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电动机的维护与保养毕业论文摘要近几十年来随着电力电子技术微电子技术及现代控制理论的发展中小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用特别是乡镇企业及家用电器的迅速更需要大量的中小功率电动机由于这种电动机的发展及广泛的应用它的使用保养和维护工作也越来越重要本文主要介绍了电动机技术发展及现状工作原理电动机的运行维护关键词技术现状工作原理运行维护1目录1引言311论文中心思想412三相异步电机的概念4121电机组的结构4122简述三相异步电机的工作原理52电动机保护及其装置621安装在电动机内部的保护装置622安装在电动机外部的保护装置7221过载热保护及装置7222过载电流保护及装置7223漏电保护及装置7224短路保护及装置7225缺相保护及装置8226欠压保护及装置8227失压保护及装置93电动机的运行维护931电动机启动前的准备932电动机运行中的监视1033电动机运行中的注意事项1134检修方法124三相异步电动机日常保养方法125结语13参考文献142三相异步电动机的维护与保养1引言在昆仑机电实习的两个月的日子里日常电机生产维修维护工作中以及平时与工人师傅们的指导与交流使我认识到许多时候电机的损伤在正确的操作与维护中是可以有效避免的电机作为一切机床机器的核心动力器件它的正常工作与否直接关系到机器的运行与效率为了确保机器的正常运行保证生产效率避免资源浪费我们需要有一套系统的电机维护与保养的方法在这些方法的指导下正确合理的做到边使用边维护以求达到维护电机延长其使用寿命的目的11论文中心思想三相异步电机的维护与保养主要可以分为对安装在电动机内部的保护以及安装在电动机外部部分的保护以下便是基于这两个部分的维护与保养展开论述的为了能够较为全面的对电机的整体进行维护与保养我认真的观察学习了三相异步电动机的结构与原理与师傅们讨论交流吸取他们的良好经验查阅材料整合了所学的知识并积极在日常工作中实践归纳总结从过载保护短路保护温度保护欠压失压保护漏电保护等多方面考虑了三相异步电机的维护与保养12三相异步电机的概念三相异步电机是靠同时接入380V三相交流电源相位差120度供电的一类电动机由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向不同的转速成旋转存在转差率所以叫三相异步电机三相异步电动机运行性能好并可节省各种材料按转子结构的不同三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环电刷与外部变阻器连接调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速3121电机组的结构电机的机组结构主要由磁路部分电路部分以及机械三部组成如图磁路又是由定子铁心和转子铁心构成的定子铁心是由035mm05mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗铁心内圆有均匀分布的槽口用来嵌放定子绕圈用的转子铁心用05mm厚的硅钢片叠压而成套在转轴上作用和定子铁心相同一方面作为电动机磁路的一部分一方面用来安放转子绕组电路部分是由定子绕组和转子绕组构成的定子绕组三相绕组由三个彼此独立的绕组组成且每个绕组又由若干线圈连接而成线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制机械部分主要是机座端子轴和轴承等组成图11122简述三相异步电机的工作原理这是一台三相笼型异步电动机工作原理的示意图定子铁心里嵌放着对称的三相绕组U1U2V1V2W1W2转子槽内放有导条导条两端用短路环短接起来形成一个笼型的闭合绕组当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场由于旋转磁场以4n1转速旋转转子导体开始时是静止的故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势感应电动势的方向用右手定则判定由于转子导体两端被短路环短接在感应电动势的作用下转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用力的方向用左手定则判定电磁力对转子轴产生电磁转矩驱动转子沿着旋转磁场方向旋转三相异步电动机转动的基本工作原理是当电动机的三相定子绕组各相差120度电角度通入三相对称交流电后将产生一个旋转磁场该旋转磁场切割转子绕组从而在转子绕组中产生感应电流转子绕组是闭合通路载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力从而在电机转轴上形成电磁转矩驱动电动机旋转并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同2电动机保护及其装置根据保护装置的装设部位分为两大类1安装在电动机内部的保护装置2安装在电动机外部的各种保护装置21安装在电动机内部的保护装置1温度保护及装置1双金属盘式温度保护器这种温度保护器通常装在电动机端盖上其体积和触头的电流容量一般都较大外壳用酚醛塑料制成双金属盘式温度保护器不但对温度敏感而且对电流也敏感因此它具有更全面的保护功能2嵌入式温度保护器这种温度保护器通常装在电动机绕组5中绕组表面或绕组端面上与电动机绕组一起进行浸渍处理嵌入式温度保护器具有体积小灵敏度高可靠性好等优点常用于各类小容量电动机的直接保护3热断式温度保护器这种温度保护器是一次性动作的热保护器由于感温材料融化后不能复原所以这种保护器只能一次性使用它通常装在电动机的外壳上4正温度系数热敏电阻式温度保护器这类温度保护器是一种对温度敏感的新型半导体元件简称PTC即通称的热敏电阻为准确反应电动机绕组的温度通常在电动机制造时将其埋设在定子绕组中导线绑扎后有电动机接线盒引出此外热敏电阻也可用于检测电动机断相温度信号实现断相保护22安装在电动机外部的保护装置221过载热保护及装置通常交流电动机的故障主要是定子绕组损坏造成的这些绕组的损坏大多是电动机过载引起的电动机过载运行时会出现电流增加绕组过热现象如果时间过长就会损坏绝缘过载热保护装置的功能就是在电动机过载情况下及时切断电源限制电动机过热时间防止绝缘损坏其保护原理是通过热效应元件对电动机过载时增大的电流灵敏反应而发生动作以断开电路常用的有双金属片热继电器和空气断路器其中热继电器纯属过载热保护装置只起过载热保护对短路欠电压等不具备保护功能空气断路器的保护功能较多可同时起电流过载热保护短路保护欠电压保护等多种功能222过载电流保护及装置1用于小电流过载保护时造成电动机不能充分发挥其过载能力这是因为感应式继电器的动作电流最长延迟时间只有60s而实际上电动机在过载20的情况下至少能完全运行20min2过载电流保护装置与电动机之间无直接的热联系当造成绝缘损坏的主要危险过热不是由电流过大所引起的而是由通风不良机械损耗增大等原因引起的过载电流保护无效223漏电保护及装置当人体可能触及的电动机漏电时保护装置以人体接触的安全电6压值或流过人体的安全电流值为基准自动及时切断电源以保护人身安全这种保护称为电动机的漏电保护在中性点直接接地的低压电网中为提高接地保护的保护效果可在电动机的电源侧装设漏电开关漏电保护器当电动机发生碰壳故障时漏电开关立即动作切断电源从而壳防止人身触电224短路保护及装置1对于单台电动机熔体的额定电流IRe应大于或等于电动机额定电流In的1525倍即IRe1525In电动机轻载起动时间较短时系数可取15带负载起动起动时间较长或起动频繁时系数可取252对于多台电动机熔体的额定电流IRe应大于或等于最大一台电动机额定电流Inmax的1525倍加上同时使用的其他电动机额定电流之和In即IRe1525InmaxIn3熔断器的额定电压和额定电流不应小于线路的额定电压和所装熔体的额定电流熔断器的型式随线路要求和安装条件而定225缺相保护及装置1利用灯光信号报警装置或双刀开关对三相异步电动机进行缺相保护由于三相异步电动机的缺相运行大多是一相熔断器熔断造成的所以在条件简陋而又有值班人员经常值班的场合给每一项熔断器并联一只小红色灯泡就可及时发现一相断线故障这种方法只能反映熔断器熔断所引起的缺相运行而不能反映其他原因造成的断相故障此外由于灯泡只能给出故障信号不能产生保护动作所以值班人员必须经常注意监视2利用欠电流继电器对三相异步电动机进行缺相保护在电动机的每相线路中个串联一个欠电流继电器分别流过三相线电流当电动机正常运行时三个继电器的常开触点全部接通当某相发生断线故障时串联在该相的欠电流继电器就因失电而动作断开接触器的线圈电路电动机脱离电源于是电动机停转这种保护方案具有动作准确可靠的优点其缺点是继电器线圈长期通过电动机的工作电流而且当电动机容量较大时还需要配用电流互感器因而费用较高但对一些重要的生产机械或科研设备来说采用欠电流继电7器来保护电动机还是很适宜的3带缺相保护装置的热继电器其结构特点是在普通热继电器结构的基础上增加了一个差动机构该继电器即可对三相均衡过载起保护作用又可对缺相运行起保护作用226欠压保护及装置电动机的转矩定子电流与电压有着密切关系当电源电压上下波动时电动机的电磁转矩和定子电流相应发生变化与过电压相比电动机欠电压运行的危害更大电磁转矩与电压平方成正比地减少导致电动机的转速下降温升增高严重时导致电动机闷车通常500V以下低压电动机多采用空气断路器作为欠压保护装置当电压低于某一整定值时空气断路器的欠压脱扣器便动作使电动机的主电路断开此外也可采用接触器自锁控制线路来避免电动机欠压运行当线路电压下降到一定值一般为额定电压的85左右时接触器线圈的两端电压也同样下降到该值从而使接触器线圈的磁通减弱产生的电磁引力减少当电磁吸力减少到小于反作用弹簧的拉力时动铁芯被迫释放带动着主触头自锁触头同时断开自动切断主电路和控制短路于是电动机失电停转从而达到欠压保护的目的227失压保护及装置当电网由于某种原因而突然停电时电源电压下降为零电动机停转生产机械也随之停转一般情况下生产机械的操作人员不可能及时拉开电源开关如果不采用失压保护措施当电网故障排除电源恢复供电时电动机便会自行运作从而生产机械也随之转动此时很可能造成人身和设备事故并引起电网过电流和瞬间网络电压下降因此电动机应有失压零压保护电器在电动机的电气控制线路中起失压保护作用的电器是接触器和中间继电器当电网停电时接触器和中间继电器中的电流消失电磁吸力减小为零动铁芯释放触头复位从而切断主电路和控制短路的电源当电网恢复供电时若不重新按下起动按钮则电动机就不会自行起动这样就达到了对电动机的失压零压保护的目的3电动机的运行维护电动机日常运行的维护主要包括电动机启动前的准备启动运行中的8监控以及对器件的检修等31电动机启动前的准备为了保证电动机正常安启动全地一般启动前应作好下述准备1检查电源是否有电电压是否正常若电源电压过高或过低都不宜启动2启动器是否正常如零部件有无损坏使用是否灵活触头接触是否良好接线是否正确牢固等3熔丝规格大小是否合适安装是否牢固有无熔断或损伤4电动机接线板上接头有无松动或氧化5检查传动装置如皮带轻紧是否合适连接是否牢固联轴器的螺丝销子是否紧固等6传动电动机转子和负载机械的转轴看其转动是否灵活7检查电动机及启动电器外壳是否接地接地线有无断路接地螺丝是否松动脱落等8搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘油垢等9检查负载机械是否妥善地作好了启动准备10对正常运行中的绕线式电动机应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象观察滑环的火花是否发生异常现象滑环上碳刷是否要更换启动时注意的问题1接通电源后如果电动机不转应立即切断电源绝不能迟疑等待更不能带电检查电动机发故障否则将会烧毁电动机和发生危险2启动时应注意观察电动机传动装置负载机械的工作情况以及线路上的电流表和电压表的指示若有异常现象应立即断电检查待故障排除后载行启动3利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时特别要注意操作顺序一定要先将手柄推到启动位置待电动机转速稳定后再拉到运转位置防止误操作造成设备和人身事故4同一线路上的电动机不应同时启动一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动线路上电流太大电压降低过多造成电9动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸5启动时若电动机的旋转方向反了应立即切断电源将三相电源线中的任意两相互换一下位置即可改变电动机转向32电动机运行中的监视电动机在运行时值班工作人员可以通过仪表和感觉器官监视其运行情况以便及早发现问题减少或避免故障的发生师傅告诉我们这是在工作中最为有效的维护电机的方式它包括1监视电动机的温度电动机正常运行时会发热使电动机温度升高但不应超出允许的限度如果电动机负载过大使用环境温度过高通风不畅或运行中发生故障就会使其温度超出允许限度导致绕组过热烧毁因此电动机温度的高低是反映电动机运行的主要标志在运行中经常检查判断电动机是否过热可以用以下方法凭手的感觉如果以手接触外壳没有烫手的感觉说明电动机温度正常如果手放上去烫得马上缩回来说明电动机已经过热在电动机外壳上滴23滴水如果只冒热气没有声音则说明电动机没有过热如果水滴急剧汽化同时伴有咝咝声说明电动机已经过热判别电动机是否过热的准确方法还是用温度计测量发现电动机过热应该立即停车检查等查明原因排除故障后再行使用2监视电动机的电流一般容量较大的电动机应装设电流表随时对其电流进行监视若电流大小或三相电流不平衡超过了允许值应立即停车检查容量较小的电动机一般不装电流表但也经常用钳形表测量3监视电动机的电压电动机的电源上最好装设一只电压表和转换开关以便对其三相电源压进行监视电动机的电源电压过高过低或三相电压不平衡特别是三相电源缺相都会带来不良后果如发现这种情况应立即停车待查明原因排除故障后再使用33电动机运行中的注意事项注意电动机的振动响声和气味电动机正常运行时应平稳轻快无异常气味和响声若发生剧烈振动噪音和焦臭气味应停车进行检查修理注意传动装置的检查10电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动传动皮带是否有过紧过松的现象等如果有应停车上紧或进行调整注意轴承的工作情况电动机运行中应注意轴承声响和发热情况若轴承声音不正常或过热应检查润滑情况是否良好和有无磨损注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花电动机运行中电刷与换向器或滑环之间难免出现火花如果所发生的火花大于某一规定限度尤其是出现放电性的红色电弧火花时将产生破坏作用必须及时加以纠正34检修方法检修方法主要是根据工人师傅们的经验而总结出来的主要的检修方法可以分为4种他们分别是滚珠法南针法万用表电压法电动机转向法1滚珠法如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动说明正确否则绕组有接错现象2指南针法如果绕组没有接错则在一相绕组中指南针经过相邻的极相组时所指的极性应相反在三相绕组中相邻的不同相的极相组也相反如极性方向不变时说明有一极相组反接若指向不定则相组内有反接的线圈3万用表电压法按接线图如果两次测量电压表均无指示或一次有读数一次没有读数说明绕组有接反处4常见的还有干电池法毫安表剩磁法电动机转向法等4三相异步电动机日常保养方法连续运转的三相异步电动机为了其正常工作除了按操作规程正确使用运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养间隔时间可根据电动机的类型使用环境决定日常保养内容外观检查风扇是否工作正常是否有异常振动联轴器连接是否可靠底座固定是否紧固轴承工作是否正常听声音温度是否正常红外测温仪定期检查电线接头和开关触点工作电流是否正常钳型电流表另外绕线式电机还须检查碳刷和滑环触摸温度是否正常看油位是否标准等1及时清除电动机机座外部的灰尘油泥如使用环境灰尘较多11最好每天清扫一次2经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤3定期测量电动机的绝缘电阻若使用环境比较潮湿更应经常测量4定期用煤油清洗轴承并更换新油一般半年更换一次换油时不应上满一般占油腔的1213否则容易发热或甩出油要从一面加人可以把没有清洗干净的杂质从另一面挤出来5定期检查启动设备看触头和接线有无烧伤氧化接触是否良好等6绝缘情况的检查绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的电动机工作环境潮湿工作间有腐蚀性气体等因素的存在都会破坏电动机的绝缘最常见的是绕组接地故障即绝缘损坏使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰发生这种故障不仅影响电动机正常工作还会危及人身安全所以电动机在使用中应经常检查绝缘电阻还要注意查看电动机机壳接地是否可靠7除了按上述几项内容对电动机定期维护外运行一年后要大修一次大修的目的在于对电动机进行一次彻底全面的检查维护增补电动机缺少磨损的元件彻底清除电动机内外的灰尘污物检查绝缘情况清洗轴承并检查其磨损情况8轴电流的防范针对轴电流形成的根本原因正常情况下转轴与轴承间有润滑油膜存起到绝缘作用对于较低轴电压这层润滑油膜仍能保护其绝缘性能不会产生轴电流加到一定数值时尤其电动机启动时轴承内润滑油膜还未稳定形成轴电压将击穿油膜而放电构成回路轴电流将从轴承和转轴金属接触点该金属接触点很小这些点电流密度大瞬间产生高温使轴承局部烧熔被烧熔轴承合金碾压力作用下飞溅轴承内表面上烧出小凹坑一般在现场采用如下防范措施在轴端安装接地碳刷以降低轴电位使接地碳刷可靠接地并且与转轴可靠接触保证转轴电位为零电位以此消除轴电流为防止磁不平衡等原因产生轴电流往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板以切断轴电流的回为了避免其他电12动机附件导线绝缘破损造成的轴电流往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘以消除不必要的轴电流隐患一般通过以上处理大多电动机的轴电流微乎其微已对电动机构不成实质上危害现场实践证明经上述方式处理后实际使用寿命可由原几十个小时提高到上万小时效果比较明显尤其对高压电动机轴电流的防范效果好对安全生产具有积极作用5结语通过与昆仑机电的师傅们的探讨以及自主的学习与研究使我对三相电机的维护与保养有了深一层次的认识对于三相电机的维护与保养有了系统的概念不在停留于一些日常基础的维护措施了在今后工作中我将继续努力总结电机维护与保养方面的知识以求完善三相电机的维护与保养方法13参考文献1许实章电机学M北京机械工业出版社199579292严震池电机学M北京中国电力出版社19991257183于福鸿电机运行与维护M吉林吉林科学技术出版社19964赵家礼三相异步电动机检修技术问答M化学工业出版社200211756785谭影航三相电动机绕组维修机械工业出版社20118312276才家刚零起点看图学三相异步电动机维修化学工业出版社200951223457钱守义三相交流异步电动机维修入门浙江科学技术出版社2004511258方大千朱征涛实用电机维修技术人民邮电出版社2004810115