中职《电机维修》实训指导书文档格式.docx

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一、实习目的、性质和任务

本实训主要目的是使学生掌握电机维修必须具备的基本操作技能。

本次实训是中等专业学校工科机电类专业的一个重要教学环节，其任务是使学生掌握电动机的结构和故障分析，培养学生的动手能力，理性思维和分析判断能力，解决实际问题的能力，同时巩固与加深理解《电机与电气》、《电子技术》课程中已学到的理论知识，培养学生理论知识培养学生理论联系实际，提高学生对本专业的兴趣和爱好。

二、实习教学的基本要求

1、通过对电机的基本构造、故障原因的分析，应用已学的电工基础理论，对电机进行分解、重修达到独立维修在线的电机。

2、熟悉电机的结构、工作原理，掌握工具、仪器的使用方法。

3、参照实物进行测量，查工具书，做到准备备料和下料。

4、做到独立维修组装一台三相异步电动机。

三、所需工具及材料

1、划线刀、压线板、剪刀、专用刀、木锤、铁锤、电工工具一套

2、兆欧表、钳型表、单臂电桥

四、实习内容和时间分配

实习内容

（一）电动机的故障分析

1、三相异步电动机（以下简称电机）的构造：

（1）定子：

含机座、定子铁芯、定子绕组端盖等

（2）转子：

①鼠笼式、②绕线式

转子置于定子腔内，由转子两端轴承支撑着，且定子和转子在结构上完全独立，没有电的联系，只有在定子通电情况下才有磁的联系，完成电能与机械能的转换。

2、电机常见故障及原因分析：

故障现象一合闸后，电动机不转动也无声响

原因分析首先，应检查电源侧是否已停电；

电源的三相熔丝是否完好；

固定熔丝的螺钉是否已拧紧。

当检查确认上述设备工作正常时，绕线式电动机应检查转子滑环是否开路等。

故障现象二合上电源后，电动机不能起动，但有很大的“嗡嗡”声

原因分析可能由于电源电压太低；

电源三相熔丝中已熔断一相，或电源进线中有一相断线；

正常运行是三角形联接的电动机，接成星形绕组起动，由于起动转矩小于负载转矩，因此起动不了；

机械传动环节中有卡住的地方，如定子和转子相擦，轴承或变速箱齿轮被卡住等；

定子三相绕组中有一相断线；

三相绕组的出线端子有一相头尾接反；

鼠笼式电动机的转子铜（或铝）条断裂或脱悍；

绕线式转子的起动变阻器断线或电刷与滑环接触不良等。

故障现象之三一合电源，电源熔丝就熔断

原因分析可能由于电源熔丝的额定电流选得太小，与电动机的容量不配合；

电源电压太低，造成电动机起动电流太大；

电动机绕组或连接电源的导线有短路或接地的地方；

星形联接的绕组错接成三角形；

机械负载过大或机械传动部分被卡住等。

故障现象之四空载能起动，加负载后转速迅速降低

原因分析可能由于电源电压过低；

三角形的绕组错接成星形；

鼠笼式电动机的鼠笼条松脱或断裂；

三相绕组有一相头尾接反等。

故障现象之五电动机在运行中过热或冒烟

原因分析可能由于电源电压过高或过低；

电源三相电压严重不对称；

电动机所带机械负载过大或单相运行；

环境温度过高或能风不良；

绕组有短路或漏电的地方；

鼠笼式电动机的鼠笼并焊或断裂；

电动机正反转起动过多等。

故障现象之六振动过大

原因分析可能由于电动机安装不牢固，如各部件组装不当，地脚螺丝松动等；

转动部分不平衡，如转子铁芯变形或轴弯曲等；

绕组有局部短路或接地；

转子槽数和定子槽数配合不适当；

三相电动机单相运转；

滑动轴承的轴颈与轴承之间的间隙过小或过大等。

故障现象之七空载电流过大

原因分析可能由于电动机定子铁芯的硅钢片绝缘不良；

把星形联接的三相绕组误接成三角形；

定子与转子间的气隙过大；

电源电压过高；

绕组有短路或接地的地方；

三相中有一相头尾反接；

电动机检修重换线圈后，匝数未绕足等。

故障现象之八电刷冒火或滑环烧坏

原因分析可能由于电动机的电刷琢磨不好；

电刷在刷握中不能自由拔动，因此电刷与滑环接触不良；

滑环不圆；

滑环和电刷表面不清洁，引起接触电阻太大；

电刷压力不够；

电刷牌号或尺寸不合适等。

故障现象之九轴承过热

原因分析可能由于电动机的轴承与端盖配合得过紧或过松；

端盖与机座不同心；

轴承已损坏；

润滑油太脏或用量不当；

轴与轴承配合过紧或过松；

皮带张力太紧或联轴器装配不当等。

四、电机修理及重绕的准备

（一）修理的工艺程序

为了缩短电机的修理时间，可将绕组的修理和电机机械零件的修理进行平行作业，一般可按下图的标准工序图进行。

（二）电机的拆卸

1）先拆下电机的外部接线，并做好标记，例如异步电动机应做好与三相电源线对应的标记，直流电机应分别做好分激绕组、电枢绕组与外部接线对应的标记。

然后将地脚螺钉松开，把电机与传动机械公开。

2）慢慢卸下电机轴上的皮带轮或齿轮，拆卸时不要用铁锤敲击皮带轮。

3）先拆下轴承外盖（对于装有滚动轴承的电机），再松开端盖的坚固螺钉，并在端盖与机座外壳的接缝处打上标记（两个端盖的记号不应相同，随即使用扁铲和铁锤敲打端盖与机座外壳的接缝处，把端盖从机座上卸下来。

如端盖较重，应用起重机吊住端盖，逐步卸下。

4）拆卸带有电刷的电机时，应将电刷自刷握中取出，对于直流电机还要将电刷中性线的位置做上标记。

5）抽出转子时，必须注意不要碰伤定子线圈，转子重量不大的可以用手抽出；

重量较大的就应该用起重机来吊住。

先在转子轴上套以起重用钢丝绳，用起重机吊住转子，慢慢移出，注意防止碰坏线圈。

再在轴的一端套上一根钢管，为了不使钢管刮伤轴颈，可以钢管内衬一层厚纸板，继续将转子逐步移出，待转子的重心已移到定子外面时，在转子轴端下垫一支架，将钢丝绳套在转子中间，即可将转子全部抽出。

（三）铁芯的修理

铁芯的常见故障是铁芯齿端沿轴向朝外涨开。

这是由于铁芯两侧压圈（或压片）的压紧力不够。

如果不及时修理，会使槽绝缘和线圈磨坏。

修理方法是用两块钢板制成的圆盘压在铁芯的两侧（不得碰坏线圈和绝缘物），用双头螺栓夹紧，使其恢复原形，压力可按铁芯面积每平方厘米20公斤选用。

对于有过热的定子铁芯先进行温升试验，然后确实是否需要拆开来修理。

方法是在定子上绕一定数量的线圈，并能入单相50Hz交流电（这里定子三相绕组应在开路状态）。

线圈的匝数可按以下公式计算：

式中：

W—线圈匝数U—电源电压（V）Q—定子铁芯轭的净截面（cm2）

45～50—铁芯轭磁通密度为10000高斯计算的。

线圈导线的截面可按该电机的空载电流大致选择，但应考虑定子铁芯发热对导线散热的影响。

穿绕线圈时，只应穿绕定子铁芯，而不要穿绕定子机座外壳，以免在机座外壳中产生涡流。

测量铁芯的温度最好用热电偶，也可用酒精温度计。

测量时应多埋设几个温度计。

在通电试验60～90分钟后，如果铁芯温度比环境温度高出45oC，或铁芯个别部分温度相差30oC，那么应将铁芯全部拆开，重涂绝缘漆。

涂漆前应先除去硅钢片齿和槽边缘上的毛刺，用汽油洗净并烘干，然后用稀释过的1611号绝缘漆在硅钢片两面薄薄地涂一层，再进行烘干。

铁芯局部烧毁，而且烧毁的面积不大，可以不拆开铁芯，用锉刀把烧毁处修平，用压缩空气吹净，再在铁芯表面涂一层薄的绝缘漆即可。

定子铁芯压入机壳时配合不紧密、焊接处脱焊或定位螺钉松动，电机在起动或运行时，铁芯会发出不正常的响声和振动。

发现这些情况，应加以修理，其方法是：

在机壳上另加定位螺钉将铁芯固定，或用电焊将铁芯与机壳焊牢。

（四）绕组的修理

1、绕组的拆卸

拆除旧的线圈时，应将电机放在烘炉中加热，或用电流通过线圈的方法来加热，加热的温度不宜超过110oC，然后逐步打出槽楔，拆下各线圈。

拆下来的线圈应保留一个比较完整的，以便在重绕线圈时作为样品使用。

拆线圈时必须详细记录以下各项：

1）电机的型号、制造厂和产品编号；

2）电机的容量、电压、电流、相数、频率、温升、绝缘等级、每分钟转数、暂载率等；

3）铁芯的内径、外径、长度、通风道的数目和尺寸、槽数、槽的开关和尺寸；

4）线圈导线的牌号、截面积（或直径）、每槽中的导线数、并联根数、节距、匝数；

5）线圈的形状、尺寸和数量；

6）线圈和槽内各部分的绝缘材料、尺寸、厚度和数量；

7）绕组接线图；

8）引出线的材料、截面积和牌号；

2、交流电机定子绕组的修理

常见的交流电机的定子线圈有单层同心式线圈、双层叠绕线圈、单层链式线圈和单层交叉式线圈。

功率在100kW以下的电机定子线圈都是用圆铜线或圆铝线绕制。

重绕线圈时，必须先装备好绕线模。

绕线模的尺寸应做得十分准确，因为线圈嵌线的质量，线圈的耗铜量，线圈的外形尺寸以及电机重换线圈后的运行特性都和绕线模的外形尺寸有密切的关系。

在电修车间中应备有常用电机成套的绕线模。

3、鼠笼型异步电动机转子绕组的修理

鼠笼型转子绕组（铸铝或铜条）常见故障是铝条断裂和铜条脱焊。

铝条断裂时应先把断裂处挖大，然后把转子加热到450OC，再用由锡（63%）、锌（33％）和铝（4%）混合组成的焊料焊补。

如无法焊补时，只能将转子加热到650～700OC，将铝条完全熔化，重新铸铝或换以鼠笼型铜条和铜环。

铜条的鼠笼转子在常用铜条与铜环的焊接处脱焊，应先将脱焊处用锉刀清理，然后用磷铜焊料（含磷4%）焊接，这种焊料用气焊（乙炔和氧气）焊接时有很好的流动性。

对于气焊接触不到的焊补点，例如双鼠笼转子下层铜条与铜环脱焊时，可以先将焊补处局部预热到200～300OC（小型转子不必预热），再用铜焊条和直流弧焊机焊接。

（五）其他零件的修理

1、轴的修理

电机轴常见的损坏情有：

轴弯曲、轴颈磨损和轴裂纹、断裂等。

轴的弯曲可以在车床上用千分表找得。

当轴的弯曲不超过0.2mm时，不一定要矫正。

当弯曲不大时，可以稍稍磨光轴颈。

如弯曲较大则可用螺旋压力机矫正，或者架在车床上用杠杆来校正。

如弯曲过大，就需要在锻压车间里将轴加热后用气锤矫正，然后在轴伸端、轴颈处经过磨光或车床切削。

键槽磨损时，可先用电焊堆焊，除去熔渣后在车床上车圆和重铣键槽。

键槽磨损不大时，也可用加宽键槽的方法来补救，但加宽的宽度不应大于正常键槽宽度的15%，这时键槽也要相应加宽。

如键槽已无法加宽，也可以将轴转过一个角度另铣一个键槽。

滑动轴承的电机轴当轴颈稍有磨损时，可以在车床上加以车削加工，但轴颈的减少不能超过原来直径的5～6％，同时滑动轴承也要相应的更换。

有裂纹或已断裂的轴最好是换一根新轴，小型电机轴一般用35号或45号钢。

大、中型电机的轴在配制新轴前应由试验室分析和试验旧轴的化学成分和机械性能，以决定钢的牌号。

换轴时，先将旧轴压出。

转子重量在30～40公斤以下的，并且轴与转子铁芯配合不过份紧密的，可在铁砧或铁平台上用撞击的方法，将旧轴顶出。

如转子较重或轴也转子铁芯配合紧密的，可用油压机或螺旋压力机将旧轴压出。

然后，测量旧轴的各部分尺寸（必须对被磨损的部位作适当的修正），对于气隙较小的异步电动机，为了要保持定子和转子间的气隙均匀，在车床上加工新轴时，应分两次来加工：

第一次应将整根轴的中间部分（即装转子铁芯部分）车好，再压入转子铁芯（应保持转子铁芯在轴向长度上的位置和原来的一样）。

第二次将此转子在车床上用千分表根据转子铁芯外径仔细找正，务使铁芯外径与新轴的中心线保持同心，再车削的轴承段和轴伸部分。

2、机座和端盖的修理

机座和端盖常见的缺陷是裂缝。

大多数电机的机座和端兽是铸铁制成的。

其裂缝可以用铸铁焊条热焊（必须预热到700～800OC），或用铜焊条焊补（不必预热）。

焊接电源可用直流弧焊机。

焊补后应把焊件放在保温炉内逐渐冷却，以消除焊件中的内应力。

电机的机座和端盖应保持精确的同心度，所以铸件在焊补时要注意防止变形，以免在装配时发生很大的困难，甚至无法应用。

3、轴承的更换

滚动轴承磨损后应该用新的轴承更换。

常用的电机滚动轴承型号可分别查相关资料。

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