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文檔簡介
實訓一實訓的基本要求
實訓二實訓常用工器具及材料的認識
實訓三三相異步電動機定子繞組的認識
實訓四三相異步電動機的拆卸
實訓五三相異步電動機定子線圈的繞制
實訓六三相異步電動機線圈重繞后的嵌線
實訓七三相異步電動機重繞線圈的連接與焊接
實訓八三相異步電動機重繞后的檢驗
實訓九三相異步電動機嵌線后的浸漆與整機檢驗
實訓十三相異步電動機的裝配
項目六三相異步電動機綜合實訓
1.實訓的目的和要求
“電機運行維護與故障處理”是電氣自動化技術專業的專業基礎課程,其實用性很強。實訓一實訓的基本要求
2.實訓前的準備工作
實訓前應認真預習相關內容,熟悉實訓目的、內容、方法及步驟,明確實訓過程中應注意的相關事宜,尤其是安全注意事項,并熟悉對所需設備、儀器、儀表的功能及性能,為完成實訓任務做好準備工作。
實訓前應寫好預習報告,經指導教師確認后,方可開始做實訓。
認真做好實訓前的準備工作,對于培養學生的安全生產意識、建立正確的工作流程和獨立工作的能力,以及提高實訓質量和保護實訓設備都是很重要的。
3.實訓過程
(1)建立小組,合理分工。實訓項目都以小組為單位進行,每組由3~5人組成,實訓中的接線、調節負載、保持電壓或電流值不變、記錄數據等工作,嚴格分配到人并輪換操作,以保證實訓操作協調,記錄數據準確可靠,同時達到人人參與并熟悉整個實訓的各個環節。
(2)選擇實訓所需的設備、儀器和儀表。先熟悉本次實訓所用的設備、儀器和儀表,記錄電機銘牌上的有關數據、根據項目要求選擇儀表量程和所用電工器械,然后依次排列,以便于測取數據或拆裝電機時使用。
(3)按圖接線。根據實訓線路圖將所選組件、儀表按圖接線,線路力求簡單明了,接線原則是先接串聯主回路,再接并聯支路。為查找線路方便,每路盡可能用相同顏色的導線或插頭。
(4)啟動電動機,觀察儀表。送電啟動前,應先校準各儀表零位,熟悉儀表刻度,記下倍率,然后按實訓要求啟動電動機、變壓器等設備,同時觀察所有儀表是否正常(如指針正、反向,是否超滿量程等)。如果出現異常,應立即切斷電源,并排除故障;如果一切正常,即可繼續完成實訓。
(5)認真負責,保質保量完成實訓。
4.實訓報告的具體要求
實訓報告主要包括以下內容:
(1)寫清實訓名稱、任務、目的、要求及注意事項、專業班級、學號、姓名、同組實訓人員和實訓日期。
(2)列出實訓項目中所使用的工器具及繪制實訓時所用的原理圖、線路圖,注明儀表量程。
(3)根據結果數據,進行計算分析、得出實訓結論,對實訓中的某些現象或問題進行討論分析并提出一些自己的見解感想。
5.考核
考核是對學生實訓任務完成情況的綜合評價。
(1)實訓態度,權重20%,包括考勤、衛生、回答問題及在實訓小組中的表現等;
(2)實訓任務,權重40%,包括小組中的分工、表現、與組員的合作、角色任務的完成情況等;
(3)實訓報告,權重40%,包括格式、圖表、計算、結論及認識等。
1.常用手工工具
(1)螺釘旋具(螺絲刀、改錐、旋鑿或起子)。螺釘旋具是一種緊固或拆卸螺釘的工具。螺釘旋具根據頭部的形狀可分為一字形(平口)和十字形(梅花)兩種。
①一字形螺釘旋具常用的規格有50mm、100mm、
150mm和200mm等。電工必備的是50mm和150mm兩種。實訓二實訓常用工器具及材料的認識②十字形螺釘旋具專用于緊固或拆卸十字槽的螺釘。根據適用的螺釘的直徑,常用的規格有Ⅰ號(適用于直徑為
2mm~2.5mm)、Ⅱ號(3mm~5mm)、Ⅲ號(6mm~8mm)和Ⅳ號(10mm~12mm)四種。
目前廣泛使用的刀口端焊有磁性金屬材料的磁性旋具,可以吸住待擰緊的螺釘,使用時能夠準確定位、擰緊螺釘。
螺釘旋具的使用方法:
①大螺釘旋具一般用于緊固較大的螺釘。使用時除大拇指、食指和中指要夾緊握柄外,手掌還要頂住柄的末端,這樣就可防止旋具轉動時滑脫。
②小螺釘旋具一般用于緊固電氣裝置接線頭上的小螺釘。使用時可用手指頂住木柄的末端捻旋。使用螺釘旋具的安全常識:
①電工不可使用金屬桿直通柄頂的螺釘旋具(穿心螺絲刀),否則易造成觸電事故。
②使用螺釘旋具緊固或拆卸帶電的螺釘時,手不可觸及旋具的金屬桿,以免發生觸電事故。
③為了避免螺釘旋具的金屬桿觸及皮膚或鄰近帶電體,應給金屬桿套一段絕緣管。
(2)鉗子(鋼絲鉗)。電工鋼絲鉗是一種用來鉗夾和剪切的工具,它由鉗頭、鉗柄和絕緣管三部分組成。其中鉗頭由鉗口、齒口、刀口和鍘口四部分組成,鉗口用來彎絞和鉗夾導線線頭,齒口用來緊固或起松螺母,刀口用來剪切或剖削導線絕緣層,鍘口用來切電線線芯、鋼絲或鉗絲等較硬金屬絲。電工所用的鋼絲鉗在鉗柄上應套上耐壓500V以上的絕緣塑料管。使用電工鋼絲鉗的安全常識:
①使用前必須檢查絕緣柄的絕緣是否良好。如果絕緣損壞,進行帶電作業時會發生觸電事故。
②剪切帶電導線時,不得用刀口同時剪切相線和零線,或同時剪切兩根相線,以免發生短路事故。
(3)電工刀。電工刀是一種用來剖削電線絕緣層、切割圓木、方木等木臺的缺口及削制木榫等的專用工具。
使用電工刀的安全常識:
①使用時應將刀口朝外剖削。
②剖削導線絕緣層時,應使刀面與導線成較小的銳角,以免割傷導線。
③使用電工刀時應注意避免傷手,不得傳遞刀身未折進刀柄的電工刀。
④電工刀用完后,應將刀身折進刀柄。
⑤電工刀刀柄無絕緣保護,不能用于帶電作業。
(4)剝線鉗。剝線鉗是用來剝削6mm以下塑料或橡膠電線的絕緣層的專用工具,它由鉗頭和手柄兩部分組成。鉗頭部分由壓線口和切口構成,分有直徑為0.5mm~3mm的多種切口,以適用于不同規格的芯線。它的手柄是絕緣的,耐壓為500V。
使用時,必須將導線放在大于芯線直徑的切口上切剝,否則會切傷芯線。把電線頭放進合適的刀口上后,用手握住鉗柄,用力使兩個鉗柄靠攏,使壓線口壓住線芯,而塑料絕緣層被刀口推開掉落。
(5)尖嘴鉗。尖嘴鉗是用來剪斷、鉗夾或制作導線彎頭的工具。它的頭部尖細,適宜于在狹小的工作空間操作,能夾持較小螺釘、墊圈、導線等并能在裝接控制線路時將單股導線彎成所需的各種形狀。尖嘴鉗刀口還能用來剪斷細小金屬。絕緣柄的耐壓為500V。
(6)斷線鉗(斜口鉗)。斷線鉗是專供剪斷較粗的金屬絲、線材及導線電纜時使用的。其鉗柄有鐵柄、管柄和絕緣柄三種。其中電工用的絕緣柄斷線鉗的耐壓為500V。
(7)電烙鐵。電烙鐵是烙鐵釬焊的熱源,通常用電熱絲作為熱元件,分為內熱式和外熱式兩種。其常用的規格有25W、45W、75W等多種。
使用電烙鐵焊接時要選取合適的功率。焊接弱電元件時,宜采用25W和45W兩種規格;焊接強電元件時,宜使用45W以上的規格。如果選取的功率過大,不僅浪費電力,而且易燒毀元件;功率過小時,會因熱量不夠而影響焊接質量。電烙鐵使用后,要隨時拔去電源插頭,以節約用電,延長使用壽命。
使用電烙鐵的安全常識:在導電地面(如混凝土和泥土地面)使用時,電烙鐵的金屬外殼必須妥善接地,以防止漏電時觸電。
(8)活扳手(活絡扳手)。活扳手是一種旋緊或擰松有角螺絲釘或螺母的工具,電工常用的有150mm?×?19mm(6英寸)、200mm?×?24mm(8英寸)、250mm?×?30mm(10英寸)、300mm?×?36mm(12英寸)四種。
使用活扳手時要根據螺母的大小選用適當規格的。扳手過大,會損傷螺母;螺母過大,扳手過小,會損傷扳手。扳動大螺母時,常用較大的力矩,手應握在柄尾處;扳動較小螺母時,所用力矩不大,但螺母過小易打滑,故手應握在接近扳頭的地方,這樣可隨時調節蝸輪,收緊活動扳唇,防止打滑。
(9)榔頭(錘子、鐵錘)。榔頭是一種敲打工具。在修理三相異步電動機繞組的時候,常用木榔頭和橡皮榔頭,由于它們較鐵榔頭質軟,在整理繞組端部時,漆包線線皮不易受到損傷。
(10)噴燈。噴燈是火焰釬焊的熱源,電工常用來焊接較大銅錢鼻子、鉛包電纜的外皮(鉛包層)、大截面銅導線連接處的加固焊錫以及其它電連接表面的防氧化鍍錫等。
使用噴燈時的安全常識:使用噴燈時要讓無關人員遠離,切勿燈口對人,要防止火焰燒傷人員和燒壞工件。對離焊接處較近的絕緣體和其它物件,要采取有效的隔熱措施,如墊石棉被、石棉紙,或用干凈水打濕。在有易燃易爆物品的環境周圍不準使用噴燈,以防火災。使用結束,將放油調節閥關閉,即可熄滅噴燈。
(11)剪刀。修理三相異步電動機槽絕緣紙時,常用到剪刀。手術用彎頭長柄剪刀的剪刃能貼緊定子鐵芯及槽口,而手持的長柄又可遠離槽口不會劃傷持剪人的手指。
(12)劃線板(滑線板、理線片)。劃線板是嵌線時將線圈漆包線從引槽紙槽口劃入槽內的工具,它也是作為理順槽內導線的工具,故又叫做理線片。
(13)壓線板。壓線板是將槽內導線壓實、壓平的工具,它和卷紙劃片配合作為摺槽口絕緣之用。壓線板應根據電動機槽形制作,一般壓線板的壓腳寬度為槽上部寬度減去
0.6mm~0.7mm為宜,壓腳尺寸要合適,便于封合槽口。
(14)整形敲棒與撬板。它們是繞組端部喇叭口整形的輔助工具。敲棒用硬木制成,長度約為20cm~30cm,寬度約為3cm,厚度約為2.5cm~3cm。
(15)卷紙劃片。卷紙劃片是作為包卷摺邊或槽口絕緣的專用工具。其形狀像鉗工的劃針,因此有人也把它叫做劃針。它的長度約為15cm~20cm,末端厚度約為1mm~2mm。
(16)刮線刀。在繞組的接線操作中,用刮線刀將漆包線的線頭線尾處的漆皮刮干凈。使用刮線刀時,不要刮傷導線,刮去漆皮后應用00號細砂紙將線芯上的油漆擦拭干凈,直至露出銅線的原樣為止。
(17)清槽鏟刀(電工鑿)。在三相異步電動機繞組拆除后,用清槽鏟刀清刮槽內由于絕緣漆的黏結作用而產生的污物。
(18)塞尺(厚薄規或間隙規)。塞尺由一組薄鋼片制作而成,其形狀像扇子,每片上都刻有自身的尺寸。在維護、修理三相異步電動機時,測量其氣隙、滾動軸承等中常用到塞尺。塞尺的品種很多,常見規格如表6-1所示。表6-1常見塞尺的規格
(19)驗電器。驗電器是檢查導線和電氣設備是否帶電的一種電工常用檢驗工具。它分為低壓驗電器和高壓驗電器兩種。
①低壓驗電器。低壓驗電器俗稱“試電筆”,亦叫“驗電筆”、“測電筆”,簡稱“電筆”。常見的低壓驗電器有筆式和螺絲刀式(起子式)兩種,其檢測范圍一般在60V~500V。使用低壓驗電器時,將氖管小窗背光朝自己,同時要防止金屬桿觸及人體皮膚,以免觸電。低壓驗電器的作用:
區別電壓高低。測試時可根據氖管發光的強弱來估計電壓的高低。
區別相線和零線。在交流電路中,當驗電器觸及導線時,氖管發光的即為相線,正常情況下,觸及零線時是不會發光的。
區分直流電和交流電。交流電通過驗電器時,氖管里的兩個極同時發光;而通過直流電時,只有一個極發光。
區別直流電的正、負極。把驗電器連接到直流電的正、負極之間,氖管中發光的一極即為直流電的負極。
識別相線碰殼。用驗電器觸及電動機、變壓器等電氣設備外殼,氖管發光,則說明該設備相線有碰殼現象。如果機殼上有良好的接地裝置,則氖管是不會發光的。
識別相線接地。用驗電器觸及正常供電的星形接法三相三線制交流電時,有兩根比較亮,而另一根較暗,則說明亮度較暗的相線與地有短路現象,但不太嚴重。如果兩根相線很亮,另一根不亮,則說明這一根相線與地肯定短路。②高壓驗電器。高壓驗電器又稱高壓測電器。10kV的高壓驗電器由金屬鉤、氖管、氖管窗、固緊螺釘、護環和握柄組成。使用高壓驗電器時,要特別注意手握的部位不得超過護環。
使用驗電器的安全常識:
①使用驗電器前,應在已知帶電體上測試,證明驗電器確實良好才可使用。
②使用時,應使驗電器逐漸靠近被測物體,直到氖管發亮;只有在氖管不發亮時,人體才可以與被測物體接觸。
③室外使用高壓驗電器時,必須在氣候條件良好的情況下才能使用。在雨、雪、霧及濕度較大的天氣中不宜使用,以防發生危險。
④測試高壓驗電器時,必須戴上符合要求的絕緣手套;不可一人單獨測試,身旁必須有人監護;測試時要防止相間或對地短路事故;人體與帶電體應保持足夠的安全距離,10kV高壓的安全距離在0.7m以上。
2.常用機械工具
(1)多用繞線機。多用繞線機具有結構簡單、操作方便、變換靈活、用途多樣、數字顯示、準確無誤、順增逆減的特點。繞完一組線圈,只需按動一下計數清零鍵,即可瞬間復位。調動線模裝卸手柄,便可改變線模尺寸,以適應繞制多種規格的線圈或線圈繞組。
(2)中型多用繞線機。中型多用繞線機適用各類中小型(0.1kW~400kW)三相異步電動機、變壓器線圈的繞制,具有手搖、電動兩用功能。它能自動計數(正轉加,反轉減),按動“置零開關”,計數復零。擰下元寶螺絲即可拆下線模,線模在模架上可調,因此僅用線模就可繞制多種規格的線圈。
3.常用儀器儀表
1)兆歐表(搖表、絕緣電阻表)
兆歐表是一種高阻表,是專門用來測量三相異步電動機、發電機、變壓器、電纜和各種電器設備的絕緣電阻值的便攜式儀表,在電氣安裝、檢修和試驗中應用十分廣泛。
兆歐表主要依據電壓及其測量范圍來選擇。高壓電氣設備絕緣電阻要求高,須選用電壓高的兆歐表進行測試;低壓電氣設備內部絕緣材料所能承受的電壓不同,為保證設備的安全,應選擇電壓低的兆歐表。選擇兆歐表測量范圍的原則是:不使用超過被測絕緣電阻阻值過多的兆歐表,以免因刻度較粗而產生較大的誤差。另有一種兆歐表的起始刻度不是零,而是1MΩ或2MΩ,這種兆歐表不宜用來測量處于潮濕環境的低壓電氣設備的絕緣電阻,因為在這種環境中的設備的絕緣電阻較小,有可能小于1MΩ,在儀表上讀不到數,容易誤認為是絕緣電阻為1MΩ或零值。
絕緣電阻測定用兆歐表的選用要求如表6-2所示。表6-2絕緣電阻測定用兆歐表的選用兆歐表的使用方法及注意事項:
(1)測量前要先切斷被測設備的電源,并將設備的導電部分與大地接通,進行充分放電,以保證安全。用兆歐表測量過的電氣設備,也要及時接地放電,方可進行再次測量。
(2)測量前要先檢查兆歐表是否完好,即在兆歐表未接上被測物體之前,搖動手柄使發電機達到額定轉速(120r/min),觀察指針是否指在標尺的“∞”位置。將接線柱“線”(L)和“地”(E)短接,緩慢搖動手柄,觀察指針是否迅速指在標尺的“0”位。若指針不能指到該指的位置,則表明兆歐表有故障,應處理后再用。
(3)根據測量項目正確接線。兆歐表上有三個接線柱,分別標有L(線路)、E(接地)和G(屏蔽)。其中,L接在被測物和大地絕緣的導體部分;E接在被測物的外殼或與其它相關導體部分相接或接大地;G接在被測物的屏蔽環上或不需要測量的部分。
一般測量時被測的絕緣電阻接到“L”或“E”兩個接線端子上;如測三相繞組之間的絕緣電阻,即測量相間絕緣時,應將兩表筆分別接U-V、V-W、W-U(A-B、B-C、A-C)接線端子,接線圖如圖6-1(a)所示;若被測對象為線路對大地的絕緣電阻,應將被測端接到“L”端子,被測外殼接到“E”端子;如測三相電動機繞組對外殼的絕緣電阻時,接線圖如圖6-1(b)所示。圖6-1搖測電機絕緣的接線示意圖
(4)接線柱與被測設備間連接的導線不能用雙股絕緣線或絞線,應該用單股線分開單獨連接,避免因絞線絕緣不良而引起誤差。為獲得準確的測量結果,被測物的表面應擦拭干凈。
(5)搖動手柄應由慢變快,若發現指針為零,說明被測絕緣物可能發生短路,這時就不能繼續搖動手柄,以防表內線圈發熱損壞。手搖發電機要保持勻速,不可忽快忽慢而使指針不停地擺動。通常最適宜的速度為120r/min。若指示正常,應使發電機轉速達到120r/min?±
20%,并穩定1min后讀數。
(6)測量具有大電容設備的絕緣電阻,讀數后不能立即停止搖動兆歐表,應在讀數后一邊降低手柄轉速,一邊拆除“L”端子接線,否則已被充電的電容器將對兆歐表放電,有可能燒壞兆歐表。在兆歐表停止轉動和被測物充分放電前,不能用手觸及被測設備的導電部分。
(7)測量設備的絕緣電阻時,還應記下測量時的溫度和被測物相關的狀況等信息,以便于對測量結果進行分析。
2)鉗形電流表(詳見項目二)
鉗形電流表的使用方法及注意事項:
(1)測量前,應先估計一下待測線路電流的大小或電壓的高低,選擇適當的量程。若無法估計,則應先從最大的那擋測起,再逐擋減小,直至合適為止。在換擋前,應先退出載流導線,否則極易造成電流表超過量程而打彎表針,損壞電表。
(2)測量時,被測載流導線應放在鉗形鐵芯的中央,并應將鉗口緊密接合。若鉗口接合不緊而產生雜聲,則應檢查鉗口有無污垢。清除污垢后可抹少許工業凡士林。
(3)家用電器的電流一般小于5A。用鉗形電流表測量時,為了得到較準確的電流值,可將載流絕緣線在鉗形活動鐵芯上多繞幾匝,這時的實際電流值IS可按下式計算:
IS?=?
(4)測量結束后,一定要把選擇量程開關撥在最大量程擋位上,以免下次測量時由于未選擇合適量程,而損壞鉗形電表。
(5)鉗形電表只適用于低壓交流電路的測量,切勿用來檢測高壓電氣設備。
3)數字顯示式鉗形電流表
數字顯示式鉗形電流表的種類很多,但使用方法基本相同。
數字顯示式鉗形電流表的使用方法及注意事項:測量時需用手壓下“鉗口打開按鈕”,張開鉗夾,將待測導線夾在鉗口中間,才能測量出通過導線的電流值。鉗形電流表使用時一定要將導線置于鉗口中間,如果偏了,就會產生渦流而使測量不準。
4)短路偵探器
短路偵探器是按照變壓器原理制成的檢測儀器,適用于中小型三相異步電動機定子、轉子繞組及直流電動機電樞繞組短路故障的測試,也可用于籠型轉子籠條斷路以及質量的檢查。對定子繞組有沒有閉合回路(繞組內有三角形接法,有并聯支路等)也可進行準確的判定。
檢查繞組匝間短路的有效方法是短路偵探器法。短路偵探器通常制成鐵芯線圈,鐵芯用H形硅鋼片疊成,凹槽中繞有線圈。測試時,偵探器線圈的兩端接上單相交流電源,將偵探器鐵芯的開口部分放在定子鐵芯的槽口上。若槽中線圈無短路,則偵探器的電流表讀數小;若有線圈短路,則電流表的讀數增大。也可將一塊薄鋼片或手鋸片放在被測線圈的另一邊槽口上,若被測線圈短路,則此鋼片就會產生振動。把偵探器沿定子鐵芯內圓逐槽移動檢查,便可查出短路的線圈。
5)匝間絕緣試驗儀
匝間絕緣試驗儀有脈沖發生器和示波器組合儀器兩種,其使用方便、迅速、可靠,常用來檢測繞組匝間短路。
6)數字轉速表
在三相異步電動機正常運行的監視、故障修理后的檢測中常用數字轉速表。常見的數字轉速表有CCL—2290A型,它用液晶數碼顯示轉速。它的轉速探頭有頂針式和反射式兩種。用反射式探頭時,可在三相異步電動機旋轉軸的任一回轉半徑點測量轉速。
7)線圈測量儀
線圈測量儀常用來測量各種類型三相異步電動機線圈的匝數、電阻等。
線圈測量儀的使用方法:
(1)固定測量傳感器:抽出儀器頂部的活動抽板,將傳感器向上翻,然后將活動抽板插入原來的位置,并固定傳感器。再將紅、黑兩個測試夾分別接入儀器后部相應的接線孔內。
(2)接入電源:將電源線插入儀器后部的插座中,合上電源開關,預熱5min。
(3)把測量傳感器上的水平轉臂向逆時針方向轉到適當位置,轉角不宜超過45°,然后先把中心孔的橡皮墊套入傳感器測量棒,以保護儀器頂部面板,再把被測線圈套入傳感器測量棒,并將傳感器的水平轉臂復位。
(4)測量:將被測線圈的兩端分別與紅、黑測試夾連接(注:一定要電氣連接良好,漆包線要徹底去掉漆皮),盡量減少接觸電阻的影響。然后通過儀器面板上的按鈕,完成線圈的連續測量或單次測量。①連續測量:當繞制線圈較多時,通常采用連續測量。具體的操作方法如下:
按一下“微機復零”鍵,使儀器的微機電路復零。
按下“連續”鍵后,再按下“線圈測量”鍵,這時線圈測量儀已經進入連續測量狀態。
按下“啟動”鍵,此時便開始對線圈進行測量。儀器顯示窗口中的“-”表示線圈的頭、尾繞線的方向,其后的五位數字表示被測線圈的匝數。
當一個線圈測量完畢,從儀器上取下后,可以直接把下一個線圈換上,把測量導線夾與新線圈端子接牢,無須進行重復操作,便可讀取新線圈匝數數據。
測試完畢,按下“停止”按鈕。②單次測量:如果只有一個線圈,則可進行單次測量。具體操作方法如下:
按下“微機復零”鍵。
按下“單次”鍵,再按下“線圈匝數”鍵,儀器進入單次匝數測量狀態。
按下“啟動”鍵,儀器顯示線圈匝數及繞線方向。
(5)在測試時,如果線圈斷路、連接線斷開或者被測線圈電阻大于50kΩ,則儀器顯示“ERROR”、“斷路”等字樣,提醒操作者及時采取措施。
(6)當線圈與傳感器測量棒電氣碰觸時,儀器顯示“碰殼”。
儀器周圍有電磁干擾不能正常工作時,應及時予以排除。使用線圈測量儀的注意事項如下:
(1)在儀器周圍不允許有電磁鐵、接觸器之類的強磁電器,以免影響儀器測量精度。
(2)當被測線圈繞組自身有匝間短路時,也會影響測量精度。
(3)被測線圈套入測試棒內,應使繞組下端貼近測試臺面,令測試棒處于線圈中心位置,否則會增大測量誤差。
(4)線圈兩端的引出線線頭一定要刮盡漆皮,并與測試夾接觸良好。
(5)不可撞擊傳感器。水平轉臂轉動范圍在45°內,不可超過范圍,以免損壞。
(6)測試傳感器部分已用專門儀器調試好,操作者不得任意拆卸、調動,否則會影響測試的準確性。
(7)儀器不使用時,應放在環境溫度為0℃~40℃、相對濕度不超過85%的環境內儲存,并采用防塵、防潮、防霉、防酸堿侵蝕等措施。
4.導電材料(電磁線)
1)漆包線
漆包線是在導電金屬線上(一般是銅線)涂以絕緣漆膜為絕緣層的,因此在型號中冠以漢語拼音字母Q,根據它們使用的截面形狀不同而有所區別。具體型號可查閱相關說明書或資料。
2)引出線
修理電動機時,從繞組引出的三相引出線有6根,一般情況下首選原裝線(或稱原配引出線)。若原配引出線的絕緣層已經破損或燒毀,則首選的是電動機繞組專門引接電纜,也可根據具體情況自行選擇導線。
3)導線
三相異步電動機繞組間連線通常采用銅芯軟線。其中BVR—105適合于交流500V以下,最高耐熱溫度可達105℃。但不管采用何種導線的電纜,均應套上玻璃絲作絕緣套管。
選擇三相異步電動機內部引線要考慮導線的允許載流量,導線的溫度是由導線中所通過的電流及散熱情況等多種因素決定的。
4)移動橡套電纜
移動橡套電纜的導電線芯是由軟銅線絞制而成的。線芯外包有絕緣,通常用耐熱無硫橡皮,絕緣線芯上有橡膠布帶或填充麻線,外面再包有橡皮護套。
電纜的長度一般為100m,電纜線芯的長期允許工作溫度不超過55℃。移動橡套電纜的載流量可通過相關資料查得。【實訓目的】
(1)熟悉三相異步電動機交流繞組的基本構成及其關系。
(2)熟悉定子繞組的布線方法,為三相異步電動機定子繞組的重繞和嵌線奠定基礎。
【實訓器材】
漆包線、線圈、繞組、三相異步電動機定子鐵芯。實訓三三相異步電動機定子繞組的認識【實訓步驟】
繞組是三相異步電動機進行電磁能量轉換與傳遞,實現電能轉化為機械能的關鍵部件。三相異步電動機的繞組一旦燒毀,即使只有幾個線圈出現故障,也需進行故障處理或線圈重繞。而在電動機修理過程中,拆除一組或幾組線圈的困難程度,遠大于拆除全部繞組,但由于重繞繞組能較好地保證電動機的維修質量,因此必須掌握重繞繞組的基本技能。為此,在對電動機繞組拆除之前,很有必要掌握重繞繞組的一些相關基礎知識,同時,掌握這些基礎知識對電動機的日常維護和檢修工作也很重要。
1.交流繞組的幾個基本概念
1)線圈
線圈是由絕緣導線(即漆包銅線或鋁線)按一定形狀、尺寸在繞線模上繞制而成的,如圖6-2所示。線圈嵌入定子鐵芯槽內,按一定規律連接成繞組,故線圈是交流繞組的基本單元,又稱元件。其中線圈所放在鐵芯槽內的兩豎直長邊稱為有效邊,槽外部分為端部。為節省材料,在嵌線工藝允許的情況下,端部應盡可能短。圖6-2線圈示意圖
2)線圈匝數
對于每槽只有一個線圈,而且每線圈的并繞導線為1(即1根),這時的每槽匝數即為線圈匝數。如果線圈是由多根線圈并繞而成的,那么該線圈的匝數就等于這只線圈實際查出的總導線根數除以線圈的并繞根數。
3)繞組
幾個線圈順接串聯構成線圈組,按一定規律分布在鐵芯槽內的幾個線圈組,就連接成一相繞組。
4)線圈總數
在單層繞組中,線圈總數等于鐵芯總槽數的一半。在雙層繞組中,線圈總數與鐵芯總槽數相等。這是因為,單層繞組中,一個線圈要占據兩個槽;而雙層繞組中,每個槽要嵌入兩個不同線圈的兩個不同的有效邊(分上、下兩層)。
5)并繞根數
大功率的三相異步電動機通常不是采用單根大截面的導線,而是用小截面的幾根導線合并在一起來繞制線圈。這合并在一起的導線根數即“并繞根數”。在拆除舊線圈時,必須弄清被拆電動機的并繞根數。
6)槽距角α
相鄰兩槽之間的電角度稱為槽距角,用α表示。由于定子槽在定子圓周內分布是均勻的,所以
7)每極每相槽數q
三相異步電動機每相繞組在每個磁極下所占的槽數稱為每極每相槽數,常用q表示。q可用下式求出:
8)相帶
每個磁極下的每相繞組(即q個槽)所占的電角度為相帶。因為每個磁極所占的電角度為180°,被三相繞組均分,所以其相帶為180°/3?=?60°,即在一個磁極下一相繞組占60°電角度,稱為60°相帶。
9)極相組(線圈組)
將一個相帶內的q個線圈串聯起來就構成一個極相組,又稱為線圈組。
10)每槽線數
每槽線數亦叫“每槽導體數”,即鐵芯的每個槽中所嵌入的導線根數。
對于單層繞組而言,每槽線數即是一個線圈的匝數;對于雙層繞組來說,每槽線數的一半才是一個線圈的匝數。
對于有多根導線并繞的線圈,則應考慮并繞根數。如某三相電動機在拆除繞組時,數出線圈有36根導線,查出是3根導線并繞,則每槽線數應是36?÷?3?=?12根。
11)磁極對數p
磁極對數p簡稱極數。三相異步電動機繞組在通電后便形成以N和S成對的極數,N為北極,S為南極。在三相異步電動機的銘牌上型號的末位數中注有“2”、“4”、“6”、“8”、“10”等數字,就表示該型號三相異步電動機的極數。2極三相異步電動機的磁極對數p?=?1,4極的磁極對數p?=?2,8極的磁極對數p?=?4,依此類推。
12)極距τ
每個磁極沿定子鐵芯內圓所占的范圍稱為極距。極距τ可用磁極所占范圍的長度或定子槽數z1表示:
或
13)節距y
節距是指一個線圈的兩條有效邊之間所跨定子內圓上的距離。一般節距y用槽數表示,當y?=?τ?=?z1/(2p)時,稱為整距繞組;當y?<?τ
時,稱為短距繞組;當y?>?τ
時,稱為長距繞組。長距繞組端部較長,費導線,故較少采用。
14)槽數、鐵芯長、內徑及外徑
三相異步電動機有定子和轉子兩大部分。定子鐵芯一般用0.5mm厚的硅鋼片疊壓成圓筒形并固定在機座內,如圖6-3所示。在定子鐵芯內圓,均勻地沖有許多形狀相同的孔,即定子的槽,用來嵌放定子的繞組。槽的形狀隨電動機的容量、電壓和繞組形式而不同。100kW以下的小型電動機通常采用半閉口槽。
定子鐵芯的內徑、外徑如圖6-3(a)所示。鐵芯有24個槽,如圖6-3(b)所示,即槽數為24。硅鋼片迭壓成的筒長即為鐵芯長,單位均為mm。圖6-3定子鐵屑芯槽示意圖
2.手工嵌線操作的有關術語
1)線圈引出線的極性
對于一個獨立的線圈,它的引出線是沒有極性的,只有當線圈嵌入鐵芯槽后并與其它線圈相連接時才產生極性(即頭或尾)關系。通常把鐵芯槽內每個線圈靠左手側的引線設定為頭,則另一側引線為尾,如圖6-4所示。圖6-4線圈及線圈組引線的極性設定
2)線圈組引出線的極性
線圈組是由線圈順向串聯而成的,對于引出線的頭、尾設定的要求和線圈是一樣的。但是,對于連繞的線圈組,嵌線時只能按先后次序嵌入,當嵌第一個線圈時,其它線圈
將同時被牽著動,因此必須松開下一個線圈的扎線,牽出一匝線長以便于嵌線。為此,在繞制線圈時應先做好安排,第一個(即帶掛線的)線圈是滿匝數綁扎的,其余連繞線圈有一匝作為過線,捆扎時須少一匝。因此嵌線時一定要把這個有掛線的線圈的引線設定為首端。
3)線圈邊在嵌線操作中的叫法和含義
由于繞組結構不同,線圈有效邊在嵌線操作中的叫法也不同。
(1)上層邊與下層邊。雙層繞組一個線圈先嵌入的有效邊處于槽的下層,所以稱為下層邊或底邊;另一邊則稱為上層邊。
(2)浮邊與沉邊。單層繞組在槽中沒有層次之分,但先嵌有效邊的端部將被后嵌的壓住,由此先嵌的有效邊稱為沉邊,而后嵌的邊將浮現在表面,稱為浮邊。
(3)前端與后端。線圈有引線的端部嵌在右手側,稱為前端,也叫接線端;無引出線的端部在左手側,稱為后端。
3.吊把嵌線
“吊邊”也叫“吊把”,“吊把嵌線”是指三相異步電動機定子繞組嵌線,采用雙層嵌線方法時,開始嵌入定子槽內的一個極相組的線圈的尾端邊,把它的首端邊暫時不嵌入槽內,而是用絕緣帶捆好放置于定子槽的外邊(鐵芯上放絕緣紙,以保護漆包線的絕緣層不受損壞),等這幾個線圈的首端邊所占的槽內都嵌入其它線圈的尾端邊,并加入槽內層間絕緣之后,再把這些沒嵌入的線圈首端邊嵌入槽內。嵌線一般采用順時針后退式,如圖6-5所示。嵌線時,應使線圈間的連接線(即過橋線)的跨距比節距大一槽,把連接線處理在線圈內側,不致使連接線拱出到外面,造成端部外圓上的導線交叉而不整齊。圖6-5順時針倒退法嵌線示意圖
4.三相繞組接線圖的認識
1)?Y(星形)形接法
圖6-6所示是三相異步電動機三相繞組的Y形接線。
Y形接法的U1、V1、W1(三相繞組的起端)經開關QS接三相電源。U2、V2、W2(繞組的終端)連接在一起,如同字母Y,所以叫Y形接法,簡稱Y,亦稱為星形接法。圖6-6Y形接法
2)△(三角形)形接法
圖6-7所示是三相異步電動機三相繞組的△形接線。
在△形接法中,每相繞組的尾端與次相繞組的首端相接,即圖6-7中的U相(A相)尾端U2與V相(B相)首端V1相接,V相的尾端V2與W相(C相)的首端W1相接,W相的尾端W2與U相的首端U1相接。在兩相繞組的連接處,引出導線與電源相接。圖6-7△形接法
3)繞組Y、△形簡圖
圖6-8所示為接線盒內的接線。圖中,不論是U相,還是V、W相,都是一個線圈或一個繞組。而在實際中,通常每相都是由幾個線圈或繞組串聯而成的。現以三相四極串聯的Y形連接的三相異步電動機為例分析如下。圖6-8接線盒內接線圖6-9所示為繞組Y形簡圖。圖中,每相有四個線圈,這四個線圈決定了三相異步電動機的極數。三相異步電動機的極數等于每相線圈數,從簡圖只要算出每相線圈的個數,也就知道了三相異步電動機的極數。在實際中,三相異步電動機內部并未接成星點,而是將U1、U2、V1、V2、W1、W2六根引線引至接線盒中,如圖6-8(a)所示。圖6-9繞組Y形簡圖圖6-10所示為繞組△形簡圖。圖中,各線圈互相串聯,同時每相有四個線圈,所以這是一臺四極三相異步電動機。在該圖中是U相的尾端接于W相的首端,W相的尾端接于V相的首端,V相的尾端接于U相的首端,因此這是三相四極串聯繞組的△形簡圖。在實際中,三相異步電動機的三相繞組將U1、U2、V1、V2、W1、W2六根引線引到接線盒中,如圖6-8(b)所示。圖6-10繞組△形簡圖
5.三相異步電動機定子繞組的分布原則
(1)每相繞組所占槽數應相等,且均勻分布。把定子總槽數z1平均分為2p個等分,每一等分表示一個極距;再將每一個極距內的槽數按相數分成3組,每一組所占槽數即為每極每相槽數(z/6p)。
(2)根據節距的概念,節距y應等于或接近于極距,所以沿一對磁極對應的定子內圓相帶的排列順序U1、W2、V1、U2、W1、V2,這樣各相繞組線圈所在的相帶U1、V1、W1(或U2、V2、W2)的中心線恰好為120°電角度。
圖6-11所示為2極24槽、4極24槽繞組分布圖。圖中所標的為60°電角度,即60°相帶。圖6-11三相繞組分布端面圖
(3)規定U1、V1、W1為繞組的首端,U2、V2、W2為繞組的尾端,且規定當電流由首端流入、尾端流出時為正,當電流由尾端流入、首端流出時為負。這樣從正弦交流電波形圖的角度看,除電流為零值外的任何瞬時,都是一相為正,兩相為負,或兩相為正,一相為負,如圖6-12所示。按照圖6-11畫出的2極24槽、4極24槽繞組分布狀況,表明了當iU、iV為正,iW為負時的電流方向。圖6-12三相對稱交流電波形圖
6.對三相繞組的基本要求
(1)三相繞組在空間布置上必須對稱。即要求每相繞組的匝數、線徑及在圓周上的分布情況相同,而且要求三相繞組上的軸線空間互差120°電角度,因此一對磁極范圍內六個相帶的順序為U1、W2、V1、U2、W1、V2。
(2)三相繞組通過電流之后,必須形成規定的磁極對數。這是由正確的線圈節距及線圈間的連線來確定的。
(3)三相繞組通過三相交流電流所建立的磁場在空間的分布應盡量為正弦分布,且旋轉磁場在三相繞組中的感應電動勢必須隨時間按正弦規律變化。為此,必須采用分布繞組,最好采用短距繞組。
(4)在一定的導體數之下,建立的磁場最強且感應電動勢最大。為此,線圈的節距y盡可能接近極距τ。
(5)用銅量少,嵌線方便,絕緣性能好,機械強度高,散熱條件好。
7.三相單層繞組
單層繞組在每一個槽內只嵌放一個線圈邊,所以三相繞組的總線圈數等于槽數的一半。現以z1=24,繞成2p=4,m1=3(m1表示定子繞組的相數)的單層繞組為例,說明三相異步電動機單層繞組的排列和連接的規律。
1)計算繞組數據
極距:
每極每相槽數:
2)劃分相帶
在平面上畫24根垂直線表示定子z1?=?24個槽和槽中的線圈邊,并且按1、2…順序編號;根據q?=?2即每極每相槽組成一個相帶來劃分相帶,也就是相鄰兩個槽組成一個相帶,兩對極共有12個相帶。每對極按U1、W2、V1、U2、W1、V2的順序給相帶命名,如表6-3所示。由表可知,劃分相帶實際上是給定子上每個槽劃分相屬。如屬于U相繞組的槽號1、2、7、8、13、14、19、20這8個槽。表6-3槽號與相帶對照表
3)畫繞組展開圖
先畫U相繞組,如圖6-13(a)所示,從同屬于U相槽開始,根據y=τ=?6,把1號槽的線圈邊和7號槽的線圈邊組成一個線圈,2號槽的線圈邊和8號槽的線圈邊組成一個線圈,把這同一極下相鄰的q?=?2的兩個線圈串聯成一個U11U22線圈組(又稱極相組)。同理13、19和14、20號槽中的線圈邊分別組成線圈后再串聯也組成一個U13U14線圈組。
可見,此例的U相繞組有等于極對數p?=?2的兩個線圈組。而且這兩個線圈組所處的磁極位置完全相同,它們既可以串聯也可以并聯,從而組成相繞組。線圈之間串聯或線圈組之間并聯的原則是,同一相的相鄰極下的線圈邊電流方向應相反,以形成規定的磁場極數。如圖6-13(a)所示的是p?=?2個線圈組串聯的情況,即每相繞組并聯支路數a?=?1。
8.三相單層繞組的改進
圖6-13(a)所示的繞組是一整距(y?=?τ)的等元件繞組,稱為單層整距疊繞組。為了縮短端部連線,節省用銅以及便于嵌線、散熱,在電動機制造中,單層繞組常采用以下幾種改進的形式。
1)鏈式繞組
仍以上例U相繞組為例。保持圖6-13(a)中U相繞組的各線圈邊槽號及電流方向不變,按圖6-13(b)所示,僅將各線圈邊按照y?=τ-1?=?5的規律連接起來組成線圈。而各線圈之間的連線仍按同一相的相鄰極的線圈邊電流應相反的原則,串聯成一相繞組(a?=?1),其連接規律是:線圈之間尾尾相連,頭頭相連,視一相繞組的形狀,稱之為鏈式繞組。顯然,由于U相所屬的槽號未變,圖6-13(b)所示的U相繞組所產生的磁場和感應電動勢與圖6-13(a)相同。所以從電磁觀點來看,圖6-13(b)的鏈式繞組與圖6-13(a)的單層整距繞組是等效的。鏈式繞組不僅仍為等元件(線圈和匝數相同的元件),而且每個線圈跨距小,端部短,可以省銅,并且q?=?2的兩個線圈各朝兩邊翻,散熱效果好。圖6-13三相單層(q?=?2)U相繞組展開圖由于定子三相繞組依次相差120°?電角度,因此仿照U相繞組,可以分別畫出與U相相差120°?的V相(從6號槽開始)、相差240°的W相(從10號槽開始)的繞組展開圖,從而得到三相對稱繞組U1U2、V1V2、W1W2,如圖6-14所示。然后根據銘牌要求,將引線引至接線盒上連接成Y形或△形。注意在實際嵌線中,三相繞組并不是一相一相分開嵌線,而是三相連續、輪換地嵌線而構成三相對稱繞組。圖6-14三相單層鏈式繞組展開圖
2)交叉式繞組
以4極36槽電動機為例,其極距?=?9,每極每相槽數q?=?3(如z1=36,2p=4,m1=3),同樣可以從如圖6-15(a)所示的單層整距疊繞組形式轉化成如圖6-15(b)所示的形式。其連接規律是把q?=?3的三個線圈分成y?=?-1的兩個大線圈和y?=?-2的一個小線圈各朝兩面翻,因此一相繞組就按“兩大一小”順序交叉排列,故稱交叉式繞組。同上分析,從電磁觀點看,交叉式繞組與單層整距疊繞組是等效的,但交叉式繞組比鏈式繞組省掉端部連線,散熱性好,因此,p≥2,q?=?3的單層繞組常采用交叉式繞組。圖6-15三相單層(q?=?3)U相繞組展開圖
3)同心式繞組
以2極24槽電動機為例,其極距?=?9,q?=?4,m1=3,同樣可以從如圖6-16(a)所示的單層整距疊繞組形式轉化成如圖6-16(b)所示的形式。圖6-16(b)所示的線圈軸線重合,故稱之為同心式繞組。在p?=?1時,同心式繞組嵌線較方便。因此,p?=?1的單層繞組常采用同心式繞組。圖6-16三相單層(q?=?4)U相繞組展開圖
9.三相雙層繞組
雙層繞組是在每個定子鐵芯槽內安放兩個不同線圈的線圈邊。若線圈的一個有效邊放在某槽的上層,則其另外一個有效邊放在相距y?≈?的另一個槽的下層。所以三相繞組的總線圈數正好等于槽數。采用雙層繞組的目的,就是為了選擇合適的短距,從而改善電磁性能。三相雙層繞組的分布、畫法在此不再贅述。
10.三相異步電動機定子繞組嵌線過程簡圖
三相異步電動機定子繞組嵌線過程簡圖如圖6-17所示。圖中,上邊的數字是槽的編號,下邊的數字是線圈的編號。首先將線圈1的下面一個有效邊嵌入槽6中,線圈1的上邊暫時不能下到槽1中,這是因為線圈1的上邊要壓著線圈11及線圈12,要待線圈11、線圈12下到槽2、槽4中之后,線圈1的上邊才能嵌入槽1中。然后,空一槽把線圈2的下邊下到槽8中;同理,線圈2的上邊要等線圈12下好后,才能嵌入槽3中。圖6-17嵌線工藝簡圖
11.端面布線接線圖
三相異步電動機繞組的連線以及引出線的連接都是在定子端部進行的。端面布線接線圖能逼真地反映出三相異步電動機的繞組布線、引出線的實際情況,給三相異步電動機的定子嵌線與接線提供了方便。圖6-18所示為三相單層疊式24槽二極三相異步電動機的布線接線圖,以它為例來說明如何來識圖。圖6-18單層端面布線接線圖【實訓目的】
(1)熟悉三相異步電動機的結構。
(2)掌握三相異步電動機的拆卸方法。
(3)掌握三相異步電動機舊繞組的拆除方法。實訓四三相異步電動機的拆卸【實訓器材】
頂撥器、活扳手、錘子、平口螺絲刀、電工刀、千分卡、線規、清槽鏟刀、塞尺、數字萬用表、尖嘴鉗、油盤、活扳手、錘子、螺釘旋具、紫銅棒、拉具、鋼套筒和毛刷等。
【實訓注意事項】
在將與轉子相連的軸承蓋緊固螺栓拆除以及把軸承蓋和端蓋逐個從軸上拆除后,應用手將端蓋和轉子一起從定子中抽出。抽出轉子時應小心,不要擦傷定子繞組。【實訓步驟】
1.三相異步電動機的解體步驟和拆卸方法
在三相異步電動機的清掃、加油、繞組重繞、故障處理等方面,都需要拆卸和安裝電動機。但是如果操作方法不當,將會引起新的故障甚至損壞三相異步電動機,達不到維修的目的。為了保證三相異步電動機拆裝順利,延長其使用壽命,在拆卸前應在三相異步電動機接線頭、端蓋等處做好標記和記錄,以便裝配后使電動機能正常運轉。因此在學習維修三相異步電動機時,首先要掌握三相異步電動機的拆裝及繞組拆除的方法。
1)三相異步電動機引線的拆卸
(1)拆卸三相異步電動機引線時,必須先切斷三相電源線,即切斷電源開關,以防觸電。
(2)如果三相異步電動機的開關在遠處,應在關電后掛上“有人檢修,禁止合閘”的警示牌,以免有人在維修期間誤合閘;如果有熔斷器,應把熔斷器熔體或熔絲卸掉,最好隨身帶上,以免有人再插上熔體或熔絲芯子。
(3)在打開三相異步電動機接線盒時,必須用試電筆驗明接線柱上確實無電后,才能動手拆除引線和外殼的接地(接零)線。
(4)拆線時,每拆下一個線頭,應隨即用絕緣帶包好線頭,用白布線做好標記,以便恢復接線時不會弄錯,同時也可避免誤合閘刀開關造成短路或觸電事故。拆下的平墊圈、彈簧墊圈和螺母,應套回到原來的接線柱上,以免丟失。
(5)維修完畢,應按銘牌所規定的接法連接,并把原有的地線或零線與外殼接牢。三相異步電動機接線盒中的△形、Y形接線方法如圖6-19所示。圖6-19三相異步電動機接線盒接線示意圖
2)三相異步電動機常規拆卸步驟(適用于普通小型三相異步電動機的常規拆卸)
(1)安全拆下引線并做好絕緣帶包好線頭(如上所述)。
(2)卸下皮帶:對較窄的皮帶通常是用手盤動皮帶,邊盤邊用力向外拉,讓皮帶自然脫離皮帶輪。對厚平皮帶和三角皮帶,邊用手盤動皮帶,邊用鐵杠將皮帶向外撬,使皮帶一點點地脫出皮帶輪。
(3)用扳手拆卸三相異步電動機底腳螺母、彈簧墊圈和平墊圈。可將它們放到柴油盆中浸泡,以利清洗。
(4)卸下皮帶輪或聯軸器。
(5)卸下前軸承外蓋。
(6)卸下前端蓋。
(7)卸下風葉罩。用螺絲刀將風葉罩四周的三顆螺釘擰下,用力將風葉罩往外一拔,風葉罩便脫開機座。
(8)卸下風葉(即風扇)。風葉通常是用一顆螺釘固定在轉子軸上的,卸開時,只需用螺絲刀旋松固定螺絲,即可拿下風葉。
(9)卸下后軸承外蓋。
(10)卸下后端蓋。
(11)抽出或吊出轉子(注意不要損傷繞線轉子電動機滑環面和刷架)。
(12)卸下前后軸承及其內蓋。
3)三相異步電動機主要零部件的拆卸步驟
(1)拆卸帶輪或聯軸器。
①用粉筆標記好聯軸器的正反面,以免安裝時裝反。
②在帶輪或聯軸器上的軸伸端做好標記。
③松下帶輪或聯軸器上的壓緊螺釘或銷子。
④在螺釘孔內注入煤油。
⑤按圖6-20(e)所示的方法裝好拉具,拉具螺桿的中心線要對準電動機軸的中心線,轉動絲桿,把帶輪和聯軸器慢慢拉出,切忌硬拆。如果帶輪和電動機較緊,按此方法拉出時比較困難,可用噴燈等急火在帶輪外側軸套四周加熱,使其膨脹就可拉出。在拆卸過程中,嚴禁用手錘直接敲出帶輪。圖6-20帶輪或聯軸器的拆卸
(2)拆卸電機端蓋。
①先用平口螺絲刀的刀口在端蓋與機座的接合處劃上對正標志記號,然后用活扳手旋下固定端蓋的螺絲,用平口螺絲刀的刀口或電工刀等工具刮去端蓋與機座結合處的漆膜等臟物。三相異步電動機有前端蓋和后端蓋,為了不致弄錯,都要做下標志記號,且標志記號互不相同。
②拿一把大小適宜的螺絲刀,插入端蓋的螺絲盤根部,把端蓋按對角線一先一后地向外撬動。
③在端蓋另外兩對角和螺絲盤根部插入螺絲刀,撬動端蓋。依次輪流撬動,直到端蓋拆下為止。
④后端蓋的拆卸與前端蓋的拆卸方法相同,只不過得先將風罩、風葉、軸承外蓋拆下后,才可拆卸后端蓋。
(3)拆卸軸承蓋。軸承蓋的拆卸非常方便,只需用活扳手將固定軸承蓋的螺絲旋松,就可以把三只固定螺絲取下。
(4)拆卸刷架、風罩和風扇葉。
①繞線轉子三相異步電動機電刷拆卸前應先做好標記,以便于復原。然后松開刷架彈簧,抬起刷握,卸下電刷,取下電刷架。
②封閉式電動機的帶輪或聯軸器的帶輪或聯軸器拆除后,就可以把風罩的螺栓松脫,取下風罩,再將轉子軸尾端風扇上的定位銷或螺栓拆下或松開。用手錘在風扇四周輕輕敲打,慢慢將扇葉拉下,小型電動機的風扇在后軸承不需要加油,更換時可隨轉子一起抽出。若風扇是塑料制成的,可用熱水加熱使塑料風扇膨脹后旋下。
(5)拆卸軸承。
①軸承的拆卸條件。電動機解體后,對軸承應認真檢查,了解型號、結構特點、類型及內外尺寸。軸承在拆卸時因軸頸、軸承內環配合度會受到不同程度的削弱,除非有必要,一般情況下不要隨意拆卸軸承,只有在下列情況下才需拆卸軸承:
軸承磨損超過極限,已影響電動機的安全運行。
構成軸承的配件有裂紋、變形、缺損、剝離、嚴重麻點或拉傷。
由于潮濕和酸類物質的侵入,軸承配件上有嚴重銹蝕,在軸上無法處理。
發現內外環配合有松動,外環和端蓋鏜孔配合太松,需要調換軸承或對軸頸進行維修。
發現軸承不符合技術要求,如超負荷、轉速太快等需要更換。
發現前后軸承類型不同,位置調錯。
軸承因受熱而變色,經檢查硬度已下降到不能使用。②軸承拆卸常用方法。
用拉具拆卸。根據軸承的大小,選擇適當的拉具,按如圖6-21所示的方法夾住軸承,拉具的腳爪應緊扣在軸承內圈上,拉具的絲桿頂點要對準轉子軸的中心,緩慢勻速地扳動絲桿。
放在圓桶上拆卸。在軸的內圓下面用兩塊鐵板夾住,放在一只內徑略大于轉子的圓桶上面,在軸的端面上墊上銅塊,用手錘輕輕敲打,著力點對準軸的中心,如圖6-22所示。圓桶內放一些棉紗頭,以防軸承脫下時轉子摔壞,當軸承逐漸松動時,用力要減弱。
加熱拆卸。因軸承裝配過緊或軸承氧化銹蝕不易拆卸時,可將100℃的機油淋澆在軸承內圈上,趁熱用上述方法拆卸。為了防止熱量過快擴散,可先將軸承用布包好再拆卸。圖6-21用拉具拆卸電動機軸承圖6-22將軸承放在圓桶上拆卸③軸承的清洗與檢查。
將軸承放入煤油桶內浸泡5min~10min。待軸承上油膏落入煤油中,再將軸承放入另一桶比較潔凈的煤油中,用細軟毛刷將軸承邊轉邊洗,最后在汽油中洗一次,用布擦干即可。
檢查軸承有無裂紋、滾道內有無生銹等,再用手轉動軸承外圈,觀察轉動是否靈活、均勻,是否有卡位或過松的現象。小型軸承可用左手的拇指和食指捏住軸承內圈并擺平,用另一只手輕輕地用力推動外鋼圈旋轉。如軸承良好,外鋼圈應轉動平穩,并逐漸減速至停止,轉動中沒有振動和明顯的停滯現象,停止轉動后的鋼圈沒有倒退現象。如果軸承有缺陷,轉動時會有雜音和振動,停止時像剎車一樣突然,嚴重的還會倒退反轉,這樣的軸承應及時更換。
用塞尺或熔絲檢查軸承間隙。將塞尺插入軸承內圈滾珠與滾道間隙內并超過滾珠球心,使塞尺松緊適度,此時塞尺的厚度即為軸承的徑向間隙。也可用一根直徑為1mm~
2mm的熔絲將其壓扁(壓扁的厚度應大于軸承間隙),把這根熔絲塞入滾珠與滾道間隙內,轉動軸承外圈,把熔絲進一步壓扁,然后抽出,用千分尺測量熔絲弧形方向的平均厚度,即為該軸承的徑向間隙。
2.三相異步電動機繞組的拆除
1)繞組的拆除方法
由于電動機繞組經過了浸漆、烘干等處理,故不易拆除。拆除時,首先應將絕緣層軟化或燒掉。為了保證電動機修理質量,一般不把定子放在火中加熱,因為這樣會破壞硅鋼片的片間絕緣,既增加了渦流損耗,又造成鐵芯朝外松弛。同時,硅鋼片經加熱后性能變差。拆除舊繞組時,切勿損傷銅線,要保持成圈,以便回收利用。
(1)幾種常見的拆除方法。
①冷拆法。首先,用刀片把槽楔從中間破開、取出。若為開口槽,就很容易將繞組一次或分幾次取出;若為半開槽口,可用鉗子把繞組一端的端接部分逐根剪斷,同時在另一端用鉗子把導線逐根從槽內拉出。在取出舊導線時,應按順序逐一拉出,切勿用力過猛或多根并拉,以免損壞槽口。
為了保證導線的完整,應將焊接頭熔斷,并用扁銼銼平,使其容易通過槽口。若拆下的繞組還可以利用,應妥善保存,以便回收利用。②通電加熱法。通電加熱時需將轉子抽出,拆開定子繞組端部各連接線,在一相繞組中通入單相低壓大電流加熱(也可三相繞組一起通電或單個繞組通電),當絕緣層軟化、繞組端部冒煙時,切斷電源,打出槽楔,趁熱迅速拆除繞組。
通電加熱的方法如下:
380V△形接法的一般小型電動機可改成Y形接法,通入380V電源加熱。
用三相調壓器接入約50%的額定電壓,通電加熱。
把電動機接成開口三角形,通入220V單相交流電加熱。
如電源容量不夠,可用單相3k·VA~10k·VA、
380V/12V~16V的降壓變壓器,也可用交流或直流電焊機,先對一組或一個繞組加熱。一邊加熱一邊拆除,直到繞組全部拆除為止。③局部加熱法。先把槽楔敲出,然后把繞組兩端剪斷,用噴燈對準槽口加熱,待絕緣材料軟化后將導線逐對從槽口取出。在加熱過程中應特別防止燒壞鐵芯,以免硅鋼片性能變差。
另外,也可用烘箱、煤爐、煤氣或乙炔等加熱,其方法基本相同,但加熱溫度不宜超過200℃,否則,容易損壞鐵芯或燒裂機座。
④溶劑溶解方法。用溶劑溶解絕緣層,以便拆除舊繞組。使用溶劑溶解法必須注意防火措施與通風條件,以免發生火災或苯中毒。溶劑溶解方法如下:
把小容量電動機直接浸入苯中,約24h后,可使繞組絕緣層軟化,取出后立即拆除繞組。
拆除0.5kW及以下電動機繞組時,可用丙酮25%、酒精20%及苯55%配成的混合溶劑浸泡,約幾十分鐘后,絕緣層軟化,即可拆除繞組。
拆除3kW以上的小型電動機繞組時,用上述溶劑就很不經濟,可改用丙酮50%、甲苯45%及石蠟5%配成的溶劑刷浸。具體的方法是將石蠟加熱融化后,移開熱源,先加入甲苯,后加入丙酮攪和;把電動機立放在有蓋的鐵盤內,用毛刷將溶液刷在繞組的兩個端部和槽口,然后加蓋防止揮發太快,1h~2h后,即可取出拆除繞組。
用氫氧化鈉(工業燒堿)做腐蝕劑,把定子繞組浸入由氫氧化鈉1kg配成的溶液中,氫氧化鈉能把槽楔與絕緣層腐蝕掉,但不腐蝕硅鋼片。浸溶2h~3h時,如需加快速度,可將溶液加熱至80℃~100℃,定子繞組從溶液中取出后,必須用清水沖洗干凈(切勿讓皮膚接觸溶液),然后按順序逐一拆除繞組。
注意:鋁殼或鋁線電動機不宜采用此法,電動機上的鋁制銘牌也應取下,以免受腐蝕。
(2)幾種拆除方法的比較。冷拆法因繞組在冷態時很硬,拆除較困難;通電加熱法使用較普遍,溫度容易控制,但必須具有足夠容量的電源設備,最適用于中大型電動機;局部加熱法方法簡單,但往往使鐵芯質量變差;溶劑溶解方法費用較貴,只適用于小型電動機,尤其是1kW左右的電動機。
2)繞組拆除的步驟
(1)繞組拆除前的數據記錄。在對故障三相異步電動機進行處理時,首先要進行看、聞、調查和必要的測試。所謂看,就看繞組線圈的顏色,有故障的線圈必然與正常的不一樣;所謂聞,就是判斷有無煳味,正常電動機沒有煳;所謂調查,就是要調查故障是怎樣發生的,有什么癥狀,并進行記錄。
對于電動機常見故障的測試與修理詳見項目三。只有確診繞組已經燒毀或嚴重短路,且必須重新繞制線圈時,才可拆除電動機定子繞組。
(2)待繞三相異步電動機原始數據的記錄。三相異步電動機的種類頗多,型號各異,自然數據是不一樣的。拆前有必要對這些數據進行記錄,以備積累經驗,更重要的是這對重繞時設計線圈、制作繞線模具以及嵌線等工藝是個重要的依據。數據的查取或確定的具體方法如下:
①銘牌數據。銘牌一般在電動機接線盒的上方,銘牌數據可在銘牌上抄錄。如銘牌丟失,務必找到該電動機的確切數據,才能進行電動機修理。
②繞組形式的判斷。弄清待修理三相異步電動機原繞組的實際嵌線情況,為重繞繞組取得可靠依據。③單層繞組與雙層繞組的判斷。拆除舊繞組時,首先要仔細觀察三相異步電動機的端部,查看有多少槽,每個槽端部有幾個線圈邊。如果在槽內只有一個線圈邊,則是單層繞組;如果槽中有兩只線圈邊,兩只線圈之間還墊有一層絕緣層,那么就可肯定這是雙層繞組。三相異步電動機繞組是單層還是雙層,也可以通過定子槽數和定子繞組線圈個數來判斷。如果繞組線圈數目等于定子鐵芯的槽數,則是雙層繞組;如果線圈數目只有槽數的1/2,則是單層繞組。④雙層疊繞的判斷。如果三相異步電動機的喇叭口處(即端部),一個線圈端部壓著另一個線圈端部,且整個喇叭口都是這樣,則可判斷這臺三相異步電動機采用的是雙層疊繞。
⑤單層同心的判斷。如果同一極相組的線圈跨距不同,且大圈套小圈,則可判斷這是單層同心。
⑥單層交叉、單層同心交叉的判斷。三相異步電動機定子繞組采用“單層交叉”或“單層同心交叉”時,每相所占的槽數a為奇數3槽(如圖6-23和圖6-24所示),而且屬于單層繞組。單層交叉與單層同心交叉的區別也十分明顯:同槽中有兩只線圈交叉壓疊者為“單層交叉”,同槽中有兩只線圈端部屬大圈套小圈者則為“單層同心交叉”。圖6-23單層交叉圖6-24單層同心交叉
(3)判別三相異步電動機的極數。三相異步電動機定子磁場的磁極數可以從三相異步電動機銘牌上的數據直接看出來。
①看型號。通常三相異步電動機銘牌上型號的最后一個數即為三相異步電動機的極數,如Y160M—4,該型號后面的數子4即表示該電動機是四極電動機。
②看三相異步電動機的轉速。三相異步電動機銘牌上的轉速一般為額定轉速nN。而定子磁場轉速(同步轉速n0)永遠高于nN,但又十分接近轉子的額定轉速nN。已知轉速或同步轉速,便可通過表6-4查出電動機的磁極數。表6-4轉速與磁極數對照表
(4)確定線圈的跨距。繞組的線圈跨距可在拆線中查出。但必須注意同一繞組中可能有不等跨距的線圈(如交叉式、同心式等)。這些在拆線時要仔細記錄。
(5)確定線圈的并繞根數和線圈匝數。線圈并繞根數是繞組的重要參數,倘若有錯,就會引起一連串的問題。因為繞組有Y形、△形接法,又可采用并聯支路,它們都與線圈有直接的關系,所以在查線時容易出錯。正確的確定方法如下:
①線圈并繞根數的確定。剪斷兩線圈組間連接處,所數出的導線根數就是線圈并繞根數。②線圈匝數的確定。對于每槽只有一個線圈,且每線圈的并繞導線為1(即1根),這時的每槽匝數即為線圈匝數。如果這只線圈由多根導線并繞,那么線圈匝數C0?=?Ny/n(整數,C0為線圈匝數,Ny為這只線圈實際查出的導線根數,n為線圈并繞根數)。
如果是雙層疊繞,那么每槽匝數除以2,再除以并繞根數,才是線圈匝數。
(6)確定并聯支路。三相異步電動機的定子繞組并聯支路數指的是一相繞組同時有幾個電流支路數。一般來說,四極以上的三相異步電動機定子繞組出現的并聯支路的可能性較大,而兩極三相異步電動機都是單一支路。當三相異步電動機功率大于7.5kW時,定子繞組常采用多路并聯,所以拆線時一定要注意。
(7)確定繞組的跨距。繞組跨距分為繞組第一跨距y1(即一個線圈的跨距)、繞組第二跨距y2和繞組合成跨距三種。y1和y2是最重要的數據;y1決定了一個線圈的兩個有效邊相距的槽數,而y2決定了同一極相組兩個相鄰線圈首邊相距槽數。在拆除舊繞組時,只要將一個極相組的元件全部抽出來,記錄下每個線圈的兩個有效邊(亦叫直邊)所在的槽號即可。
(8)測定線徑和線圈的周長。測量線徑時,要用火焰燒掉絕緣層,用軟織物擦去外層灰垢,然后用千分卡、線規測量。切不可用砂布或刀片去刮絕緣層,以免損傷線徑致使測量不準確。
(9)判別Y形/△形內接。如三相異步電動機只有三根引出線,那么就一定要判斷該三相異步電動機的接法。
①?Y形內接的判別。如果三相異步電動機只有三根引出線,可先在接線端找星點,找到后剝開絕緣確認是Y形接法。
②?△形內接的判別。如果在三根引出線的三相異步電動機中沒有星點,則說明是△形接法。這時可查出與引出線連接的導線剪斷后的根數,再由下式推算:
(10)測量槽形尺寸。槽形尺寸可按圖6-25所示進行測量。測量時,可用一張較厚的白紙按在槽口,摸壓數下,根據留下的槽形痕跡即可繪出實際槽形。在槽形痕跡上可量出
尺寸。
(11)測量鐵芯長度。鐵芯長度又分為鐵芯總長和鐵芯凈長。鐵芯總長是指包括通風溝在內的長度,鐵芯凈長則需除去通風溝的長度。
(12)測量繞組端部伸出鐵芯的長度。在拆除繞組前,還須量取繞組端部伸出鐵芯的長度,如圖6-26所示,以便下線后端部整形時參考。圖6-25槽形尺寸圖6-26繞組端部伸出鐵芯的長度
(13)測量氣隙。氣隙通常用塞尺(亦叫厚薄規)來測量。測量氣隙的方法如圖6-27所示。三相異步電動機定子與轉子間的氣隙在各處均應相等,其尺寸應符合規定值。圖6-27測定氣隙示意圖
3.繪制繞組接線圖
1)拆開端部綁帶
三相異步電動機的所有接線一般都集中在一端。制作者將這些接線用絕緣帶捆綁在線圈端部上,并同繞組一起經絕緣漆浸漬,然后做烘干處理,使它們成為一體。為了工藝美觀,這些接線做得比較平滑,有的還比較隱蔽,因此如果不拆開端部的綁線,是很難查清接線的。
拆除綁扎帶可用電工刀、尖嘴鉗等工具。因綁扎時大多用玻璃絲帶、黃綢帶之類質地很好的絕緣帶,又經絕緣漆烘干處理,在繞組上附著十分堅固,因而最好用鋒利的電工刀將綁扎帶切斷,然后用尖嘴鉗把綁扎帶逐一撕下,使接線全部與繞組端部分離。
2)刮去接點的絕緣層
三相異步電動機的繞組與繞組、繞組與外接引線之間的連接,采用的連接方法盡管各異,但都有接點,這個接點一般用玻璃絲套管護套著,由于浸漬了絕緣漆,所以這些接點不僅有護套層保護著,而且接點本身也附有一層漆痂。在查看接線時,如果用肉眼不能準確判斷,就需要用萬用表或通燈來測量,因此,接點的絕緣層能否刮干凈,對測量誤差至關重要。當然,能直觀判斷的接線接點,也可以不刮去絕緣層。
3)繪出鐵芯槽形,標出槽號
如圖6-28所示,在一張白紙上,按鐵芯的實際槽數(圖示為36槽)等分繪出,粗黑線條代表線圈,垂直的細線條代表鐵芯,標有“首尾”(或頭尾)字樣的線段代表繞組間的接線,“首—U1”、“尾—U2”為三相異步電動機到接線盒之間的引出線。右邊有一道粗黑線沒標槽號,它與槽1屬于同一個槽,因左邊已標出,所以此處省略。可以在第1槽旁邊做個記號。圖6-28用展開圖記錄被拆U相連接
4)順藤摸瓜查接線
可用數字萬用表來查,因為這種表有專門用于測通斷路的擋位,如果被測線是通的,它就會發出“嘀——”的鳴叫聲。耳聽比眼睛看更為方便,且可用眼睛觀察。萬用表表筆最好是用鱷魚夾。因為鱷魚夾能牢固地將線頭夾住,可用一只手來撥拉線。但為了敘述方便,這里仍用表筆來講解測試方法。
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