1、电机电器使用与维修,第四章 其它电机的使用及常见故障维修,第一节 单相异步电动机的使用与维修,单相异步电机按工作原理、启动方式及结构形式可分为：分相起动电机、电容运转电机和罩极式电机等。 一、单相异步电机原理 单相异步电机的转子是鼠笼式的，定子绕组有凸极式（罩极）和隐极式。 隐极式定子铁芯槽内嵌有两套在空间上相差90电角度的主、副绕组，一个是工作绕组，另一个是起动绕组。采用主、副绕组的原因是：如果只有一个绕组，当通以单相交流电时，只会产生脉振磁场而不产生旋转磁场。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,单相异步电机的两个特征： （1）电机不转即n=0时，正转转差率等于反转转差率，合成转矩为零，电
2、机没有起动转矩； （2）若用外力拖动电机向顺时针方向或逆时针方向转动，则正转转差率不等于反转转差率，合成转矩就不为零。 去掉外力，电机会被加速到接近同步转速。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,二、单相异步电机的结构 单相异步电机的定子绕组是单相的，转子通常是笼型的，其它结构部分与三相异步电机相同。 1.分相起动电机的结构 它分为电阻分相起动和电容分相起动两种。 它只在起动时接入副绕组，运行时断开副绕组电源，由主绕组独立工作。 电阻分相电机一般为11.5倍额定转矩；电容分相电机可高达2.53倍额定转矩。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,2.电容运转电机的结构 这种电机的功率因数、效率与过
3、载能力均比其它单相电机高，但起动转矩较小，一般只有35%60%额定转矩。 3.罩极式电机的结构 它是单相异步电机中结构最简单的一种。 该电机构造简单、成本低廉且结构坚固，但效率极低。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,三、单相异步电机的使用 根据不同情况，进行不同的选择： （1）电阻分相起动式电机； （2）电容分相起动式电机； （3）电容运转式电动机； （4）罩极式电机。例：单相异步分相电动机的定子槽内嵌有主、副两套绕组，它们之间的电角度相差( )（2010年）A180电角度 B.90电角度 C.60电角度 D.0电角度,第一节 单相异步电动机的使用与维修,四、常见故障的诊断及维修 主要表现
4、在三方面：机械故障、发热故障和电气故障。 （一）分相电机的常见故障及维修 1.分相电机的机械故障诊断及处理方法 主要的机械故障：轴承卡死、锈蚀或损坏，端盖位置不正等； 主要现象：电机不能起动或虽能起动，但转速很慢等。 2.分相电机的发热故障诊断及处理方法 分相电机一般都采用滚动轴承，滚动轴承损坏后的运行特征是有噪声、振动和发热。 轴承损坏的检测方法：听声音检查和外观检查。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,3.分相电机的电气故障诊断及处理方法 （1）离心开关的故障检修 离心开关有甩臂式和簧片式两种。 离心开关的故障主要有：断路、短路和接地。 离心开关的故障检查的方法：断路故障的电阻检查法；触
5、头失灵后离不开的检查法。 （2）起动继电器的故障检修 起动继电器的三种型式：电流型起动继电器、电压型起动继电器和差动型起动继电器。 其中，电流型起动继电器，它是常开触点式电磁元件；电压型起动继电器是常闭触点式电磁元件；差动型起动继电器综合了上述继电器的优点，结构复杂，但工作可靠。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,起动继电器的故障种类： 工作失灵；触头烧坏；线圈故障。 （3）分相用电容器的故障检查 电容器的主要作用是储能和移相。对于分相电机，常用的电容器主要有：纸介电容、油浸纸介电容和电解电容器，容量一般都在0.5uF以上。 电容器常见的检测方法： 电容器间短路的检查方法； 电容器两极开路的
6、检查方法； 电容器外壳带电及其处理方法：一是电容器外壳加罩绝缘塑料套管，另一种办法是将外壳接地，使之与地等电位。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,电容器的失效及电容量测定的方法： 测定方法：电压-电流表法和电容值的直读测量法。 （4）定子绕组的故障检查与维修 绕组接地的检查：主要有淘汰法和高压击穿法。其中，淘汰法可以用兆欧表、万用表和试灯检查。 绕组短路检查：在进行这类检查时，应首先确定短路类型：短路故障分匝间短路、相邻线圈短路和主、副绕组的相间短路。 绕组短路的检查：一般用万用表检测。 绕组接错检查：单相电机一般都采用显极接法，但吊扇电机中也有采用庶极接法。对于绕组混接情况，主要有两种现
7、象：一是主绕组与副绕组的某线圈组混接，另一种是主、副绕组与中间绕组混接,第一节 单相异步电动机的使用与维修,绕组局部损坏的检修方法。 （5）转子绕组的故障检查与维修 转子断条后点击转矩下降，空转时严重发热。一般情况下，空载无异常，带负载后会明显无力并使电机速度下降，甚至带不动负载。 笼型转子断条的检查：外观检查、试验比较检查、铁粉检查、互感探测检查以及笼条质量检查仪检查。 笼型转子断条的修理方法 对于换新困难的转子笼条修理，可用挤压法和换铜条法修理。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,4、分相电机重绕计算方法 （1）极数确定： 对于220V，50Hz的单相电机，由下式决定： z1：定子铁心槽
8、数； bt1：定子槽齿宽，cm； hj1：定子铁心轭高，cm,第一节 单相异步电动机的使用与维修,（2）电机功率估算 电机输入功率估算： D：定子铁心内径，cm； l：铁心长度，cm； n：同步转速，r/min； B：气隙磁密，T； A：线负载，A/cm,第一节 单相异步电动机的使用与维修,额定功率估算： 分相电机从电网吸收的电能只有小部分作为功率输出，其额定输出为： 式中， 是电能效率，一般只有0.180.68，一般可根据图4-16选取。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,（3）电机电流计算： 输入电流： 主绕组电流 对于分相起动电机： 对于电容运转电机：,第一节 单相异步电动机的使用与维
9、修,副绕组电流 （4）电机磁密校验 气隙有效磁通； 定子齿部磁密校验； 定子轭部磁密校验 （5）定子绕组系数计算 分相起动电机： 分相运转电机； 分相电机正弦绕组系数 （6）主绕组计算,第一节 单相异步电动机的使用与维修,（7）副绕组计算； （8）线负载校验； （9）槽满率校验； （10）分相电容器选择,第一节 单相异步电动机的使用与维修,5.导线代换计算 （1）改变线圈并绕根数的导线代换。代换的并绕导线总截面积应等于或相当于原截面积。 （2）改变绕组并联支路数的导线代换。为确保电机原有性能，同时考虑槽满率不能太高，换算后选用的标准线径使用误差不宜超过 5%。,第一节 单相异步电动机的使用与维
10、修,（二）罩极式电机的常见故障与维修 1.罩极式电机的一些特有故障： （1）罩极线圈断裂； （2）罩极绕组过热； （3）漏磁片松动。 2.罩极式电机的运行故障及原因 （1）起动困难：罩极式电机起动转矩只有额定转矩的30%50%，所以不适宜满载起动，常用于轻载起动的负载。起动困难原因主要有：起动电压过低等。,第一节 单相异步电动机的使用与维修,（2）运转无力； (3)反转故障：罩极电机时电机中唯一不能以调换接线头极性来获得反转的电机，因为罩极式电机的转向取决于磁极中的罩极部分所处的位置，即转子必定从磁极的末罩部分转向罩极部分。 3.罩极电机的重绕计算例：对于罩极式电动机，不是其特有故障的是( ）
11、（2010年） A罩极线圈断裂 B罩极线圈过热 C离心开关损坏 D漏磁片松动,第二节 潜水电泵的使用与维修,一、潜水电泵的结构 （一）充油式潜水电泵典型结构 1.QY型充油式潜水电泵总体结构，其上部为泵部分，下部为立式笼型异步电机，见图4-18。 2.整体式双端面机械密封盒结构，见图4-19。 充油式潜水电泵的可靠性主要取决于动、静密封件的性能。 （二）干式潜水泵典型结构 干式潜水泵由干式潜水电机和潜水泵组合而成。其电泵的上部为一立式笼型异步电机，电泵下部为泵部分。 干式潜水泵的可靠性同样主要取决于动、静密封件的性能以及电机绕组绝缘处理的好坏。 电机潜入水下，机内湿度较高，易产生凝露，定子绕组
12、绝缘防潮处理的好坏也直接影响电机的运行可靠性和使用寿命。,第二节 潜水电泵的使用与维修,（三）充水式潜水泵典型结构 QS型充水式潜水泵为上泵型。电泵的上部为泵部分，下部为充水式立式笼型异步电机。 充水式潜水电泵结构简单，定子绕组绝缘导线本身具有耐水绝缘特性，轴伸端密封主要起防止水中的砂粒杂质进入电机内腔的作用。该电泵对密封要求有所降低，但对绕组绝缘导线要求较高，同时对机内零部件和转子表面的防锈防腐蚀处理要求较高；滚动轴承在水包围环境中的使用寿命直接影响充水式电机的使用可靠性。,第二节 潜水电泵的使用与维修,二、潜水电泵的使用 1.使用前的准备与检查，7点。 包括定子绕组对地绝缘电阻值在5010
13、0M以上，冷态绝缘电阻不小于1M；使用前应安装好专用的保护开关或规格相符的过载保护开关等。 2.定期检查与维护，5点。,第二节 潜水电泵的使用与维修,三、常见故障的诊断及维修 （一）潜水电泵的常见故障、产生故障的可能原因及处理方法 1.潜水电泵不能起动； 2.潜水电泵突然不转； 3.潜水电泵出水少； 4.定子绕组烧坏。,第二节 潜水电泵的使用与维修,（二）定子绕组的故障检查与修理 各种故障最后均会反映在电机定子绕组的故障上，因此定子绕组故障是潜水电泵最常见的故障之一。 1.定子绕组的故障及检查 （1）绕组接地：原因和检查方法； （2）绕组短路：原因和检查方法； 对于干式和充油式潜水泵的短路故障
14、主要包括匝间短路、相间短路、线圈间短路和极相组处短路，对于充水式潜水电泵的短路故障就是绕组对地短路故障。,第二节 潜水电泵的使用与维修,（3）绕组断路：绕组短路的原因和检查方法。 充水式潜水泵定子绕组直接浸在水中，绕组的断路故障一般均转变成绕组对地故障。 2.定子绕组的修理 其中，对于耐水绝缘导线的轻微损坏可用自粘性橡胶带进行包扎。 3.绝缘油的处理 注入充油式电机内的回收油液，应经过干燥处理，以保证良好的绝缘性能。,第二节 潜水电泵的使用与维修,4.接头的包扎与密封 （1）引出线的密封 充油式和干式电机，其定子绕组漆包线与引出线先进行连接，然后灌注环氧树脂。 充水式电机接头的包扎与密封是修理
15、中的重要环节。冷包自粘带密封是目前最为常用、比较可靠的接头密封方法。 （2）引出线与电缆的连接； （3）质量要求与检验：要求定子绕组三相电阻不平衡值不超过5%。,第二节 潜水电泵的使用与维修,（三）机械密封的修理 潜水电泵常用的机械密封有两种：一种是整体式机械密封盒，主要用于充油式和干式潜水电泵，另一种是散装式机械密封，适用于各种类型的潜水电泵。 1.整体式机械密封盒的修理 2.散装式机械密封的修理 散装式机械密封的结构分单端面机械密封盒双端面机械密封两种。 （四）其他零部件的修理,第二节 潜水电泵的使用与维修,四、潜水电泵的检验 各种结构形式的潜水电泵检修完成后，应经过压力试验和电气检查，并经运行检查合格后，方可正式投入使用。 （一）修理后的压力试验 （二）修理后的电气检查 （1）测量定子绕组对机壳的绝缘电阻； （2）对定子绕组经重新修理的潜水电泵，应测量定子绕组的冷态直流电阻，要求任何两相之间的电阻值与平均值差不大于平均值的3%； （3）定子绕组耐电压试验 （4）定子绕组匝间冲击耐电压试验：充水式潜水电泵不必进行匝间冲击耐电压试验。,第二节 潜水电泵的使用与维修,（三）运行检查 潜水泵的电机部分装配完成后，应进行的检查：2点； 潜水电泵总装完成后应进行的检查：3点。,
