1、汽車維護與保養汽車維護的目的及意義1.1.了解三相異步電動機的基本結構及工作原理。了解三相異步電動機的基本結構及工作原理。2.2.了解單相異步電動機的結構與使用。了解單相異步電動機的結構與使用。3.3.熟悉常用低壓電器的結構及用途。熟悉常用低壓電器的結構及用途。4.4.了解三相交流發電機的結構及工作原理。了解三相交流發電機的結構及工作原理。1. 1. 能拆裝三相異步電動機。能拆裝三相異步電動機。2. 2. 能對簡單的電機控制電路進行檢修。能對簡單的電機控制電路進行檢修。3. 3. 識別常見低壓電器及電路符號。識別常見低壓電器及電路符號。電動機：電動機：電能轉換成機械能電能轉換成機械能發電機：發

2、電機：其他形式的能量轉換成電能其他形式的能量轉換成電能異步機異步機同步機同步機定子定子（固定部分）（固定部分） 轉子轉子（旋轉部分）（旋轉部分） 兩個基本部分：三相籠型異步電動機的結構三相籠型異步電動機的結構 機座機座定子繞組定子繞組銘牌數據銘牌數據出線端子出線端子 作用是作為異步作用是作為異步電動機主磁通電動機主磁通磁磁路路的一部分及安的一部分及安放定子繞組，由放定子繞組，由表面涂有絕緣漆表面涂有絕緣漆的的硅鋼片硅鋼片疊壓而疊壓而成，為了安放定成，為了安放定子繞組，在定子子繞組，在定子鐵心內圓開有均鐵心內圓開有均勻分布的勻分布的槽槽 是異步電動機定子是異步電動機定子的的電路電路部分，是部分，

3、是三三相對稱繞組相對稱繞組，它由，它由三個完全相同的繞三個完全相同的繞組所組成，每個繞組所組成，每個繞組即一相，三個繞組即一相，三個繞組在空間相差組在空間相差120120o o電角度電角度 機座的作用是機座的作用是支撐支撐定子鐵心，轉子通定子鐵心，轉子通過軸承、端蓋固定過軸承、端蓋固定在機座上，所以要在機座上，所以要求它有足夠的求它有足夠的機械機械強度強度，并具有一定，并具有一定的的散熱散熱能力能力 作用也是組成電作用也是組成電機機主磁路主磁路的一部的一部分及安放轉子繞分及安放轉子繞組，由外圓沖有組，由外圓沖有均勻槽口、互相均勻槽口、互相絕緣的絕緣的硅鋼片硅鋼片疊疊壓而成，中、小壓而成，中、小

4、型電機的轉子鐵型電機的轉子鐵心一般都直接固心一般都直接固定在轉軸上定在轉軸上 分為分為籠型轉子籠型轉子和和繞線式繞線式轉子轉子兩種兩種, ,籠型轉子常用籠型轉子常用裸銅條插入轉子槽中，裸銅條插入轉子槽中，銅條兩端用短路環焊接銅條兩端用短路環焊接起來；線繞式轉子也是起來；線繞式轉子也是一個一個對稱三相繞組對稱三相繞組，通，通常接成常接成星形星形，其三根引，其三根引出線分別與固定在轉軸出線分別與固定在轉軸上相互絕緣的滑環相連上相互絕緣的滑環相連轉軸的作用是轉軸的作用是支撐支撐轉轉子鐵心，輸出轉矩，子鐵心，輸出轉矩，所以它必須有足夠的所以它必須有足夠的機械強度機械強度和和剛度剛度，以，以防斷裂并保證

5、氣隙均防斷裂并保證氣隙均勻。轉軸一般用中碳勻。轉軸一般用中碳鋼制成，軸伸端有鋼制成，軸伸端有鍵鍵槽槽，以固定帶輪或聯，以固定帶輪或聯軸器軸器鼠籠式轉子鼠籠式轉子轉軸轉軸軸承軸承轉子轉子繞線式轉子繞線式轉子 鐵心鐵心繞組繞組轉軸轉軸Blve （右手定則右手定則）（左手定則左手定則）Blif n0neiNSfB:磁感應強度磁感應強度v:切割速度切割速度l :導線長度導線長度磁極旋轉磁極旋轉導線切割磁力線產生感應電動勢導線切割磁力線產生感應電動勢閉合導線產生電流閉合導線產生電流通電導線在磁場中受力通電導線在磁場中受力 1. 線圈跟著磁鐵轉線圈跟著磁鐵轉 兩者轉動方向一致兩者轉動方向一致異步異步 2.

6、 線圈比磁場轉得慢線圈比磁場轉得慢0nn4.2.1 旋轉磁場旋轉磁場120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi1. 旋轉磁場的產生旋轉磁場的產生 在三相異步電動機的定子鐵心中放有三相對在三相異步電動機的定子鐵心中放有三相對稱繞組，在該三相對稱繞組中通入三相對稱交流稱繞組，在該三相對稱繞組中通入三相對稱交流電流，就可產生一電流，就可產生一“旋轉磁場旋轉磁場”代替演示實驗中代替演示實驗中的磁鐵。的磁鐵。0tAXYCBZNSAiBiCimItBiAXBYCZAiCi合成磁場方合成磁場方向：向：向下向下參考方向：繞組始參考方向：繞組始端到末端的方向端到末端的方向 60tAXYCBZS

7、N0n60A120tXYCBZ0nAiBiCimIt同理分析，可得同理分析，可得其他電流角度下其他電流角度下的磁場方向的磁場方向 可見，當定子繞組中通入三相電流后，它可見，當定子繞組中通入三相電流后，它們共同產生的合成磁場是隨著電流的交變而在們共同產生的合成磁場是隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉著，這就是旋轉磁場。空間不斷地旋轉著，這就是旋轉磁場。 2. 旋轉磁場的轉向旋轉磁場的轉向 當通入定子繞組的三相電流的相序為當通入定子繞組的三相電流的相序為A-B-CA-B-C時，旋轉磁場的轉向與這個順序是一致的，可見時，旋轉磁場的轉向與這個順序是一致的，可見磁場的轉向與定子繞組中的電流相序有關。磁場的

8、轉向與定子繞組中的電流相序有關。取決于三相電流的相序。取決于三相電流的相序。0n0n改變電機旋轉方向的方法：換接其中兩相改變電機旋轉方向的方法：換接其中兩相AiBiCimItAiCiBimIt4.2.2 4.2.2 旋轉磁場的轉速旋轉磁場的轉速AXYCBZNSAXYCBZNS0nAXYCBZSN60AiBiCimIt 旋轉磁場的轉速決定于磁場的極數，在旋轉磁場的轉速決定于磁場的極數，在一對極一對極的情況的情況下，當電流交變下，當電流交變一次一次時，磁場恰好在空間旋轉了時，磁場恰好在空間旋轉了一周一周。N0=60f（r/min）XNSASNZBX AYCZBCY0t 60t A0nAZXXC Z

9、CSNSN30 旋轉磁場具有旋轉磁場具有兩對兩對極時，極時，當電流從當電流從tt=0=0到到tt=60=60經歷了經歷了6060時，磁場在空間時，磁場在空間僅旋轉了僅旋轉了3030。比。比P P=1=1時轉速時轉速慢了一半，即慢了一半，即N0=60f/2（r/min） 所以，旋轉磁場的所以，旋轉磁場的轉速轉速n0 0決定于決定于電流頻率電流頻率f1 1和磁場的和磁場的極對數極對數p p，可推出：，可推出：2p180）(r/min 50011p360）(r/min 0003極對數極對數每個電流周期每個電流周期磁場轉過的空間角度磁場轉過的空間角度同步轉速同步轉速)Hz50(f0n3p120）(r/

10、min 0001）(r/min 600pfn 4.2.3 4.2.3 電動機的旋轉原理電動機的旋轉原理 在電動機定子繞組中通入三相對稱交流電在電動機定子繞組中通入三相對稱交流電流后，產生旋轉磁場流后，產生旋轉磁場。 旋轉磁場的磁力線切割轉子導條，導條中旋轉磁場的磁力線切割轉子導條，導條中就感應出電動勢就感應出電動勢。 在電動勢的作用下，閉合的導條中就有電流，在電動勢的作用下，閉合的導條中就有電流，該電流與旋轉磁場相互作用，使轉子導條受到電該電流與旋轉磁場相互作用，使轉子導條受到電磁力作用。由電磁力產生電磁轉矩，轉子就轉動磁力作用。由電磁力產生電磁轉矩，轉子就轉動起來。起來。電動機轉速和旋轉磁場

11、同步轉速的關系電動機轉速和旋轉磁場同步轉速的關系電動機轉速電動機轉速:n電機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致，電機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致， 但但 異步電動機異步電動機0nn 無轉矩無轉矩轉子與旋轉磁場間沒有相對運動轉子與旋轉磁場間沒有相對運動無轉子電動勢（轉子導體不切割磁力線）無轉子電動勢（轉子導體不切割磁力線）無轉子電流無轉子電流提示提示：如果如果0nn 異步電動機運行中異步電動機運行中:%9%1s轉差率：轉差率：電動機起動瞬間電動機起動瞬間:1 , 0sn（轉差率最大轉差率最大）4.2.4 4.2.4 轉差率轉差率%10000nnns同步轉速：同步轉速： 旋轉磁場的轉速旋轉磁場的

12、轉速4.2.5 4.2.5 異步電動機的工作過程異步電動機的工作過程空載運行空載運行 空載運行指電動機的定子繞組接到三相電空載運行指電動機的定子繞組接到三相電源，電動機軸上源，電動機軸上未帶機械負載未帶機械負載的運行狀態。的運行狀態。 負載運行負載運行 負載運行指電動機的定子繞組接到三相電負載運行指電動機的定子繞組接到三相電源，電動機軸上源，電動機軸上帶機械負載帶機械負載的運行狀態。的運行狀態。 磁極數磁極數( 極對數極對數 p = 2 )例如：例如： Y 112 M4 用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數。用以表明電動機的系列、幾何尺寸和極數。機座長度代號機座長度代號機座中心高（機座中心高（

13、mm）三相異步電動機三相異步電動機教材表教材表4-2中列出了各種電動機的系列代號。中列出了各種電動機的系列代號。異步電動機產品名稱代號異步電動機產品名稱代號 額定功率是指電動機在額定運行時軸上輸出的機額定功率是指電動機在額定運行時軸上輸出的機械功率械功率 P2，它不等于從電源吸取的電功率，它不等于從電源吸取的電功率 P1。鼠籠電動機鼠籠電動機 =72 93 cos3NN1IUP 12PP 例如：例如：380/220V、Y/ 是指線電壓為是指線電壓為 380V 時時 采用采用 Y聯結聯結；線電壓為；線電壓為 220V 時采用時采用 聯結聯結。一般規定，電動機的運行電壓不能高于或一般規定，電動機的

14、運行電壓不能高于或低于額定值的低于額定值的 5% 。因為在電動機滿載或接近滿載情。因為在電動機滿載或接近滿載情況下運行時，電壓過高況下運行時，電壓過高 或過低都會使電動機的電流大或過低都會使電動機的電流大于額定值于額定值, 從而使電動機過熱。從而使電動機過熱。 電動機在額定運行時定子繞組上應加的電動機在額定運行時定子繞組上應加的線線電壓有效值。電壓有效值。 表示星形表示星形聯結聯結下電動機的線電流為下電動機的線電流為 6.73A；三角形；三角形聯結聯結下線電下線電流為流為 11.64A。兩種接法下相電流均為。兩種接法下相電流均為 6.73A。 電動機在額定運行時定子繞組的電動機在額定運行時定子

15、繞組的電動機在額定電壓、額定負載下運行時的轉速。電動機在額定電壓、額定負載下運行時的轉速。 表示電動機定子繞組所接電源的頻率。表示電動機定子繞組所接電源的頻率。 接線盒接線盒。通常。通常聯結聯結電機容量電機容量Y3kW 聯聯結結電電機機容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V2 指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為指電機絕緣材料能夠承受的極限溫度等級，分為Y、A、E、B、F、H、C七級，七級，Y 級最低級最低(90C)，C級最高級最高( 180C)。表示電動機外殼防護的方式為封閉式電動機表示電動機外殼防護的方式為封閉式電動機 。 指電動機在額

16、定條件下，允許連續使用的時間，一般有指電動機在額定條件下，允許連續使用的時間，一般有連續、短時連續、短時和和斷續斷續三種。三種。 。三相異步電動機一臺、兆歐表、常三相異步電動機一臺、兆歐表、常用電工工具、活動扳手、手錘、紫用電工工具、活動扳手、手錘、紫銅棒、木錘、拉具等銅棒、木錘、拉具等 工具工具 三相異步電動機一臺、兆歐表、常用三相異步電動機一臺、兆歐表、常用電工工具、活動扳手、手錘、紫銅棒、木電工工具、活動扳手、手錘、紫銅棒、木錘、拉具等。錘、拉具等。 拆除電動機外部連接導線，做好線頭對應的連接標記；拆除電動機外部連接導線，做好線頭對應的連接標記； 用硬物或油漆在端蓋與機座止口處做好明顯標

17、記；用硬物或油漆在端蓋與機座止口處做好明顯標記； 有聯軸器的電動機要做好電動機軸伸端與聯軸器上的尺有聯軸器的電動機要做好電動機軸伸端與聯軸器上的尺寸標記，再用拉具拉下聯軸器；寸標記，再用拉具拉下聯軸器； 把軸承的外蓋螺栓松下把軸承的外蓋螺栓松下, ,卸下軸承外蓋；卸下軸承外蓋； 清除電動機內部的灰塵和雜物，若軸承潤滑油已臟，清除電動機內部的灰塵和雜物，若軸承潤滑油已臟，則需更換潤滑油脂則需更換潤滑油脂 ；測量電動機各繞組的對地絕緣電阻測量電動機各繞組的對地絕緣電阻 ；重新裝配好電動機，按所做標記校正電刷的位置重新裝配好電動機，按所做標記校正電刷的位置 。軸承若無需更換，不必拆卸取出軸承若無需更

18、換，不必拆卸取出 裝配時，擰緊端蓋螺母時，必須四周裝配時，擰緊端蓋螺母時，必須四周用力均勻，按對角線上下左右擰緊，不能用力均勻，按對角線上下左右擰緊，不能先將一個螺母擰緊后再擰另一個螺母。先將一個螺母擰緊后再擰另一個螺母。洗洗衣衣機機電電機機油煙機電機油煙機電機電電動動車車電電機機家用空調電機家用空調電機 為使電動機能自行起動和改善運行性能，除為使電動機能自行起動和改善運行性能，除工作繞工作繞組（又稱主繞組）組（又稱主繞組）外，在定子上還安裝一個輔助的外，在定子上還安裝一個輔助的起動起動繞組（又稱副繞組繞組（又稱副繞組）。兩個繞組在空間相距）。兩個繞組在空間相距900或一定的或一定的電角度。電

19、角度。 與三相感應電動機相似，單相異步電動機包括與三相感應電動機相似，單相異步電動機包括定子定子和和轉子轉子兩大部分。轉子結構都是兩大部分。轉子結構都是籠型籠型的，定子鐵心由的，定子鐵心由硅硅鋼片鋼片疊壓而成。定子鐵心上嵌有定子繞組。疊壓而成。定子鐵心上嵌有定子繞組。 單相感應電動機正常工作時，一般只需要單相繞組單相感應電動機正常工作時，一般只需要單相繞組即可，但單相繞組通以單相交流電時產生的磁場是即可，但單相繞組通以單相交流電時產生的磁場是脈動脈動磁場磁場，單相運行的電動機沒有起動轉矩。，單相運行的電動機沒有起動轉矩。單相異步電動機的結構及特點單相異步電動機的結構及特點1 1）定子具有空間不

20、同相位的）定子具有空間不同相位的2 2個繞組。個繞組。2 2）兩相繞組中通入不同相位的交流電流，分相產生旋轉磁場。）兩相繞組中通入不同相位的交流電流，分相產生旋轉磁場。3 3）電容器）電容器C C配得合適，可使超前配得合適，可使超前90900 0圓形旋轉磁勢，圓形旋轉磁勢，T TS S，I IS S。超前超前900UIZI 電容分相式異步電動機原理圖電容分相式異步電動機原理圖 4.4.1 電容分相式單相異步電動機電容分相式單相異步電動機 旋轉磁場的產生旋轉磁場的產生 4.4.2 罩極式單相異步電動機罩極式單相異步電動機 罩極式單相異步電動機罩極式單相異步電動機 罩極式單相異步電動機結構較簡單，

21、其定子大多做成罩極式單相異步電動機結構較簡單，其定子大多做成凸極式的，由硅鋼片疊壓而成，轉子仍為籠形。一般有二凸極式的，由硅鋼片疊壓而成，轉子仍為籠形。一般有二極和四極兩種，在每個極面的極和四極兩種，在每個極面的1/31/4處開有小槽，在較小處開有小槽，在較小磁極上套有銅短路環，就好像把這部分的磁極罩起來一樣，磁極上套有銅短路環，就好像把這部分的磁極罩起來一樣，所以稱為所以稱為罩極電動機罩極電動機 。 罩極式單相異步電動機不能改變轉向，它的起動轉矩罩極式單相異步電動機不能改變轉向，它的起動轉矩較分相式單相異步電動機的小，一般用在空載或輕載起動較分相式單相異步電動機的小，一般用在空載或輕載起動的

22、臺扇、排風機等設備中。的臺扇、排風機等設備中。 。工具工具 單相異步電動機一臺、兆歐表單相異步電動機一臺、兆歐表、常用電工工具、活動扳手、手錘、常用電工工具、活動扳手、手錘、紫銅棒、木錘、拉具等。、紫銅棒、木錘、拉具等。 操作步驟 同同【案例案例4.14.1】手動電器手動電器自動電器自動電器刀開關刀開關組合開關組合開關按鈕按鈕接觸器接觸器繼電器繼電器 行程開關行程開關由操作人員由操作人員手動操縱手動操縱按照指令、信號或某個按照指令、信號或某個物理量的變化而自動動作物理量的變化而自動動作額定電壓等級在額定電壓等級在交流交流1200V1200V、直、直流流1500V1500V以下的以下的電器電器

23、1.閘刀開關閘刀開關控制對象：控制對象：380V380V，5.5kW5.5kW以下小電動機以下小電動機 考慮到電動機較大的起動電流，考慮到電動機較大的起動電流，刀閘的額定電流值一般選擇：刀閘的額定電流值一般選擇：（3 35 5）異步電動機額定電流）異步電動機額定電流電路符號電路符號QSQS2.2.鐵殼開關鐵殼開關 鐵殼開關外形鐵殼開關外形鐵殼開關與閘刀開關的鐵殼開關與閘刀開關的不同之處是將熔斷器和不同之處是將熔斷器和刀片與刀座等安裝在薄刀片與刀座等安裝在薄鋼板制成的防護外殼內鋼板制成的防護外殼內在鐵殼內部裝有速斷彈簧，在鐵殼內部裝有速斷彈簧，用以加快刀片與刀座分斷速用以加快刀片與刀座分斷速度，

24、減少電弧度，減少電弧 3.3.組合開關組合開關 組合開關外形組合開關外形 組合開關也稱為轉換開關，組合開關也稱為轉換開關，它是一種手動電器。它是一種手動電器。 組合開關的結構主要由靜觸組合開關的結構主要由靜觸點、動觸點和絕緣手柄組成。點、動觸點和絕緣手柄組成。 組合開關一般在電氣設備中，組合開關一般在電氣設備中，用作不頻繁地接通和分斷電路，用作不頻繁地接通和分斷電路，接通電源和負載，控制小容量三接通電源和負載，控制小容量三相異步電動機的正、反轉及相異步電動機的正、反轉及Y-Y-起動等用途。起動等用途。 4.4.按鈕按鈕常開常開( (動合動合) )按鈕按鈕電路符號電路符號SB復合按鈕：常開按鈕和

25、復合按鈕：常開按鈕和 常閉按鈕做在一起。常閉按鈕做在一起。電路符號電路符號SB常閉常閉( (動斷動斷) )按鈕按鈕電路符號電路符號SB作用作用：接通或斷開控制電路接通或斷開控制電路復位彈簧復位彈簧支柱連桿支柱連桿常閉靜觸頭常閉靜觸頭橋式靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭常開靜觸頭外殼外殼4SBSBSB結結構構符符號號名名稱稱常閉按鈕常閉按鈕( (停止按鈕停止按鈕) )常開按鈕常開按鈕( (起動按鈕起動按鈕) )復合按鈕復合按鈕1234123按鈕帽按鈕帽符號符號FU熔斷器額定電流熔斷器額定電流IF的選擇的選擇(1) 電燈、電爐等電阻性負載電燈、電爐等電阻性負載IF IL(3) 頻繁起動的電動機頻繁起動的電動機(2) 單臺電動機單臺電動機 常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。5. 2電動機的起動電流熔絲額定電流261 .電電動動機機的的起起動動電電流流熔熔絲絲額額定定電電流流 6.交流接觸器交流接觸器 用來接通或斷開電動機或其他設備的主電路。用來接通或斷開電動機或其他設備的主電路。構成：構成：主要由主要由電磁鐵電磁鐵和和觸點觸點兩部分組成，觸點又可分兩部分組成，觸點又可