1、电气控制系统安装与电气控制系统安装与调试技能训练调试技能训练项目三项目三 电动机与变压器的使用与检修电动机与变压器的使用与检修变压器的选用与检修三相异步电动机的使用与检修单向异步电动机的使用与检修教学目标教学目标 掌握变压器的结构、工作原理及其作用；能正确选用和测试变压器；能进行变压器的运行维护与检修；熟悉三相异步电动机的基本结构、工作原理及机械特性；掌握三相异步电动机常见故障的检修方法，能进行三相异步电动机的拆装与维修；熟悉单相异步电动机的基本结构、工作原理及机械特性；能进行单相异步电动机的维护与检修。项目三项目三 电动机与变压器的使用与检修电动机与变压器的使用与检修任务一任务一 变压器的选
2、用与检修变压器的选用与检修任务要求任务要求 掌握变压器的结构、工作原理及其作用，能正确选用和测试变压器。若变压器在运行过程中出现异常，则能根据变压器维护检修规程，采用正确的检修方法排除故障，并填写检修记录。变压器是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级的电压和电流的设备，即具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作用，因此无论在电力系统、电气测量、电子线路还是自动控制系统中都具有广泛的应用。知识链接知识链接 变压器的工作原理和基本结构 一、任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修变压器的工作原理变压器的工作原理1.在闭合的铁心上绕有两个互
3、相绝缘的绕组，它们之间只有磁的耦合，没有电的联系。其中，与交流电源相接的绕组称为原绕组或一次绕组,简称原边或初级；与用电设备（负载）相接的绕组称为副绕组或二次绕组，简称副边或次级。单相变压器原理图单相变压器原理图任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 当交流电源电压u1加到一次绕组后，就有交流电流i1通过该绕组，在铁心中产生交变的磁通。交变的磁通沿铁心闭合，同时交链一次、二次绕组，在两个绕组中分别产生感应电动势e1和e2。如果二次侧带负载，便产生二次电流i2，即二次绕组有电能输出。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修可见，变压器一次、二次绕组感应电动势的大小正比于各绕
4、组的匝数，而绕组的感应电动势近似等于各自的电压。因此，只要改变绕组匝数比，就能改变变压器的输出电压。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修电力变压器的基本结构电力变压器的基本结构2.油浸式电力变压器的基本结构油浸式电力变压器的基本结构11铭牌；铭牌；22信号式温度计；信号式温度计；33吸湿器；吸湿器；44油表；油表；55储油储油柜；柜；66安全气道；安全气道；77气体继气体继电器；电器；88高压套管；高压套管；99低压低压套管；套管；1010分接开关；分接开关；1111油油箱；箱；1212放油阀门；放油阀门；1313器身；器身；1414接地板；接地板；1515小车小车任务一任务一
5、变压器的选用与检修变压器的选用与检修1 1）铁心）铁心 铁心构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。铁心分为铁心柱和铁轭两部分。铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。为了减少铁心中的磁滞、涡流损耗,提高磁路的导磁性能，铁心一般用高磁导率的冷轧硅钢片叠装而成，其厚度一般为0.250.35 mm，两面涂以厚0.020.23 mm的漆膜，使片与片之间绝缘。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修2 2）绕组）绕组 绕组是变压器的电路部分，常由绝缘铜线或铝线绕制而成。电力变压器的绕组一般采用同心式结构，同心式的高、低压线圈套在铁心柱上。在一般情况下，高压线圈与低压线圈之间，以
6、及低压线圈与铁心柱之间都留有一定的绝缘间隙和散热通道（油道或气道），并用绝缘纸筒隔开。当低压线圈靠近铁心柱时，因为低压线圈与铁心柱所需的绝缘距离比较小，所以线圈的尺寸缩小，整个变压器的体积也就减小了。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修3 3）绝缘导管）绝缘导管 变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘套管，从而使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套管是一根中心导电杆，外面有瓷套管绝缘。为了增加爬电距离，套管外形做成多级伞形。1035 kV绝缘套管一般采用充油结构，电压越高，其外形尺寸越大。1035 kV1035 kV绝缘套管绝缘套管任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用
7、与检修4 4）油箱与冷却装置）油箱与冷却装置 变压器的器身浸在充满变压器油的油箱里。变压器油是一种矿物油，具有很好的绝缘性能，它有两个作用：一是在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用；二是变压器油受热后产生对流，对变压器铁心和绕组起散热作用。油箱有许多散热油管，以增大散热面积。为了加快散热，有的大型变压器采用内部油泵强迫油循环，外部用变压器风扇吹风或用自来水冲淋变压器油箱等，这些都是变压器的冷却方式。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修5 5）保护装置）保护装置 （1）储油柜。储油柜安装在变压器顶部，通过弯管及阀门等与变压器的油箱相连。储油柜侧面装有油位计，储油柜内的
8、油面高度随变压器油的热胀冷缩而变动。其作用是保证变压器油箱内充满油，减少油与空气的接触面积，适应绝缘油在温度升高或降低时体积的变化，防止绝缘油的受潮和氧化。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （2）吸湿器。吸湿器又称呼吸器，作用是清除和干燥进入储油柜空气中的杂质和潮气，它通过一根联管引入储油柜内高于油面的位置。柜内的空气随着变压器油位的变化通过呼吸器吸入或排出。呼吸器内装有硅胶，硅胶受潮后会变成红色，应及时更换或干燥。（3）防爆管（安全气道）。防爆管的主体是一根长的钢质圆管，出口处有一块厚度约为2 mm的密封玻璃片（防爆膜）。当变压器内部发生故障时，温度急剧上升，使油箱里的油剧
9、烈分解产生大量气体，箱内压力剧增，玻璃片破碎，气体和油从管口喷出，流入储油坑，防止了油箱爆炸起火或变形。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （4）气体继电器。气体继电器安装在储油柜与变压器的联管中间。当变压器内部发生故障产生气体或油箱漏油使油面降低时，气体继电器动作，发出信号，若事故严重，可使断路器自动跳闸，对变压器起保护作用。（5）温度计。变压器的温度计直接监视变压器的上层油温。（6）油位计。油位计又称油标或油表，是用来监视变压器油箱内油位变化的装置。变压器的油位计都装在储油柜上，为便于观察，在油管附近的油箱上标出相当于油温为-30、+20 和+40 的三个油面线标志。任务一
10、任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修6 6）分接开关）分接开关 变压器的输出电压可能因负载和一次侧电压的变化而变化，为了使配电系统得到稳定的电压，必要时需要利用变压器调压。变压器调压的方法是在一次侧（高压侧）绕组上设置分接开关，用以改变线圈匝数，从而改变变压器的变压比，进行电压调整。抽出分接的这部分线圈电路称为调压电路，这种调压的装置称为分接开关，或称调压开关，俗称“分接头”。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修变压器的型号和限定值变压器的型号和限定值3.按照国家标准电力变压器的规定，变压器在规定的使用环境和运行条件下的主要技术参数称为额定值。额定值通常都标注在变压器的铭
11、牌上，是选用变压器的重要依据。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修1 1）型号）型号 型号可以表示一台变压器的结构特点、额定容量、电压等级、冷却方式等内容。例如，SL-500/10表示三相油浸式自冷双线圈铝线，额定容量为500 kVA，高压侧额定电压为10 kV级的电力变压器。变压器型号含义如下所示。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修2 2）额定值）额定值 （1）额定电压UN（kV或V）。额定电压是指变压器长时间运行所承受的工作电压（三相为线电压）。其中，U1N为规定加在一次侧的电压；U2N为一次侧加额定电压、二次侧空载时的端电压。（2）额定电流IN（A）。额定电
12、流是指变压器额定容量下允许长期通过的电流，分为一次侧额定电流I1N和二次侧额定电流I2N（三相为线电流）。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （3）额定容量SN（kVA）。额定容量是指变压器的视在功率，表示变压器在额定条件下的最大输出功率，通常变压器一次、二次侧的额定容量设计为相同值。其大小是由变压器的额定电压与额定电流决定的，也受到环境温度、冷却条件的影响。单相变压器的额定容量为SN=UNIN，三相变压器的额定容量为SN=3UNIN。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （4）额定频率fN（Hz）。我国规定的标准工业用电的频率为50 Hz。此外，变压器还有额定效
13、率、温升等额定值，铭牌上还会给出短路电压、联结组别、空载损耗、短路损耗、运行方式、冷却方式、质量等参数。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 变压器的选用与故障分析 二、二、变压器的选用变压器的选用1.变压器的选择，先要调查用电场所的电源电压、用户的实际用电负荷和所在场所的条件，然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择。一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修1 1）额定电压的选择）额定电压的选择 （1）额定电压UN（kV或V）。额定电压是指变压器长时间运行所承受的工作电压（三相为线电压）。其中，U1N为规定加在一次侧的
14、电压；U2N为一次侧加额定电压、二次侧空载时的端电压。（2）额定电流IN（A）。额定电流是指变压器额定容量下允许长期通过的电流，分为一次侧额定电流I1N和二次侧额定电流I2N（三相为线电流）。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修2 2）额定电容的选择）额定电容的选择 变压器容量能否正确选择，关键在于工厂总电力负荷（用电量）能否正确统计计算。由于工厂设备不是同时工作，即使同时工作也不是同时满负荷工作，因此工厂总负荷不是各用电设备容量的总和，而需要乘以一定的系数（需要系数），该系数可在有关设计手册中查到。需要系数一般为0.20.7，如机床制造厂为0.25，电机制造厂为0.33，仪器仪
15、表厂为0.37，橡胶制品厂为0.50.6。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修3 3）台数的选择）台数的选择 当总负荷小于1 000 kVA时，一般选用一台变压器；当总负荷大于1 000 kVA时，可选用两台技术数据相同的变压器并联运行。对于特别重要的负荷，一般也应选用两台变压器，当一台出现故障或检修时，另一台仍能保证重要负荷的正常供电。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修变压器的故障分析变压器的故障分析2.若一次回路有电压而无电流，一般是一次线圈的端头断裂；若一次回路有较小的电流而二次回路既无电流也无电压，一般是二次线圈端头断裂。端头断裂通常是线头折弯次数过多、猛
16、拉线头、焊接处霉断（焊剂残留过多）或引出线过细等原因造成的。若断裂线头处在线圈的最外层，可掀开绝缘层，挑出线圈上的断头，焊上新的引出线，包好绝缘层即可；若断裂线头在线圈内层，一般无法修复，需要拆开重绕。1 1）引出线端头断裂）引出线端头断裂任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修2 2）线圈匝间短路）线圈匝间短路 存在匝间短路，短路处的温度会剧烈上升。若短路发生在同层排列左右两匝或多匝之间，过热现象稍轻；若发生在上下层之间的两匝或多匝之间，过热现象就严重。通常是遭受外力撞击或漆包线绝缘老化等原因造成的。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 如果短路发生在线圈的最外层，可
17、掀去绝缘层后，在短路处局部加热（对浸过漆的线圈，可用电吹风加热）。待漆膜软化后，用薄竹片轻轻挑起绝缘已破坏的导线，若线芯未损伤，可插入绝缘纸，裹住后掀平；若线芯已损伤，应剪断，去除已短路的一匝或多匝导线，两端焊接后垫妥绝缘纸，掀平。用以上两种方法修复后均应涂上绝缘漆，吹干，再包上外层绝缘。如果故障发生在无骨架线圈两边沿口的上下层之间，一般也可按上述方法修复。若故障发生在线圈内部，一般无法修理，需拆开重绕。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修3 3）内部噪声过大）内部噪声过大 变压器的铁心噪声有电磁噪声和机械噪声两种。电磁噪声通常是设计时铁心磁通密度选用得过高，或变压器过载，或存在
18、漏电故障等原因造成的；机械噪声通常是铁心没有压紧，在运行时硅钢片发生机械振动造成的。如果是电磁噪声，属于设计原因的，可换用质量较高的同规格硅钢片；属于其他原因的，应减轻负载或排除漏电故障。如果是机械噪声，应压紧铁心。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 线圈漏电故障的基本特征是铁心带电和线圈温升增高，通常是线圈受潮或绝缘老化引起的。若是受潮，烘干后故障即可排除；若是绝缘老化，严重的一般较难排除，轻度的可拆去外层包裹的绝缘层，烘干后重新浸漆。4 4）线圈漏电）线圈漏电任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 线圈过热通常是过载、漏电或设计不佳所致；若是局部过热，则是匝间短
19、路造成的。5 5）线圈过热）线圈过热任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 这一故障通常是原边输入的电源电压不足（未达到额定值）、副边绕组存在匝间短路、铁心短路、漏电或过载等原因造成的。6 6）输出电压下降）输出电压下降任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 小型单向变压器的制作 三、三、变压器线圈的绕制变压器线圈的绕制1.1）选择导线和绝缘材料 绝缘材料的选用必须考虑耐压要求和允许厚度，层间绝缘厚度应按2倍层间电压的绝缘强度选用。计算时先算出每层匝数，再算出每个线圈的厚度，最后算出总厚度。若铁心窗口容纳不下，可适当增加铁心厚度，降低每伏匝数。对于1 000 V以下要求
20、不高的变压器，也可用电压的峰值，即2倍层间电压为选用标准。对铁心绝缘及绕组间的绝缘，按对地电压的2倍来选用。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修一般层间绝缘用牛皮纸，其厚度为0.05 mm。对于线径较粗的绕组，层间也可用0.12 mm厚的青壳纸或较厚牛皮纸；如线径较细，可采用厚度为0.020.03 mm的透明纸或塑料薄膜，线圈间的绝缘厚度在电压不超过250 V时可采用23层牛皮纸或0.12 mm厚的青壳纸。因为线圈是绕在绝缘框架上的，所以铁心窗口有效长度只能算额定长度的95%。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修2 2）木心和框架的制作）木心和框架的制作 （1）制作
21、木心。木心套在绕线机转轴上支撑绕组骨架，以便进行绕线。木心通常用杨木或杉木按铁心尺寸(ab)稍加大些制成，尺寸为ab，以便镶插硅钢片。木心的长度L应比铁心窗口高度h大一些，木心中心孔直径为10 mm，必须钻得正直；木心四边亦须垂直，否则绕线时会出现晃动、绕组不易平齐等缺点。木心的边角需要用砂纸略磨成圆角，以便套进骨架，绕好后抽取也容易。木心木心任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （2）制作骨架（绕组架）。骨架有纸质无框骨架和有框骨架两种。纸质无框骨架。用弹性纸(又称压制板)制作，表3-1列出了制作骨架用的弹性纸的厚度。纸质无框骨架如图3-5(a)所示，长度h以比铁心窗高h少2
22、mm左右为宜，骨架边沿也必须平整垂直。弹性纸的长度取为 L=2(b+t)+a+2（a+t）=2b+3a+4t任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 沿图3-5(b)中虚线用裁纸刀划出浅沟，以便弯折，沟的深度以不划穿纸厚为原则。沿沟痕把弹性纸折成四方形，第5面与第1面重叠，用胶水黏合。纸质无框骨架纸质无框骨架任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 有框骨架。对于电压较高的变压器则用有框骨架来绕线，有框骨架可用钢纸板或玻璃纤维板等材料制成，如图3-6所示。框架由上、下两块边框板，四侧面采用两种形状的夹板拼合而成，一个完整的框架称为“活络框架结构”。t为夹板厚度，图中尺寸单位
23、均为mm。有框骨架有框骨架任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修3 3）绕线）绕线 （1）木心固定在绕线机轴上，并在木心上套好纸质无框骨架，如图3-7(a)所示。（2）用一层电缆纸与一层黄蜡布重叠在一起绕两周后用胶水粘牢，作为绕组与铁心间的绝缘。（3）开始绕线，线头压入一条1 cm宽的黄蜡布折条，以便抽紧起头，如图3-7(b)所示。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修绕线绕线任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （4）起绕时导线距骨架边沿留出23 mm的空间。（5）导线要求绕得紧密而且整齐，不允许有叠线现象。绕线时将导线稍微拉向绕组前进的相反方向（约5。
24、拉线的手顺绕组前进方向移动，拉力大小随导线直径的增大而稍微变大，这样导线就容易排齐而且紧密。绕组前进的方向绕组前进的方向任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （6）每绕完一层刷一层薄凡立水，垫上一层层间绝缘纸，再绕下一层。当中间有抽头时，若线径小于0.2 mm，应采用多股软线焊接引出；若线径大于0.2 mm，可按图所示方法，利用绕组原线绞合引出。（7）一次侧绕完后，用一层电缆纸与一层黄蜡布重叠在一起绕两周后用胶水粘牢，作为一次绕组与二次绕组间的层间绝缘。绕组原线胶合引出绕组原线胶合引出任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （8）对于电子设备中用的电源变压器，需要在原
25、、副边绕组间放置静电屏蔽层。屏蔽层用0.1 mm左右的薄铜箔，在铜箔上焊一根多股软线引出接地。静电屏蔽层静电屏蔽层任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （9）绕组间绝缘处理方法是在铜箔外再垫上一层绝缘。（10）对于绕组末端的固定，可用1 cm宽的黄蜡布折条按图3-7(b)所示方法处理。（11）按上述同样的方法绕二次侧绕组。（12）最外层的绝缘可按绕组间的绝缘方法处理。（13）绕完后在所有引出线上套上绝缘套管并焊接在接线片上。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修为了提高线圈的防潮能力和增加绝缘强度，线圈绕好后，一般均应进行绝缘处理。处理的方法是将绕好的线圈放在电烘箱内
26、加温到7080，预热35 h，取出后立即浸入1260漆等绝缘清漆中约0.5 h，取出后放在避风处滴干，然后进入烘箱加温到80，烘烤12 h即可。变压器的绝缘处理变压器的绝缘处理2.任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 若无烘箱，可在绕组绕制过程中，每绕完一层，就涂刷一层薄的1260漆等绝缘清漆，然后垫上绝缘，继续绕下一层，线圈绕好后，通电烘干。通电烘干的办法是用一个500 VA的自耦变压器及交流电流表与欲烘干的变压器的高压绕组串联（低压绕组短路），如图3-11所示。逐渐增大自耦变压器的输出电压，使电流达到高压绕组额定电流的23倍（0.5 h后，线圈摸时应烫手，此时为7080)，线
27、圈通电干燥12 h即可。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修待烘干绕组的接法待烘干绕组的接法任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修变压器铁心的装配变压器铁心的装配3.铁心镶片要求紧密、整齐，否则会使铁心截面达不到设计要求，造成磁通密度增大，在运行时硅钢片会发热并产生振动噪声。镶片时，在线圈两边，两片两片地交叉对镶，镶到即将结束时，则一片一片地交叉对镶。当线圈中镶满硅钢片时，余下大约1/6的硅钢片往往比较难镶，俗称紧片。紧片需要用一字螺丝刀撬开硅钢片夹缝才能插入，还要用木槌轻轻敲入。在插镶条形片时，切忌直向插片，以免擦伤线圈。当骨架较小或线圈体积较大时，切不可强行将硅钢
28、片插入，以免损伤骨架和线圈。可将铁心间的中心柱或两边柱锤紧些，或将线圈套在木心上，用两块木板夹住线圈两侧，在台虎钳上缓慢地将它稍许压扁一些后再进行镶片。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 镶片完毕后，应把变压器放在平板上，两头用木槌敲打平整，E形硅钢片的对接口间不能留有空隙；然后用螺钉或夹板固紧铁心；最后，把引出线焊到焊片上或连接在接线柱上。小型变压器的外形结构及引出线小型变压器的外形结构及引出线任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修变压器的一般测试变压器的一般测试4.1）用兆欧表测量各绕组间和它们对铁心（地）的绝缘电阻，对于400 V以下的变压器，其值不低于90
29、M。2）3）当原边电压加到额定值时，副边各绕组的空载电压允许误差为：副边高压绕组误U15%；副边低压绕组误U25%；中心抽头电压误差U2%。当原边输入额定电压时，其空载电流为5%8%的额定电流值。绝缘电阻测试空载电压测试空载电流测试任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 训练要求 一、技能训练技能训练 用给定的设备器材，分别用交流法和直流法判别变压器同名端；用兆欧表、万用表测试变压器相关参数，判断变压器是否正常；若在运行过程中出现异常，能采用正确的检修方法排除故障并编写检修报告。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 设备器材 二、二、万用表，兆欧表，交流电压表，直流毫
30、安表，尖嘴钳，螺丝刀，小型变压器，滑杆电阻器（75/10 A）等。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 训练内容及操作程序 三、三、判别变压器同名端判别变压器同名端1.变压器同名端是指在同一交变磁通的作用下的任一时刻，初级线圈和次级线圈中都具有相同电势极性的端头。判别变压器同名端的方法有两种，即交流法和直流法。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （1）交流法。把两个线圈的任意两端（X和x）连接，然后在AX上加一低电压uAX，测量UAX、UAa、Uax。若UAa=UAXUax，则说明A与a、X与x为同名端；若UAa=UAXUax，则说明A与x、X与a为同名端。用交流
31、法测电压器的同名端用交流法测电压器的同名端任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 （2）直流法。将开关S突然闭合，若电流表正偏，则A与a为同名端；若电流表反偏，则A与x为同名端。用直流法测电压器的同名端用直流法测电压器的同名端任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修绝缘电阻的检查绝缘电阻的检查2.绝缘电阻的检查包括原、副边之间，线圈与铁心之间，线圈匝间三个方面的绝缘检查。任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修通电检查通电检查3.（2 2）开路检查。测量副边电压和原边电流是否正常，并记录数据；测变压器的变比是否正常。额定负载检查。测量原边、副边电流和电压，看是否
32、正常。变压器工作一段时间后，检查变压器温度是否过高，是否有异常声音。记录该小型变压器的型号、额定电压、额定电流、副边电压、容量及变压比等参数。（1 1）（3 3）（4 4）任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修 评分标准 四、四、任务一任务一 变压器的选用与检修变压器的选用与检修任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理任务要求任务要求 熟悉三相异步电动机的基本结构、工作原理及机械特性，掌握其拆装步骤及工艺，能正确判别三相异步电动机绕组的首尾端并进行通电运行，掌握常见故障的检修方法。知识链接知识链接 三相异步电动机的结构与工作原理 一、一、三相交流异
33、步电动机在结构上主要由静止不动的定子和转动的转子两大部分组成，定子和转子之间有一道缝隙，称为气隙。此外，电动机还有机座、端盖、轴承、接线盒、风扇等其他部件。异步电动机根据转子绕组的不同结构形式，可分为笼型和绕线型两种。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理笼型异步电动机的结构笼型异步电动机的结构11端盖；端盖；22定子；定子；33定子绕组；定子绕组；44转子；转子；55风扇；风扇；66风扇罩；风扇罩；77接线盒接线盒任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理1 1）定子）定子（1）铁心定子（2）定子绕组 定子铁心构成电动机磁路
34、的一部分，铁心槽内嵌放绕组。为减少铁心损耗，一般由0.5 mm厚的彼此绝缘的、导磁性能较好的硅钢片叠压而成。定子绕组构成电动机的电路，通入三相交流电后在电机内产生旋转磁场。高强度漆包线绕制而成的线圈嵌放在定子槽内，再按照一定的接线规律，相互连接成绕组。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理定子绕组的连接 三相异步电动机的定子绕组通常有6根引出线，分别与电动机接线盒内的6个接线端连接。按国家标准，6个接线端中的始端分别标以U1、V1、W1，末端分别标以U2、V2、W2。根据电动机的容量和需要，三相定子绕组可以选择星形联结或三角形联结，如图3-17所示。大中型异
35、步电动机通常用三角形联结，中小容量异步电动机可按需要选择星形联结或三角形联结。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （3）机座。机座用于固定和支撑定子铁心及端盖。中小型电动机一般用铸铁机座，大型电动机的机座用钢板焊接而成。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 转子是异步电动机的转动部分，它在定子绕组旋转磁场的作用下产生感应电流，形成电磁转矩，通过联轴器或带轮带动其他机械设备做功。转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成，整个转子靠端盖和轴承支撑。2 2）转子）转子任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步
36、电动机的结构与工作原理 （1）转子铁心。转子铁心构成电动机磁路的一部分，铁心槽内嵌放绕组。转子铁心一般也由0.5 mm厚的彼此绝缘的、导磁性能较好的硅钢片叠压而成。转子铁心固定在转轴或转子支架上。笼型转子绕组笼型转子绕组任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （2）转子绕组。笼型转子。在转子铁心的每个槽中插入一根裸导条，在铁心两端分别用两个短路环把导条连接成一个整体。如果去掉铁心，绕组的外形像一个鼠笼，故称为笼型转子。中小型电动机的笼型转子一般用熔化的铝浇铸在槽内而成，称为铸铝转子。在浇铸时，一般把转子的短路环和冷却用的风扇一起用铝铸成。铸铝转子铸铝转子任务
37、二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 绕线转子。绕线转子绕组和定子绕组相似，也是一个用绝缘导线绕成的三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽中，接成星形。三个端头分别接在与转轴绝缘的三个滑环上，再经一套电刷引出来与外电路相连。绕线转子与外部变阻器的连接绕线转子与外部变阻器的连接任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （3）转轴。转轴的作用是支撑转子，使转子能在定子槽内腔均匀地旋转，传导三相电动机的输出转矩，一般由中碳钢制成。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 定子、转子之间的间隙称为气隙，感应电
38、动机的气隙是均匀的。气隙大小对异步电动机的运行性能和参数影响较大。励磁电流由电网供给，气隙越大，励磁电流也就越大，而励磁电流又具有无功性质，从而使电网的功率因数降低；气隙过小，则将引起装配困难并导致运行不稳定。因此，感应电动机的气隙大小往往为机械条件所能允许达到的最小数值，中小型电机的气隙一般为0.11 mm。3 3）气隙）气隙任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理三相电动机转动原理图三相电动机转动原理图任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理2.异步电动机的定子铁心里嵌放着对
39、称的三相绕组U1U2、V1V2、W1W2。转子是一个闭合的多相绕组笼型电动机，图中定子、转子上的小圆圈表示定子绕组和转子导体。当定子绕组接通对称三相电源后，绕组中便有三相电流通过，在空间产生了旋转磁场，转速为n1。旋转磁场切割转子上的导体产生感应电势和电流，此电流又与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子跟随旋转磁场同向转动。由于转子中的电流和所受的电磁力都是由电磁感应产生，因此也称为感应电动机。1 1）转动原理）转动原理任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理2 2）转差率）转差率 电动机转子的转速n总是小于旋转磁场的转速n1，否则转子绕组中无感应电动势和感应
40、电流产生，也就没有电磁转矩了，这是异步电动机“异步”的由来。同步转速n1与转子转速n之差n1n，与同步转速n1的比值称为转差率，用字母s表示。（3-4）作为感应电动机，转速在0n1变化，其转差率s在01变化。异步电动机负载越大，转速越慢，其转差率就越大；反之，其转差率就越小。在正常运行范围内，转差率的数值较小，一般为0.010.06，即感应电动机的转速很接近同步转速。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 三相异步电动机的铭牌数据与机械特性 二、二、三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌数据1.三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌任务二任务二 三相
41、异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （1）型号。三相异步电动机的产品型号是由汉语拼音大写字母和阿拉伯数字组成的。型号中主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特殊环境代号等。产品代号表示电动机的类型；设计序号表示电动机的设计顺序，用阿拉伯数字表示；规格代号用中心高、机座长度、铁心长度、功率、电压或转数表示。异步电动机的型号举例说明如下。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （2）额定功率。额定频率是指在额定运行状态下运行时转子轴上输出的机械功率，用PN表示，单位为W或kW。（3）额定电压。额定电压是指在额定运行状态下运行时规定加在电动机
42、定子绕组上的线电压，用UN表示，单位为V或kV。（4）额定电流。额定电流是指在额定运行状态下运行时电动机定子绕组输入的线电流，用IN表示，单位为A或kA。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （5）额定频率。额定频率是指在额定运行状态下运行时电动机定子绕组所加电源的频率，用fN表示，单位为Hz。国产异步电动机的额定频率为50 Hz。（6）额定转速。额定转速是指电动机在额定负载时的转子转速，用nN表示，单位为r/min。（7）绝缘等级及温升。绝缘等级是指电动机定子绕组所用的绝缘材料的等级。绝缘材料的耐热有A、E、B、F、H、C六种常见的规格，见表3-3。温升
43、表示电动机发热时允许升高的温度。例如，温升为80，意为当环境温度为40 时，则电动机温度可再升高80，即不可超过120，否则就要缩短电动机的使用寿命。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （8）防护等级。电动机外壳的防护等级是用字母IP和其后面的两位数字表示的。IP为国际防护的缩写。IP后面的第一位数字代表第一种防护形式（防尘）的等级，共分06七个等级；第二个数字代表第二种防护形式（防水）的等级，共分08九个等级。数字越大，表示防护的能力越强。例如，IP44表示电动机能防护大于1 mm固体物入内，同时能防水入内。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理
44、三相异步电动机的结构与工作原理 （9）接法。接法是指电动机在额定电压下定子绕组的连接方法。若铭牌上写“接法”，额定电压“380V”，表明电动机额定电压为380 V时应接成“”形。若写“接法Y/”，额定电压“380/220V”，表明电源线电压为380 V时应接成Y形，电源线电压为220 V时应接成“”形。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （10）工作方式。工作方式指电动机运行的持续时间，分为连续运行、短时运行、断续运行三种。连续运行是指电动机可按铭牌规定的各项额定值，不受时间限制连续运行；短时运行指电动机只能在规定的持续时间限值内运行，其时间限制为10
45、min、30 min、60 min和90 min四种；断续运行是指电动机长期运行于一系列完全相同的周期条件下，周期时间为10 min，标准负载持续率有15%、25%、40%、60%四种。例如，标明25%表示电动机在10 min为一个周期内运行时间为25%，停车时间为75%。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性2.三相异步电动机的机械特性是指异步电动机工作在额定电压和额定频率下，按规定的接线方式接线，定子、转子外接电阻为零时，n与T的关系，即n=f（T）。1 1）三相异步电动机的机械特性曲线）三相异步电动机的机
46、械特性曲线三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 （1）AB部分。这部分随着负载转矩T的增加，转速降低，根据电力拖动系统稳定运行的条件，称为可靠稳定运行部分或工作部分，或称为稳定区。异步电动机的机械特性的工作部分接近于一条直线，只是在转矩接近最大值时弯曲较大，故一般在额定转矩以内，感应电动机的机械特性曲线可看作直线。电动机一般都工作在稳定区AB段上，在这个区域里，负载转矩变化时，异步电动机的转速变化不大，这种机械特性称为“硬”特性。三相异步电动机的这种“硬”特性很适用于一般金属切削机床。任务二任务二 三相异步电动机的结
47、构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理2 2）三相异步电动机从起动到正常运行的）三相异步电动机从起动到正常运行的过程分析过程分析 电动机在接通三相电源时的起动瞬间，即n0时，电动机的电磁转矩为起动转矩TQ。这时，如果电动机的起动转矩小于负载转矩（TQTF），那么电动机将无法起动，称为堵转；如果TQT，那么电动机的转速n将不断上升，电动机的电磁转矩T也将从TQ开始沿着机械特性曲线的CB段上升，经过最大转矩Tm后又沿着曲线BA段逐渐减小。当电磁转矩达到T=T时，电动机以稳定的转速n运行。当轴上的机械负载TF增大（如车床切削量加大）时，电动机减速，在曲线BA段，随着电动机转速的下降，电磁转矩增加
48、。当T增加到与TF相等时，电动机达到新的平衡，此时电动机以比原来转速n稍低的速度n稳定运行。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 反之，当轴上负载转矩减少时，电动机的转速增加，此时，电动机将以较高的转速稳定运行。BA段稳定运行区的特点是：当负载增加时，电动机转速减小；当负载减小时，电动机转速增加，可以自动进行调节。当电动机轴上的负载转矩超过其最大转矩Tm时，电动机的转速将很快下降，直到停转。如果电动机工作在不稳定运行区BC段，当负载增加时，转速n要下降，电磁转矩T要减小，使转速还要下降，如此下去，直到停转为止。相反，当电动机工作在不稳定运行区BC段时，若负
49、载减小，则转速升高，转矩增加，转速更高，当电磁转矩T超过最大值Tm以后，则随转速的升高而减小，直至电磁转矩T等于负载转矩TF时，电动机稳定运行。任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理技能训练技能
50、训练 训练要求 一、一、准备好拆卸电动机的工具和器材，将三相异步电动机的电源线路断开，做好拆卸前的相关记录工作，按照正确的拆卸顺序拆卸电动机。仔细观察各组成部件的结构，检查各组成部件的质量；认真做好各组成部件的装配准备工作，按照拆卸相反的顺序装配电动机，通电试车，检查装配质量。三相异步电动机的拆卸三相异步电动机的拆卸任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 设备器材 二、二、任务二任务二 三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的结构与工作原理 训练内容及操作程序 三、三、拆卸前的准备工作拆卸前的准备工作1.（1）（2）（3）（4）（5）准备好拆卸工具，特
