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三相異步電動機在維(wéi)修電工中的難點研究

在眾多(duō)電動(dòng)機中,三(sān)相異(yì)步電動機由於(yú)其價格低廉、有著良好的機械性能、結構簡(jiǎn)單(dān)且可靠性高等諸多(duō)優點受到人們(men)的廣泛使用。但是三相異步電動機在工作過(guò)程中,很可能會受到(dào)人為操作、溫度(dù)、使(shǐ)用環(huán)境等因素的影響而出現故障,有一些故障問題維修其他比較難(nán),維修的成本的(de)也比較高。因此要求(qiú)使(shǐ)用者定期對(duì)其進行維護與檢修,進而(ér)實現(xiàn)其工作效(xiào)率的提升,降低由於故障所產生的損失及危害。
一、三相異步電動機的基本結構與工作原理
(一)三相異步電動機的(de)基本結構
三相異步電動機的結構比較簡單,主要由定子部分與轉子部分兩(liǎng)部(bù)分(fèn)組成。從字麵意思理解,定子部分(fèn)指的是固定不(bú)動的部分(fèn),主要包括機座、定子鐵芯、定子繞組、端蓋等部件;而轉子部分則是指可以旋轉的部(bù)分,主要包括轉子鐵芯(xīn)、轉子繞(rào)組、轉軸、風葉等(děng)部件。根據三相異步電動機不同的轉子繞組結構,又可以將其劃分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉子兩(liǎng)類。鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組類似與一個圓柱形的(de)籠子(zǐ),在轉子鐵芯凹(āo)槽中放置著很多銅條或鋁條,使用端環將兩端進行短接。而繞線式轉子繞組則與定子繞組相似(sì),在轉子鐵芯槽內放著對稱的三相繞組,該三相繞組一般做星型聯結(jié),轉子繞組(zǔ)的(de)三(sān)相末端連接在一起,三個首端分別連接到轉軸上的三個彼(bǐ)此絕緣的(de)銅製集電環上,環與環、環與(yǔ)轉軸(zhóu)之間相互絕緣,通過電刷與外電路(lù)的聯結開始工作。
(二)三相異步電動機的基本工作原理
1.三相異步電動機磁(cí)路的產生
由於三相異步電(diàn)動機的底座使用鑄鐵做成的,在機座內安裝著相互絕緣的(de)矽鋼片,並且疊製成桶型鐵芯,鐵(tiě)芯內腔有分布均勻的槽,槽內放置定(dìng)子三相繞組。三相異步電動(dòng)機的轉子鐵心也是用矽鋼片製成,矽鋼片表麵也有均勻分布的槽,其目的就是將轉子繞組放置進(jìn)來,將其製成圓柱體安裝在轉軸(zhóu)上,轉子鐵心與定子鐵心(xīn)之間存在(zài)一定空(kōng)隙,如此的分布使三相異步電動機的磁路自然就形成了。
2.三相異步(bù)電動機旋轉磁場的形成
為了理解(jiě)方便,我(wǒ)們假想把三相異步電動機的三相對稱定子繞組放置理想的空間,要求做成(chéng)相同的三(sān)個繞組,彼此擺放之間間隔120 度,並且三(sān)個相同的(de)三相(xiàng)繞組做成星(xīng)型聯結。當給對稱三相定子繞組通(tōng)入對稱的三相交流電流(liú)時,定子電流在一瞬間就會產生磁場,並且按照相同的轉速以順時針的方(fāng)向進(jìn)行旋轉,這與(yǔ)停止的轉子之間存在(zài)相對(duì)運動的關係,與(yǔ)磁場靜止是相對應的,此時(shí)轉子沿著逆時針方向(xiàng)旋轉(zhuǎn)切割磁感應線而產生(shēng)的感應電(diàn)壓,其方(fāng)向是用右手測定確定。由於轉子繞組電路是通過短(duǎn)路環自行封閉,所以(yǐ)在感應電(diàn)壓作用下,在轉子導體中產生轉子電(diàn)流(liú),而轉子導(dǎo)體處於磁場之中,將會受到電磁力的作用,此時電磁力對轉軸形成了電(diàn)磁(cí)轉矩,於是轉子在電磁轉矩的作(zuò)用下轉動起來。它轉動的方向(xiàng)與磁場旋轉的方向是一致的,這也是三(sān)相異步電(diàn)動機旋轉工作(zuò)的原理。另外雖(suī)然說三相異(yì)步電動機的轉速與旋轉磁場的轉速相同,但電機的轉速卻總是要比旋轉磁場的(de)轉速低,這是三相異步電動機的獨(dú)特之(zhī)處。同時,隻有這樣,三相異步電動機才能轉動,這就是為什麽它被稱為三相異步電動機的主要原因。
二、三相(xiàng)異步電動機的應用
三相異步電動機其實就是將電能轉化為機械能的一種設備。並且(qiě)它是利用電磁感應原理工作(zuò),因此也叫三相感應電動機。三相異步電動機與(yǔ)其他三相電動機相比(bǐ)較(jiào),其優點表現在:首先是工(gōng)作效率高、噪(zào)音低、振(zhèn)動小、結構簡單、製造容易、價格便宜、運行可靠、維護方便;其次是三相異步電動機過載能力要比其他三相(xiàng)電動機過載能力強(電(diàn)動機過載能力大小(xiǎo)是衡量電動機性能優差的主要(yào)依據)。根據資料和曲線圖分析得知,一般電動機(jī)過載能力為1.8~2.5,而小型三相異步電動機過載能力為2.2~2.4。因此由(yóu)於便捷性與多功能(néng)性導致三相異步電動機要比其(qí)他類型的三相電動機更容易受到人們的喜(xǐ)愛與運用。當然不可忽視的是,三相異步電動機本身也存在一定的不足之(zhī)處,主要表現為功率因數較低、調(diào)速性能較差(chà)。因此三相異步電動機在應用過程中也(yě)受到很多約束,隨(suí)著我國(guó)當前科(kē)學(xué)信息技術的不斷發展,勢必將會提升三相異步電動機的技術水平,使其應用的(de)更加廣泛與全麵。
三、三相異步電動機的常(cháng)規檢查內容
(一)三相異步電動機(jī)的(de)機械(xiè)與電氣檢查
針對三相異步電動機的機械(xiè)檢查主要包括對各個組件的集中清理、對轉子(zǐ)的工作情(qíng)況進行檢查、轉軸是否存在彎曲的(de)現象、軸承是否損(sǔn)壞以及(jí)電機的外殼是否出現裂縫等表麵的缺陷。針對出現的(de)具體問題進行處理與維修;針對三相異(yì)步電動機的(de)電氣檢查主要的工作內容包括觀察三相(xiàng)電阻的不平衡度(dù)是否超(chāo)過了(le)2%、檢查繞組絕緣電(diàn)阻是否(fǒu)保持(chí)在正(zhèng)常範圍內(nèi),如果阻值低於正常標準,就(jiù)需要使用者對繞組的接地情況或者是絕緣(yuán)組是否受潮等情(qíng)況進行排查與確認。
(二)三相(xiàng)異步電動機(jī)的故障(zhàng)原(yuán)因
首先,由於三相異(yì)步(bù)電動機的(de)使用者(zhě)經常忽視了對其管理與保護,從而導致三相異步電動機的使用壽(shòu)命被縮短或者經常出現損壞的情況。因此對三相異步電動機的使(shǐ)用(yòng)者而言,需要掌握足夠專業(yè)化的(de)業務技能知識,同時還需(xū)要具備較強的工(gōng)作責任心,在(zài)使用三相異步電動機之前要提前觀察(chá)環境情況,否則(zé)很容易(yì)出現由於惡劣的環境,比如說潮濕、炎熱、寒冷或(huò)者(zhě)是震動等(děng)因素而致使電(diàn)動機(jī)的觸頭受到損壞、接線柱氧化或接觸不良,嚴重的話還會導致三相異步電動機出現燒毀的惡劣問題。因此為了避(bì)免出現上述惡劣情況,在(zài)使用三相異步電動機進行工作時必須做到滿足環境的具體要求,必要情況下可以對周圍的環境(jìng)強製記性改善,對電器元器件定期予以(yǐ)更換,使(shǐ)三相異(yì)步電動機的使用價值與性能得到最有效的發揮;其次,在對三相異步電動機進行安裝時,由於安裝人員的技能水平不足,管理鬆散,或者是工(gōng)作人員的工作態度不認真(zhēn)等諸多因素導致三相異步電動機存在很多缺陷,從而導致導線斷裂或絕緣受損等情況的發生,出現漏電、短路,甚至是破(pò)損等問題。這(zhè)也就要求安裝人員在安裝過程中嚴格按(àn)照規(guī)定進行施工,做(zuò)到認(rèn)真組織、嚴格把關;安裝(zhuāng)完畢(bì)之後還(hái)需要進(jìn)行驗收合格之後才能正式投入使用;在使用過程中還要安排專業人員定期進行維護與檢修,做好保養工作,避免上述問題的產(chǎn)生;最後,三相異(yì)步電(diàn)動機本身的質(zhì)量存在缺陷,比如說線圈繞組焊接工藝不達標,引線和線(xiàn)圈(quān)接觸不良;電氣元件質量不合格(gé),耐壓性能達不到標準,造成觸(chù)點損壞、粘死等異常現象(xiàng)。因此三相異步電動機在購置(zhì)時應選擇正規廠家、正規品牌(pái)、質(zhì)量有保證的電動機;選擇合格、合(hé)適的元器(qì)件,安裝前應該進行認真檢查、仔細核對、對號入座,從而有效提高三相異(yì)步(bù)電動機工作效率和使用價值。
四、三相異步電動機的故障難點及其處理方案
(一)電機轉動異常
如果電動機出現起轉困難,在標(biāo)準的負載下,電動機的轉速無法與額定轉速同步,首先(xiān)要(yào)考慮是否是因為電源電壓過低導致的(de),正常電壓情況下如果電動機依然無法轉動,則需(xū)要考慮以下兩種情況:(1)如果沒有異(yì)常的響聲,也沒有聞到燒焦的味道,則需要對電(diàn)動機的回路開關、電熔絲以及接線盒處是否出現斷點的情況進行(háng)檢查,並且(qiě)采取修複措施;(2)如果發現電熔絲出現了斷裂,那麽很有可能是一相電源缺失、定子繞組接線出現短路、接地等錯誤。需要使用者一一進行排查與修複。同時除了需要保證電(diàn)動機工作時候(hòu)電壓穩定與組裝正確之外,還需要使用者定期加油(yóu)、檢(jiǎn)查定子、轉子和鐵芯的使用情況,及時將風道中的異物進行清理等。
(二)電動機運行過程(chéng)中響聲異常
導致這種現象產(chǎn)生的主要原因可能是因為轉子與定子之間的絕緣紙與凹槽發現了接觸摩擦、定轉子鐵芯出現了鬆動、定轉子與鐵芯(xīn)之間產生摩擦、風道出現異物(wù)堵塞、軸承出現磨損以及機油中存在雜質等因素導致的。需要使(shǐ)用者對這些因素一一進行排查,及時(shí)更換組件以及保證機油的清澈度。
(三)電動機運(yùn)行過程中振動較大
導致這一問題產生的主要原因可能是(shì)因為(wéi)軸承經過長時間的工作而出(chū)現了磨(mó)損,中間的縫隙過大(dà),無法(fǎ)緊密接觸;轉子以及風(fēng)扇工作中的不平衡;繞組定子與(yǔ)轉子出現了故障;鐵芯與軸承之間出現了鬆動與變(biàn)形或者是電動機外殼機械強度不足等因素。為了解決這(zhè)一問題,需要(yào)使用者對轉子的平衡度加以矯(jiǎo)正;檢查軸承(chéng)、螺絲(sī)、鐵芯等零件的接(jiē)觸情況以及強度情況,對電動機進行重新校正組裝,對風扇的轉(zhuǎn)動加以維修,實現其平衡性,對已經出現(xiàn)變形的零件(jiàn)及時進行更換。
(四)其他故障
如(rú)果電動機的電源電壓過高,會(huì)導致鐵芯的溫度快速升高,電動機也會因(yīn)為(wéi)過熱而出現燒焦或者冒煙的問題。另外,電動機如果過載或者是啟動頻率過高,也會導致轉子開(kāi)焊斷裂以及轉子線圈被錯接(jiē)的問題。為了防(fáng)止各(gè)種因素導致電動機出現故障,使用者首先需要對電源電壓進行測量,要將其保持在一定的穩定程(chéng)度上。及時對轉子斷點以及開焊的部分進行修複(fù)。檢查轉子(zǐ)線圈的接線情況,並將其(qí)進行正確的對接;要更(gèng)換(huàn)電量更大的粗供電(diàn)導線;定期對鐵芯與轉子的工作情況進行排查與檢修;切記不可高頻率對電動(dòng)機(jī)進行啟動;定期對電動機進行清理,注意控製(zhì)工作環境中的溫度與濕度,采(cǎi)用降溫(wēn)措施。
五、
維修電工實訓考核裝置的功能介紹

一、維修電工實訓考核(hé)裝(zhuāng)置,維修電工實訓考核台,維修(xiū)電工實訓實(shí)驗裝置產品概(gài)述(shù):
維修電工實訓考核裝置是為適應社會發展(zhǎn)、培養(yǎng)合格的電工人才,我公司它采用了多層教學方式(shì)。可進行基本的電工、照明、儀表,常用繼電(diàn)器控製線(xiàn)路、PLC、變(biàn)頻器實驗,通過學生實際的接線和操作,真正掌(zhǎng)握繼電器、PLC、變頻器的應(yīng)用技術。是學(xué)生進(jìn)行梯步學習的理想培訓(xùn)設備。
二、
維修電工實訓考核裝置,維修電工實訓考核台(tái),維修電工實訓實驗裝置特點:
1、采(cǎi)用計算機仿真教(jiāo)學、多媒體教學軟件(jiàn)等現代化信息技術手段,通過模擬仿真實際操作解決了以往專業培訓理論、實驗、實習和實(shí)際應用的(de)脫節問(wèn)題。
2、係(xì)統可配置不同的工業元器件,用戶可根據需要進行二次開發,實現教學(xué)資源的互補。
3、具有按鈕保護。漏電保護等保護措施。保證實驗過程的安全性。
4、《MCGS組態》可進行組態軟(ruǎn)件學習。
三、
維修電工(gōng)實訓考核裝置,維修電工實訓考核台,維修電工實訓實驗裝(zhuāng)置技術條件:
1、電源(yuán)、儀器(qì)控製屏
1)電(diàn)源部分:
     1、輸入電源:三相五線(四(sì)線)、380V±10% 50Hz
     2、具有(yǒu)AC380V  AC220V輸出
     3、具有電源指示、供電指示、急停按(àn)鈕
2)信(xìn)號源部分:
     1、1.25~24V直流可調節電源(帶短路(lù)保護(hù))
     2、24V直流電壓(帶開關(guān)及短(duǎn)路保護)
     3、交(jiāo)流6.3V、24V、36V、110V輸出
     4、0~10V恒壓源,0~24mA恒流源
3)漏電(diàn)保護動作電流:≤30mA;漏電保護動作時(shí)間:≤0.1s。
     2、PLC:配置三菱FX1N-40MR主機,集成數字量I/O(24路(lù)數字量輸入,16路(lù)數(shù)字量輸出),配套(tào)SC-09編程電纜。
     3、變頻(pín)器:FR-D720-0.4KW,可與PLC進行通訊實訓。
     4、實驗桌:外(wài)形尺寸(cùn):160×70×150cm,實驗桌為鐵質雙層(céng)亞光密紋噴塑結構,桌麵為防(fáng)火、防水、而磨高密度(dù)板、結構堅固,造型美觀大方。桌(zhuō)子左(zuǒ)右各設有兩(liǎng)個抽屜(帶鎖)。
四、
維(wéi)修(xiū)電工實(shí)訓(xùn)考核裝置,維(wéi)修電工實(shí)訓考核台,維修電工實(shí)訓實驗裝置實驗(yàn)內容:
1、三相異(yì)步電動機點動控製電路
2、三相異步電動機自鎖控製電(diàn)路
3、三相異步電動機單向點動起(qǐ)動控製電路
4、三(sān)相(xiàng)異步電動機兩地控製電路
5、正反轉點動、起動(dòng)控製電路
6、雙重聯鎖正反轉控製電路
7、自動往返控製電路
8、位置開關作自動停止正(zhèng)反轉起動控製電路
9、帶有點動的自動往(wǎng)返控製電路
10、三相異(yì)步電動機星型、三角型控製電路
11、接(jiē)觸器(qì)控製行星型、三角型控製電路
12、串電(diàn)阻降壓起動控製電路
13、三相異步電動機反接製動控製電路
14、三相異步電動機能耗控製電路
15、手動順序起動控製
16、自動順序起動(dòng)控製(zhì)
17、C620 — 1型車床控製(zhì)電路
18、電動葫蘆(lú)電氣(qì)控製電路
19、人體感應開關控製樓梯白熾燈(dēng)電路
20、聲控開關控製樓梯白熾燈電路
21、雙速電機控製實驗
22、並激(jī)勵直流電動(dòng)機電阻調速電路
23、並勵直流電動機電樞回路串阻減速電路
24、並勵直流電動機電樞(shū)回路串電(diàn)阻二級起動控製線路(lù)
25、並勵直流(liú)電動機電樞正(zhèng)反轉控製電路
B、PLC模擬實訓:
1、可編程控製器的(de)基本指令編程練(liàn)習
2、電機控製(模塊板)
3、八段碼顯示、天塔之光
4、交通信號燈自控和手控
5、水塔水位(wèi)自動控(kòng)製
5、三相異步電機星(xīng)/三角(jiǎo)(Y/△)換接起動(dòng)控製
6、MCGS組態棒圖實驗教學:利用已編(biān)輯好的組態(tài)棒圖,對以上(shàng)任何實驗進行動態跟蹤實驗教學;針對實驗項(xiàng)目的具體要求,學生自行(háng)編輯組態棒圖,進行教學實驗。
C、變頻器實訓:
1、變頻器功能參數設置與操作
2、變頻器報(bào)警與保護功能(néng)
3、多段速度選擇變頻調速
4、外部端子(zǐ)點動控製
5、控製(zhì)電機正反轉運動控製
6、控製電機運行(háng)時間操作
7、瞬間停電變頻器參數設定
8、外部電壓變(biàn)頻調速
9、外部電流變頻調速
10、三相異步電動機的變頻開環調(diào)速
11、PLC控製變頻器調速 
五、結語
三相異步電動機對我國的現代化機械工業生產具有重要的(de)作用(yòng),要保證生產作業的正常開展就要對電動機進行有效維修和保養。三相異步電動機的故障發(fā)生原因有很多,因此需要相關的檢修(xiū)人員提高自身的專業知識,進行專業(yè)規範的維修保養作業。有關單位要加強對操作人員的技(jì)能培訓,並以崗位責任製(zhì)等形式全麵提高檢修人員的責任感和職業技能水平,對設備的維修(xiū)和(hé)養護要形成製度化,並建立相關的(de)作業標準和規範,從多方麵保證三相異步電動機的正常運轉,從而保證我國現代化工農業機械作業的平(píng)穩(wěn)運(yùn)行,推動我國經濟(jì)實現長期穩定的發展。

我們(men)的優勢:

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