机电工程系、机电一体化技术 毕业论文

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1、紫琅职业技术学院毕业论文题 目：三相异步电动机的简介与维护副 标 题：学 生 姓 名：刘丽霞所在系、专业： 机电工程系、机电一体化技术班 级：机电3071指 导 教 师：王健 熊家慧日 期：2010-5-27摘 要阐述了异步电动机结构、运行可靠、价格低、维护方便等一系列的优点。目前，异步电动机已被广泛地应用在各个工业领域中。电机检查维护是电工的日常工作。每月底或月初，检查工作日交接记录；对已检修的部分和故障处理结果进行复查；擦净电动机上的油污和尘埃。电机运转正常与否，可以从电动机的转速、发出的声响、温度及测量工作电流、电压来进行判断。新安装或放置三个月以上的电机，在使用前必须对其安全性能、电气

2、性能和机械性能进行检查，先检查启动电路、保护电器是否正常，熔断器选用是否合适，各电器接点螺丝是否牢固，如无问题，接通电机电源空载启动，观察运转方向是否符合设备要求，如方向相反，关闭电源后，把电机接线板电源进线任意两根位置互换后再启动，正常后将电机带上负载试运行。造成异步电动机损耗增加、效率降低最简单的原因，往往又是最为被忽视的，就是对电动机的定期维修和保养。因此定期对电动机进行轴承润滑、清除电动机的尘垢，保证空气流通，既能减少电动机的机械损耗及减低电动机温升，又能延长电动机的使用寿命。还应对电动机按有关规程进行定期检查，并确保电动机的检修质量，也是减损增效的一项有效措施。关键词：三相异步电动机

3、； 维护； 安装； 保养目 录摘 要I1、绪言12、概念设计22.1三相异步电动机的维修目的及电动机的选用22.1.1三相异步电动机的维修目的22.1.2电动机的选用22.2 异步电机的结构与工作原理22.2.1 异步电机的结构22.2.2 异步电动机的原理52.3异步电动机的分类及调速方法62.3.1异步电动机的分类62.3.2三相异步电动机的调速62.4异步电机的特性72.4.1电磁转矩72.4.2三相异步电动机的机械特性82.4.3功率和效率92.5异步电动机的使用102.5.1铭牌102.5.2起动、调速和制动112.6 异步电机的节能与经济运行的措施113、三相异步电动机的维护133

4、.1异步电机使用前的维护检查133.2异步电机运行时的维护工作133.3异步电机常见故障及处理方法143.4 三相异步电动机的安装维护143.4.1三相异步电动机的检查与安装143.4.2三相异步电动机的维护153.5异步电机的维修保养16总结17参考文献181、绪言三相异步电动机结构简单，成本低，运行维护方便，机械特性满足大多数生产机械的要求，因此在工农业生产中广泛应用。随着工农业生产的不断发展，电力拖动装置日趋复杂，对电动机的运行要求越来越高，电动机故障对拖动系统的影响也不断增加。通常，电动机与配套机械连在一起，一旦电动机发生故障，经常波及整个生产系统。因此，除了正确运行和使用电动机外，还

5、要对电动机实行有效保护，以确保电动机正常运行，这是保证生产系统正常工作的重要任务。从我国国内情况来看，三相异步电动机应用及其广泛，但又缺少一个完善的电动机控制线路和保护装置，因此对三相异步电动机进行故障分析和保护设计并不是一个无足轻重的问题而是必不可少的具有及其重要的意义。异步电机的常见故障包括：过负荷、短路，断相，漏电以及诸如轴承磨损，通风不良等不受人重视的轻微故障。据统计，异步电动机最易受到损坏的是定子绕组，其故障约占90%，故在异步电动机各种故障中，以过负荷、短路和断相为主。对于电动机的保护，以前考虑过载，堵转两种情况较多，但随着工业生产的不断发展，人们对于电动机断相运行故障占相当的比例

6、，约占所有故障的30%以上，而电机的损坏60%70%是由断相故障引起的，从而把三相异步电动机的断相保护提到了首要位置。2、概念设计2.1三相异步电动机的维修目的及电动机的选用2.1.1三相异步电动机的维修目的实际生产中时间就是产量，产量就是效益，有了效益就有了生存的保障，所以准确快速的找到故障原因，尽快的在短时间内排除它，也就保证了生产的效益。电动机故障大部分是人为因素和电动机本身原因造成，只要通过系统分析，采取相应的措施，加强电动机的管理水平，改变修理工艺，就能大大减少电动机故障和事故，提高电动机的使用效率。2.1.2电动机的选用选用电动机是一项重要的工作，选用恰当与否，直接关系到电动机能否

7、安全、经济、合理地使用，因此，选用电动机是电气工作者的首要任务。（1）功率的选择电动机的额定功率等于或稍大于生产机械的功率。若功率选择太小，电动机会因过载而损坏，甚至烧毁；选择得太大，则不但增加投资，而且电动机没有充分发挥它的作用，效率和功率因数都会降低。一般对连续运行的恒定负载，如果生产机械的功率为P1，则电动机的功率P可按下式算出： (2-1)（2）种类的选择一般选择电动机种类主要从以下几方面考虑：交流还是直流、机械特性（硬特性或软特性）、调速与起动性能、维护及价格等。（3）结构型式的选择电动机的结构型式主要有：1）开启式：这种电动机的带电部分和旋转部分没有任何防护装置。散热好，造价低用于

8、干燥无灰尘的场所。2）防护式：在机壳或端盖下面有通风罩，可防水滴、铁屑等杂物从上面或与垂直方向成45角以内掉入电动机内部。3）封闭式：有封闭外壳保护，电动机靠自身风扇或外部风扇冷却，外壳带有散热片。适用于潮湿、尘埃多、水土飞溅的场所。2.2 异步电机的结构与工作原理2.2.1 异步电机的结构三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。如图2-1所示。 图2-1三相异步电动机的结构1轴承；2前端盖；3转轴；4接线盒；5吊环；6定子铁心；7转子；8定子绕组；9机

9、座；10后端盖；11风罩；12风扇（1）定子部分定子是用来产生旋转磁场的。定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。1）定子铁心异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分，由相互绝缘的厚度为0.5mm的硅钢片叠压而成，如图2-2（a）所示。定子硅钢片的内圆上冲有均匀分布的槽，槽内嵌放定子绕组，其槽可分为半闭口、半开口、开口等型式，如图2-2（b）所示。 （a）定子铁心 （b）定子槽形图2-2 定子铁心及定子槽形 2）定子绕组定子绕组是三相电动机的电路部分，由三相对称绕组组成。绕组采用聚酯漆包圆铜线或双玻璃丝报扁铜线绕制，按照一定的空间角度依次嵌入定子铁心槽内，绕组与铁心之间垫放绝缘材料，使其具

10、有良好的绝缘。定子绕组的两种接线方法如图2-3所示。 接电源接电源图2-3 三相异步电动机接线盒3）机座机座是电动机磁路的一部分，主要用于支承定子铁心和固定端盘。中、小型异步电动机一般采用铸铁机座，大型电动机机座都采用钢板焊成。（2）转子转子是电动机的旋转部分,它的作用是输出机械转矩。转子是电动机的旋转部分，其作用是在旋转磁场的作用下获得一个转动力矩，以带动生产机械一同转动。异步电动机的转子有鼠笼式和绕线式两种型式。两种转子均包括转子铁心、转子绕组、转轴、轴承、滑环（仅限绕线式中有）等。1）转子铁心转子铁心是电动机磁路的一部分，也由厚度为0.5mm相互绝缘的硅钢片叠压而成。转子硅钢片的外圆上冲

11、有均匀分布的槽，槽内嵌放转子绕组。中、小型笼型异步电动机常用的转子铁心槽型如图2-4所示。 图2-4 转子铁心槽型为了改善电动机的起动性能，笼型异步电动机的转子铁心一般都采用斜槽结构，即转子的槽不与轴线平行，而是倾斜一个角度。2）转子绕组转子绕组用以切割定子磁场，产生感应电动势和电流，并使转子转动。按结构形式不同分为笼型和绕线转子型两种。笼型转子绕组是由安放在槽内的裸铜条构成，这些导条两端分别焊接或铆接在两个端环上。100kw以下的中小型异步电动机，一般都采用溶化的铝浇铸在转子槽内，有的还连同端环、风叶等用铝铸成整体，如图2-5所示。（a）铜条绕组 （b）铣铝绕组图2-5 笼型转子绕线转子型转

12、子绕组和定子绕组相似，由绝缘导线或裸铜排制成绕组元件，嵌入转子槽内，然后连接成对称的三相绕组，一般接成星形，三相引出线接到转轴上三个互相绝缘的集电环上，再由集电环上的电刷引出。3）转轴转轴的作用是支撑转子铁心和绕组，并传递电动机的机械转矩，同时又保证定子与转子间有一定的均匀气隙。气隙也是电机磁路的一部分，气隙越小，功率因素越高，空载电流越小。一般中小型电动机的气隙为0.21.5mm。转轴的材料一般为45优质结构碳素钢。（3）气隙异步电动机的定子与转子之间有一很窄的空气隙。中小型异步电动机的气隙一般为0.21.0 mm 。气隙的大小直接关系到电动机的运行性能。通常，气隙越小，电动机磁路中的磁阻越

13、小，产生一定量磁通所需要的励磁电流就小，电动机运行性能越好。2.2.2 异步电动机的原理通过以上分析可知，三相异步电动机的定子绕组与三相交流电源相连接，笼型转子绕组则是自行封闭的。图2-6所示为三相异步电动机最简单的定子绕组，每相绕组只用一匝线圈来表示。三个线圈在空间位置上相隔120，作星形连结。 a ）三相定子绕组的分布 b）三相绕组星形连结图2-6 三相定子绕组三相异步电动机是利用定子绕组中三相对称绕组通入对称三相交流电所产生的旋转磁场与转子绕组内的感应电流相互作用而工作的。（1）旋转磁场 所谓旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。由理论分析和实践证明，对称的三相绕组中通

14、以对称的三相交流电流时就会产生旋转磁场。产生旋转磁场必须满足两个条件：1）至少要有两个定子绕组，这些绕组之间要有空间相位差；2）通入这些绕组中的正弦交变电流之间要有时间相位差。根据以上分析，定子绕组通入三相交流电时，在气隙中产生旋转磁场，假定磁场旋转的转向为顺时针的方向，如图2-7所示。开始通电时，转子静止，磁场顺时针方向转动，相当于转子按逆时针方向运动，转子绕组做切割磁力线运动，产生感应电动势，由于转子绕组是自行闭合（短路）的，因此绕组内有感应电流I2流过，使之在磁场中受到电磁力F的作用而产生顺时针方向的电磁力矩。这样，转子在电磁力矩的作用下就顺时针旋转起来了。 （2）转子的转向和转速 1）转向 由于旋转磁场的转向取决于电源的相序，所以对调三相电源线中任意两相电 源线，电动机就可以反转。