的作用下，一、二次绕组正弦交变感应电动势。一次绕组感应电动势有效值：一次绕组感应电动势有效值：1 14.44fN1m4.44fN1m二次绕组感应电动势有效值：二次绕组感应电动势有效值：2 24.44fN2m4.44fN2m三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识由于用铁磁材料做磁路漏磁很小，可以忽略；空载电流很小，一由于用铁磁材料做磁路漏磁很小，可以忽略；空载
10、电流很小，一次绕组上的电压降也可以忽略，这样，一、二次绕组两边的电压约次绕组上的电压降也可以忽略，这样，一、二次绕组两边的电压约等于一、二次绕组的电动势，即等于一、二次绕组的电动势，即111 1，222 2式中，为变压器的变压比。上式说明，在空载时，变压器一、式中，为变压器的变压比。上式说明，在空载时，变压器一、二次绕组端电压之比等于一、二次绕组匝数之比，匝数多的绕组两二次绕组端电压之比等于一、二次绕组匝数之比，匝数多的绕组两端电压高，匝数少的绕组两端电压低，因此，通过改变一、二次绕端电压高，匝数少的绕组两端电压低，因此，通过改变一、二次绕组匝数，就可以升高或降低电压的目的。组匝数，就可以升高
11、或降低电压的目的。当当K1K1时，时，U1U2U1U2，N1N2N1N2，变压器为降压变压器；反之，当，变压器为降压变压器；反之，当K1K1时，时，U1U2U1U2，N1N2N1N2，变压器为升压变压器。，变压器为升压变压器。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识（2 2）变压器负载运行时的变流比）变压器负载运行时的变流比当变压器接上负载后，二次绕组的电流为当变压器接上负载后，二次绕组的电流为i2i2，一次绕组上的电，一次绕组上的电流变为流变为i1i1，一、二次绕组的电阻、铁芯的磁滞损耗、涡流损耗都会，一、二次绕组的电阻、铁芯的磁滞损耗、涡流损耗都会损耗一定的能量，但该能量远小于负载
12、损耗的电能，在分析计算时，损耗一定的能量，但该能量远小于负载损耗的电能，在分析计算时，可把这些损耗忽略。由能量守恒定律可知，变压器的输入功率必定可把这些损耗忽略。由能量守恒定律可知，变压器的输入功率必定等于负载消耗的功率，即等于负载消耗的功率，即由上式可得由上式可得三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识由上式可知，变压器带负载工作时，一、二次侧的电流有效值之由上式可知，变压器带负载工作时，一、二次侧的电流有效值之比与它们的电压或匝数成反比。变压器在改变了交流电压的同时，比与它们的电压或匝数成反比。变压器在改变了交流电压的同时，也改变了交流电流的大小，匝数多的绕组两端电压又具有改变电流
13、也改变了交流电流的大小，匝数多的绕组两端电压又具有改变电流的作用，不过却没有改变功率的作用，它只有传递功率的作用。的作用，不过却没有改变功率的作用，它只有传递功率的作用。（3 3）变压器的阻抗变换作用）变压器的阻抗变换作用根据欧姆定律根据欧姆定律，代入代入可得可得即即三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识上式表明了二次侧阻抗等效到一次侧时的等量关系，只要改变，上式表明了二次侧阻抗等效到一次侧时的等量关系，只要改变，就可以得到不同的等效阻抗。就可以得到不同的等效阻抗。【例题】电源变压器的输入电压为【例题】电源变压器的输入电压为220220，输出电压为，输出电压为5 5。（1 1）求变压
14、器的变比）求变压器的变比.（2 2）若变压器的负载）若变压器的负载2 22.52.5，求一、二次绕组中的电流，求一、二次绕组中的电流1 1，2.2.（3 3）求一次侧等效阻抗。）求一次侧等效阻抗。解：先求二次侧电流解：先求二次侧电流根据变压比求出一次侧电流根据变压比求出一次侧电流三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识所以，变压器等效到一次侧的阻抗为所以，变压器等效到一次侧的阻抗为（4 4）变压器的额定值）变压器的额定值变压器的运行分无负载（穿戴）运行和有负载运行两种，生产厂家变压器的运行分无负载（穿戴）运行和有负载运行两种，生产厂家拟定的满负荷运行称为额定运行，额定运行的条件称为变压
15、器额定值。拟定的满负荷运行称为额定运行，额定运行的条件称为变压器额定值。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识（5 5）变压器的电压调整率及外特性）变压器的电压调整率及外特性由于变压器绕组存在有电阻和漏抗，当电流流过变压器时会产生漏阻由于变压器绕组存在有电阻和漏抗，当电流流过变压器时会产生漏阻抗压降。因此，当变压器一次侧电源电压不变时，其二次侧端电压将抗压降。因此，当变压器一次侧电源电压不变时，其二次侧端电压将随着负载电流的变化而改变。变压器空载与负载时，其二次侧端电压随着负载电流的变化而改变。变压器空载与负载时，其二次侧端电压变化相对值称为电压调整率，通常用百分值来表示。变化相对值
16、称为电压调整率，通常用百分值来表示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识压调整率的大小反映了对用户供电质量的好坏，它不仅与负载大小有压调整率的大小反映了对用户供电质量的好坏，它不仅与负载大小有关，而且和负载性质有关，一般用外特性来表明。所谓变压器外特性关，而且和负载性质有关，一般用外特性来表明。所谓变压器外特性就是当变压器的初级电压就是当变压器的初级电压1 1和负载的功率因素都一定时，次级电压和负载的功率因素都一定时，次级电压2 2随次级电流随次级电流2 2变化的关系，即。如图变化的关系，即。如图4 44 4所示为负载所示为负载功率因素、三种情况下的外特性曲线。功率因素、三种情况下
17、的外特性曲线。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识由变压器外特性曲线可知：由变压器外特性曲线可知：2 20 0时，时，2 22 2。当负载为电阻性和电感性时，随着当负载为电阻性和电感性时，随着2 2的增大，的增大，2 2逐渐下降。在相逐渐下降。在相同的负载电流情况下，同的负载电流情况下，2 2的下降程度与功率因素的下降程度与功率因素coscos有关。有关。当负载为电容性负载时，随着功率因素当负载为电容性负载时，随着功率因素coscos的降低，曲线上升。的降低，曲线上升。所以，在供电系统中，常常在电感性负载两端并联一定容量的电容器，所以，在供电系统中，常常在电感性负载两端并联一定容量
18、的电容器，以提高负载的功率因素以提高负载的功率因素coscos。（6 6）变压器的效率）变压器的效率当变压器带上负载后，原边（一次侧）输入功率为当变压器带上负载后，原边（一次侧）输入功率为1=1=1 11cos11cos1，副边的输出功率（负载获得的功率）为，副边的输出功率（负载获得的功率）为2=2=2 22cos22cos2，其中，其中11、22分别为原、副两绕组电压与电流的相位差。分别为原、副两绕组电压与电流的相位差。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识变压器在实际使用时，由于电流的热效应，绕组上有铜损，铁芯中有变压器在实际使用时，由于电流的热效应，绕组上有铜损，铁芯中有铁损，
19、即磁滞损耗与涡流损耗。由于有了铜损和铁损，变压器的输入铁损，即磁滞损耗与涡流损耗。由于有了铜损和铁损，变压器的输入与输出功率不再相等，我们把输出功率与输入功率比值的百分比称为与输出功率不再相等，我们把输出功率与输入功率比值的百分比称为变压器的效率，用表示。变压器的效率，用表示。变压器的效率很高，通常大容量变压器在满载时，效率可达变压器的效率很高，通常大容量变压器在满载时，效率可达98%99%98%99%，小容量变压器一般在，小容量变压器一般在80%95%80%95%。【例题】有一变压器初级电压为【例题】有一变压器初级电压为220220，次级电压为，次级电压为110110，在接纯电，在接纯电阻性
20、负载时，测得次级电流为阻性负载时，测得次级电流为2 2，变压器的效率为，变压器的效率为90%90%。试求它的损。试求它的损耗功率，初级功率和初级电流。耗功率，初级功率和初级电流。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识（8 8）三相变压器）三相变压器交流电能的生产、输送和分配，几乎都是采用三相制。在电力传输交流电能的生产、输送和分配，几乎都是采用三相制。在电力传输过程中，为了减少电能的传输损耗，需把生产出来的电能用三相变过程中，为了减少电能的传输损耗，需把生产出来的电能用三相变压器升压后再输送出去，到达用户之后，再用三相变压器降压后供压器
21、升压后再输送出去，到达用户之后，再用三相变压器降压后供用户使用。因此，需要使用三相变压器进行三相电压变换。三相变用户使用。因此，需要使用三相变压器进行三相电压变换。三相变压器可以由三个单相变压器构成，如图压器可以由三个单相变压器构成，如图4 45 5（a a）所示。为了结构上）所示。为了结构上更紧凑，制造时常将其合成一台三相变压器。三相变压器的每个铁更紧凑，制造时常将其合成一台三相变压器。三相变压器的每个铁芯柱上都套装着同一相的原、副绕组。如图芯柱上都套装着同一相的原、副绕组。如图4 45 5（b b）所示。图）所示。图4 46 6是三相油浸式变压器的结构图。是三相油浸式变压器的结构图。三、变
22、压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识三相变压器原、副绕组可根据需三相变压器原、副绕组可根据需要接成星形或三角形。配电变压要接成星形或三角形。配电变压器常用的接法是器常用的接法是/0 0，/等。等。斜线左方表示原绕组的接法，右斜线左方表示原绕组的接法，右方表示副绕组的接法。方表示副绕组的接法。/0 0接法是工程上应用最多的接法是工程上应用最多的一种接法，斜线左部的表示高一种接法，斜线左部的表示高压绕组接成星形，斜线右部的压绕组接成星形，斜线右部的0 0表示低压绕组接成星形并有中表示低压绕组接成星形并有中性点引出线。这种接法可以对用性点引出线。
23、这种接法可以对用户实行三相四线制供电。因此户实行三相四线制供电。因此/0 0接法适用于容量不大的三相接法适用于容量不大的三相配电变压器。配电变压器。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识某些大型专用电气设备需用专门的变压器供电，这时往往采用某些大型专用电气设备需用专门的变压器供电，这时往往采用/接法。接法。/接法为高压绕组接成星形，它的相电压只有线电压接法为高压绕组接成星形，它的相电压只有线电压的的1/1/，因而每相绕组的绝缘要求可以降低；低压绕组接成三角形，因而每相绕组的绝缘要求可以降低；低压绕组接成三角形，相电流只有线电流的相电流只有线电流的1/1/，因此导线截面积可以缩小，可以
24、减少材，因此导线截面积可以缩小，可以减少材料损耗，降低成本。料损耗，降低成本。每一台电气设备上都有一块铝牌，称为设备的铭牌，变压器的每一台电气设备上都有一块铝牌，称为设备的铭牌，变压器的铭牌上标注着它的型号及额定值，变压器铭牌上的数据是正常工铭牌上标注着它的型号及额定值，变压器铭牌上的数据是正常工作时的相关参数，如图作时的相关参数，如图4 47 7所示。所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识变压器的型号及相关参数说明见表45所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识变压器的型号及相关参数说明见表45所示。三、变压器与电
25、动机的相关理论知识（一）变压器知识3 3、变压器的检测变压器的检测 机床所用变压器为降压变压器，所以检测机床变压器绕组阻值时，初级的绕组机床所用变压器为降压变压器，所以检测机床变压器绕组阻值时，初级的绕组阻值远大于次级绕组的阻值。阻值远大于次级绕组的阻值。初级，初级，300300欧到欧到30003000欧不等，有的自偶变压器可以低到欧不等，有的自偶变压器可以低到2020欧，都属于正常的，欧，都属于正常的，但如果但如果3W3W以下的变压器初级阻抗低到以下的变压器初级阻抗低到500500欧以下（正常直应该是欧以下（正常直应该是20002000欧）说明内欧）说明内部有局部短路现象，不要在用，如果测量
26、阻抗的结果为部有局部短路现象，不要在用，如果测量阻抗的结果为，说明变压器的初级以开，说明变压器的初级以开路，变压器已经坏了；如果变压器的初级电阻为零，说明变压器的初级以短路，不路，变压器已经坏了；如果变压器的初级电阻为零，说明变压器的初级以短路，不可再用。可再用。次级，次级，0.50.5到到1010欧之内不等，都属正常的，好的变压器，如果阻抗为无限大，说欧之内不等，都属正常的，好的变压器，如果阻抗为无限大，说明变压器次级已开路，已经坏了。明变压器次级已开路，已经坏了。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识4 4、小型变压器故障检修、小型变压器故障检修小型变压器故障现象、产生原因小型变
27、压器故障现象、产生原因及检修方法可参照教材表及检修方法可参照教材表4 46.6.（二）电动机知识（二）电动机知识电动机是将电能转化为机械能的电动机是将电能转化为机械能的电气设备，根据电动机使用的电源电气设备，根据电动机使用的电源性质，电动机种类很多，具体分类性质，电动机种类很多，具体分类如图如图4 48 8所示。所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识1 1、直流电动机、直流电动机直流电动机是将直流电能转换为机械能并输出机械转矩的设备。与交直流电动机是将直流电能转换为机械能并输出机械转矩的设备。与交流电动机相比，直流电动机结构复杂，使用、维护麻烦，成本高，运行流电动机相比，直流电
28、动机结构复杂，使用、维护麻烦，成本高，运行可靠性差，但其调速性能好，起动转矩大。因此，在高炉卷扬机、起重可靠性差，但其调速性能好，起动转矩大。因此，在高炉卷扬机、起重运输机械、冶金机械等工作负载变化较大，要求频繁地起动、反转、平运输机械、冶金机械等工作负载变化较大，要求频繁地起动、反转、平滑调速的机电设备上得到了广泛的应用。滑调速的机电设备上得到了广泛的应用。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识（1 1）直流电动机的结构）直流电动机的结构直流电动机是借助电刷和换向器的作用，把电源的直流电转变为电枢绕组直流电动机是借助电刷和换向器的作用，把电源的直流电转变为电枢绕组中的交流电，保持电
29、磁转矩的方向不变，确保直流电动机朝一定的方向连续旋中的交流电，保持电磁转矩的方向不变，确保直流电动机朝一定的方向连续旋转。直流电动机的外形如图转。直流电动机的外形如图4 49 9所示。所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识（1 1）直流电动机的结构）直流电动机的结构直流电动机的结构可以分为定子和转子两大部分，定子和转子之间有空气直流电动机的结构可以分为定子和转子两大部分，定子和转子之间有空气隙。各部分结构及说明见教材表隙。各部分结构及说明见教材表4 47 7。（2 2）直流电动机铭牌与额定值）直流电动机铭牌与额定值每台直流电动机的机座上都有一块铭牌，如图每台直流电动机的机座上都
30、有一块铭牌，如图4 41010所示。铭牌上标明的所示。铭牌上标明的数据称为额定值，是正确使用直流电动机的依据。数据称为额定值，是正确使用直流电动机的依据。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识图图4 41010直流电动机的铭牌直流电动机的铭牌三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识直流电动机型号相关说明直流电动机型号相关说明三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识直流电动机型号相关说明直流电动机型号相关说明三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识 2 2、三相异步电动机、三相异步电动机三相异步电动机主要由固定不动的定子和可以转动的转子三相异步电动机主要由固定不
31、动的定子和可以转动的转子两部分及一些零部件组成，转子又分为鼠笼式和绕线式两两部分及一些零部件组成，转子又分为鼠笼式和绕线式两种，它们的结构如图种，它们的结构如图4 41111和图和图4 41212所示。所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识（1 1）定子）定子三相异步电动机有定子铁芯、定子绕组、机座、端盖、轴承等组成。三相异步电动机有定子铁芯、定子绕组、机座、端盖、轴承等组成。1 1）定子铁芯。定子铁芯是电动机磁路的一部分，为了减少铁芯的磁）定子铁芯。定子铁芯是电动机磁路的一部分，为了减少铁芯的磁滞损耗和涡流损耗，铁芯一般由表面涂有绝缘的硅钢片叠制而成，滞损耗和涡流损耗，铁芯一
32、般由表面涂有绝缘的硅钢片叠制而成，硅钢片的厚度一般在硅钢片的厚度一般在0.350.55mm0.350.55mm之间。硅钢片内圆表面有均匀分之间。硅钢片内圆表面有均匀分布的槽，用于安放定子绕组，如图布的槽，用于安放定子绕组，如图4 41313所示。所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识2 2）定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分，它是由安放在定子铁）定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分，它是由安放在定子铁芯槽中的线圈按照一定的规则连接而成的三相对称绕组，绕组的芯槽中的线圈按照一定的规则连接而成的三相对称绕组，绕组的6 6个个端子引到电动机的接线盒中，与电源相连时根据需要可连接成星
33、形端子引到电动机的接线盒中，与电源相连时根据需要可连接成星形（形）或三角形（形）。实际电动机在接成形和形时的接线方（形）或三角形（形）。实际电动机在接成形和形时的接线方法如图法如图4 41414所示。所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识3 3）机座和端盖。机座用来固定定子铁芯和定子绕组，并通过）机座和端盖。机座用来固定定子铁芯和定子绕组，并通过两端的端盖和轴承来支撑转动部分。机座要有足够的强度和刚两端的端盖和轴承来支撑转动部分。机座要有足够的强度和刚度，通常由铸铁和铸钢制成，它的表面有散热筋，以提高散热度，通常由铸铁和铸钢制成，它的表面有散热筋，以提高散热效率。电动机的机座还
34、是磁路的一部分。电动机的端盖装在机效率。电动机的机座还是磁路的一部分。电动机的端盖装在机座两端，具有保护电动机铁芯和绕组端部的作用。座两端，具有保护电动机铁芯和绕组端部的作用。（2 2）转子）转子三相异步电动机的转子主要由转子铁芯、转子绕组、轴承等组三相异步电动机的转子主要由转子铁芯、转子绕组、轴承等组成。成。1 1）转子铁芯。转子铁心也是电动机磁路的一部分，用）转子铁芯。转子铁心也是电动机磁路的一部分，用0.350.55mm 0.350.55mm 厚，并涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。转子铁心厚，并涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。转子铁心与定子铁心之间有一个很小的气隙。在转子铁心的外圆上冲有与定子铁
35、心之间有一个很小的气隙。在转子铁心的外圆上冲有均匀的槽，均匀的槽，三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识用来放置转子绕组，如图用来放置转子绕组，如图4 41515所示。所示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识2 2）转子绕组。转子绕组有鼠笼式和绕线式两种，它们结构不同，但工作原）转子绕组。转子绕组有鼠笼式和绕线式两种，它们结构不同，但工作原理基本相同。鼠笼式转子有两种结构，一种结构为铜条转子，即在转子铁芯理基本相同。鼠笼式转子有两种结构，一种结构为铜条转子，即在转子铁芯槽中嵌入没有绝缘的铜条，铜条两端用铜环短接，如图槽中嵌入没有绝缘的铜条，铜条两端用铜环短接，如图4 4
36、1515所示。另一种所示。另一种结构为中小型异步电动机常用的铸铝式转子，即将熔化了的铝浇铸在转子铁结构为中小型异步电动机常用的铸铝式转子，即将熔化了的铝浇铸在转子铁芯槽内成为一个整体，与两端的短路环和风扇叶片一起铸成，如图芯槽内成为一个整体，与两端的短路环和风扇叶片一起铸成，如图4 41616所所示。示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识绕线式转子是用绝缘的导线做线圈，按一定规律嵌入转子槽中构成三绕线式转子是用绝缘的导线做线圈，按一定规律嵌入转子槽中构成三相绕组，一般均接成星形。端子一端装有三个彼此绝缘的滑环，三相相绕组，一般均接成星形。端子一端装有三个彼此绝缘的滑环，三相绕组的
37、首端引出线分别与三个滑环相接，每个滑环上有一个电刷，通绕组的首端引出线分别与三个滑环相接，每个滑环上有一个电刷，通过电刷将转子绕组与外电路相连，以改善电动机的启动性能或进行电过电刷将转子绕组与外电路相连，以改善电动机的启动性能或进行电动机的调速，如图动机的调速，如图4 41212所示。所示。（3 3）三相异步电动机的铭牌和额定值）三相异步电动机的铭牌和额定值在三相异步电动机的机座上均装有一块铭牌，铭牌上标出了该电在三相异步电动机的机座上均装有一块铭牌，铭牌上标出了该电动机的型号及主要技术数据，供正确使用电动机时参考，如图动机的型号及主要技术数据，供正确使用电动机时参考，如图4 41717所所示
38、。示。三、变压器与电动机的相关理论知识（一）变压器知识三、变压器与电动机的相关理论知识三相异步电动机型号及额定值说明见表49.表49三相异步电动机型号及额定值三、变压器与电动机的相关理论知识（4）三相异步电动机的工作原理三相异步电动机是根据电磁感应来工作的，那么电动机通入三相交流电后是如何使电动机的转子转动起来的呢？当三相定子绕组通入三相交流电时，在定子、转子与空气隙中就会产生一个沿定子内圆旋转的磁场，该磁场称为旋转磁场。旋转磁场的旋转方向决定于通入定子绕组的三相交流电源的相序，且与电源的相序一致。只要任意对调电动机两相绕组与交流电源的接线，旋转磁场即反转。当三相异步电动机有对磁极时，旋转磁场
39、的转速为三、变压器与电动机的相关理论知识图418是三相笼型异步电动机的定子与转子剖面图。转子上的个小圆圈表示自成闭合回路转子上的个小圆圈表示自成闭合回路的转子导体。当三相定子绕组通入三相的转子导体。当三相定子绕组通入三相对称交流电后，将产生一个同步转速为对称交流电后，将产生一个同步转速为n1 n1、在空间按顺时针方向旋转的磁场。、在空间按顺时针方向旋转的磁场。开始时转子不动，这样转子导体就会切开始时转子不动，这样转子导体就会切割磁感应线而产生感应电动势，由于转割磁感应线而产生感应电动势，由于转子导体自成闭合回路，所以转子导体中子导体自成闭合回路，所以转子导体中就有电流通过，其电流方向可用右手定
40、就有电流通过，其电流方向可用右手定则判定。该瞬间转子导体中的电流方向则判定。该瞬间转子导体中的电流方向如图如图4 418 18 所示。因为转子导体中的电所示。因为转子导体中的电动势、电流是从定子电路中感应而来，动势、电流是从定子电路中感应而来，所以又称感应电动机。所以又称感应电动机。三、变压器与电动机的相关理论知识有电流流过的转子导体将在旋转磁场中受电磁力有电流流过的转子导体将在旋转磁场中受电磁力F F 的作用，其方向的作用，其方向用左手定则判定，如图中箭头所示。该电磁力用左手定则判定，如图中箭头所示。该电磁力F F 在转子轴上形成电磁在转子轴上形成电磁转矩，使异步电动机的转子以转速转矩，使异
41、步电动机的转子以转速n n旋转。电动机转子的转向与磁场的旋转。电动机转子的转向与磁场的旋转方向一致，因此，要改变三相异步电动机的旋转方向，只需改变旋转方向一致，因此，要改变三相异步电动机的旋转方向，只需改变旋转磁场的转向即可。旋转磁场的转向即可。三相异步电动机工作时，如果其转速增加到旋转磁场的转速，则转三相异步电动机工作时，如果其转速增加到旋转磁场的转速，则转子导体与旋转磁场间的相对运动消失，转子中的电磁转矩等于零。转子导体与旋转磁场间的相对运动消失，转子中的电磁转矩等于零。转子的实际转速子的实际转速n n 总是小于旋转磁场的同步转速总是小于旋转磁场的同步转速n1 n1，它们之间有一个转，它们
42、之间有一个转速差，反映了转子导体切割磁感应线的快慢程度。速差，反映了转子导体切割磁感应线的快慢程度。三、变压器与电动机的相关理论知识因此，常用这个转速差与旋转磁场同步转速因此，常用这个转速差与旋转磁场同步转速n1n1的比值来表示异步电的比值来表示异步电动机的性能，称为转差率，通常用动机的性能，称为转差率，通常用s s表示，即表示，即在电动机起动的瞬间，在电动机起动的瞬间，n=0n=0，s=1s=1，转差率最大；随着转速的上升，转差率最大；随着转速的上升，转差率逐渐减小，当转差率逐渐减小，当n=n1n=n1时，时，s=0s=0。即，。即，s s在在0101之间变化。在额定负之间变化。在额定负载时
43、，中小型异步电动机转差率的范围一般在载时，中小型异步电动机转差率的范围一般在0.020.060.020.06之间。之间。三、变压器与电动机的相关理论知识【例题】已知【例题】已知2 21121124 4三相异步电动机的同步转速三相异步电动机的同步转速n1n11500r/min1500r/min，额定转差率，额定转差率sN=0.04sN=0.04，求该电动机的额定转速。，求该电动机的额定转速。解：由得解：由得（5 5）三相异步电动机的检测）三相异步电动机的检测用万用表的用万用表的R10R10档档1 1）检测电动机每一相绕阻，若电阻很小，说明该相绕阻短路；）检测电动机每一相绕阻，若电阻很小，说明该相
44、绕阻短路；若为无穷大，说明绕阻断路。若为无穷大，说明绕阻断路。三、变压器与电动机的相关理论知识2 2）用万用表检测电动机相与相之间的电阻，若接近于零或很小，说明）用万用表检测电动机相与相之间的电阻，若接近于零或很小，说明相间短路；若为无穷大，说明电动机相与相之间是绝缘的，能正常工相间短路；若为无穷大，说明电动机相与相之间是绝缘的，能正常工作。作。（6 6）三相异步电动机拆装与检修）三相异步电动机拆装与检修1 1）电动机拆卸前的准备。）电动机拆卸前的准备。办理工作票。办理工作票。准备好拆卸工具，特别是拆卸对轮的拉马、套筒等专用工具。准备好拆卸工具，特别是拆卸对轮的拉马、套筒等专用工具。布置检修现
45、场。布置检修现场。了解待拆电动机结构及故障情况。了解待拆电动机结构及故障情况。拆卸时作好相关标记。拆卸时作好相关标记。标出电源线在接线盒中的相序，并三项短标出电源线在接线盒中的相序，并三项短路接地；路接地；标出机座在基础上的位置，整理并记录好机座垫片；标出机座在基础上的位置，整理并记录好机座垫片；拆拆卸端盖、轴承、轴承盖时，记录好哪些属负荷端，哪些在非负荷端。卸端盖、轴承、轴承盖时，记录好哪些属负荷端，哪些在非负荷端。拆除电源线和保护接地线，测定并记录绕组对地绝缘电阻。拆除电源线和保护接地线，测定并记录绕组对地绝缘电阻。把电动机拆离基础，运至检修现场。把电动机拆离基础，运至检修现场。三、变压器
46、与电动机的相关理论知识2 2）电动机大修时检查项目。）电动机大修时检查项目。检查电动机各部件有无机械损伤，若有则应作相应修复；检查电动机各部件有无机械损伤，若有则应作相应修复；对解体的电动机，将所有油泥、污垢进行清理干净。对解体的电动机，将所有油泥、污垢进行清理干净。检查定子绕组表面是否变色，漆皮是否裂纹、绑线垫块是否松检查定子绕组表面是否变色，漆皮是否裂纹、绑线垫块是否松动。动。检查定、转子铁芯有无磨损和变形，通风道有无异物，槽楔有检查定、转子铁芯有无磨损和变形，通风道有无异物，槽楔有无松动或损坏。无松动或损坏。检查转子短路环、风扇有无变形、松动裂纹。检查转子短路环、风扇有无变形、松动裂纹。
47、使用外径千分尺和内径千分尺分别测量轴承室、轴颈，对比文使用外径千分尺和内径千分尺分别测量轴承室、轴颈，对比文件包内标准是否合格。件包内标准是否合格。三、变压器与电动机的相关理论知识3 3）中小型异步电动机的拆卸步骤，如图）中小型异步电动机的拆卸步骤，如图4 41919所示。所示。三、变压器与电动机的相关理论知识4 4）小型异步电动机的拆卸步骤，如图）小型异步电动机的拆卸步骤，如图4 42020所示。所示。图图4 42020小型异步电动机的拆卸小型异步电动机的拆卸三、变压器与电动机的相关理论知识5 5）电动机的拆卸）电动机的拆卸对轮的拆卸，如图对轮的拆卸，如图4 42121所示。所示。对轮（联轴
48、器）常采用专用工具对轮（联轴器）常采用专用工具拉马来拆卸。拆卸前，标出拉马来拆卸。拆卸前，标出对轮正、反面，记下在轴上的位置，作为安装时的依据。拆掉对对轮正、反面，记下在轴上的位置，作为安装时的依据。拆掉对轮上止动螺钉和销子后，用拉马钩住对轮边缘，搬动丝杠，把他轮上止动螺钉和销子后，用拉马钩住对轮边缘，搬动丝杠，把他慢慢拉下，如图所示。操作时，拉钩要钩得对称，钩子受力一致，慢慢拉下，如图所示。操作时，拉钩要钩得对称，钩子受力一致，使主螺杆与转轴中心重合。旋动螺杆时，注意保持两臂平衡，均使主螺杆与转轴中心重合。旋动螺杆时，注意保持两臂平衡，均匀用力。若拆卸困难，可用木锤敲击对轮外圆和丝杆顶端。如
49、果匀用力。若拆卸困难，可用木锤敲击对轮外圆和丝杆顶端。如果仍然拉不出来，可将对轮外表快速加热（温度控制在仍然拉不出来，可将对轮外表快速加热（温度控制在200200度以下）度以下），在对轮受热膨胀而轴承尚未热透时，将对轮拉出来。加热时可，在对轮受热膨胀而轴承尚未热透时，将对轮拉出来。加热时可用喷灯或火焊，但温度不能过高，时间不能过长，以免造成对轮用喷灯或火焊，但温度不能过高，时间不能过长，以免造成对轮过火，或轴头弯曲。过火，或轴头弯曲。三、变压器与电动机的相关理论知识三、变压器与电动机的相关理论知识6 6）电动机的拆卸）电动机的拆卸端盖的拆卸，如图端盖的拆卸，如图4 42222所示。所示。拆卸端
50、盖前应先检查紧固件是否齐全，端盖是否有损伤，并在端拆卸端盖前应先检查紧固件是否齐全，端盖是否有损伤，并在端盖与机座接合处作好对正记号，接着拧下前、后轴承盖螺丝，取盖与机座接合处作好对正记号，接着拧下前、后轴承盖螺丝，取下轴承外盖。再卸下前、后端盖紧固螺丝。如系大、中型电动机，下轴承外盖。再卸下前、后端盖紧固螺丝。如系大、中型电动机，可用端盖上的顶丝均匀加力，将端盖从机座止口中顶出。没有顶可用端盖上的顶丝均匀加力，将端盖从机座止口中顶出。没有顶丝孔的端盖，可用撬棍或螺丝刀在周围接缝中均匀加力，将端盖丝孔的端盖，可用撬棍或螺丝刀在周围接缝中均匀加力，将端盖撬出止口。撬出止口。三、变压器与电动机的相