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第三单元电机与变压器检修
三相异步电动机具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、检修与维修方便等优点，在工农业生产中获得了广泛的应用。
Y系列三相异步电动机是20世纪80年代我国生产的最先进的三相异步电动机。
它采用B级绝缘，功率等级与机座号升高一级功率，效率比JO2系列平均提高0.41%,堵转转矩比JO2系列提高33％，噪声比JO2系列平均降低5~10dB，质量比JO2系列平均轻了12％；但其功率因数比JO2系列略有降低。
Y系列电动机功率等级、技术条件、机座安装尺寸、接线序号与国际电工委员会（IEC）标准相同，这样有利于出口及进口设备道德国产化。
其型号表示方法为：
Y132M-4
Y----------异步电动机
132--------电动机中心高度尺寸（mm）
M----------机座类别：
S-短机座M-中机座L-长机座
4---------磁极数
JO2-52-4
J-------异步电动机
O---------封闭式
2-----------设计序号
5---------机座号
2---------铁芯长度序号（1---短铁心；2--长铁芯）
4--------磁极数
一、电动机的安装与运行
1.电动机的选配与安装
（1）合理选择电动机是安装电动机的前提，因电动机使用环境、负载情况各不相同，所以在选择电动机时要进行全面的考虑。
1）根据电源种类、电压、频率的高低来选择。
电动机工作电压的选定应以不增加启动设备的投资为原则。
2）根据电动机的工作环境选择防护形式。
3）根据负载的匹配情况选择电动机的功率。
4）根据电动机启动情况来选择电动机。
5）根据负载来选择电动机的转速。
6）在具有同样功率的情况下，要选用电流小的电动机。
（2）电动机的安装与矫正
1）安装地点电动机安装地点选择不当，会使电动机的使用寿命明显缩短，所以选择电动机安装地点时应将电动机安装在干燥、通风好、无腐蚀气体侵害的场所。
2）安装方法为了使电动机稳定运转，且又不受潮气侵袭，应把它装在高度不小于150mm的水泥墩上，并用地脚螺钉加以固定，如图8－1所示。
地脚螺钉用六脚螺栓制成，先用钢锯锯一条25～40mm的缝，再用钢凿把它分成人字形，然后埋入水泥墩里面。
安装时，电动机与水泥墩之间应垫衬一层质地坚韧的木板或硬胶皮振物；四个紧固螺栓上均要套上弹簧垫圈，按对角线交错依次逐步拧紧。
电动机机座又分为两种，如图8－1中3及4所示。
在有地脚螺钉固定的水泥墩上，供需做小幅度移动的电动机安装使用，电动机和被拖动的机械之间的相对位置可以调节，以保证带传动时不偏移、不滑动，松紧适宜。
………………
电动机安装在座墩上后，先用水平仪器检查它的水平情况，如有不平，可用0.5~5mm厚的钢片垫在机座下来矫正电动机的水平。
不能使用木片或竹片垫在机座下，以防在拧紧螺母或电动机运转的过程中，木片或竹片变形、破裂。
（3）电动机传动装置的安装与矫正
1）带传动装置的安装与矫正
a.电动机机座与底座间衬垫的防振物不可太厚，以免影响两带轮间距。
b.两个带轮的直径大小必须配套。
c.两个带轮要装在一条直线上。
d.塔式三角带必须装成一正一反，否则不能进行调整。
e.带轮连接时，必须根据带宽度和厚度选择适当的固定螺栓，带扣不可反装在带轮上，以防转动时发生碰撞，如图8－2所示。
f.宽度中心线的调整。
当两带轮宽度不相等时，可先在两带轮上画出中心线，然后用一根细线将它对准被带动机械带轮的宽度中心线A、B。
如果电动机带轮宽度中心线C、D不与细线重合，则必须移动电动机，在机座下垫薄铁片，直至电动机带轮的宽度中心线C、D与细线重合为止。
矫正时，应以大轮为准，逐步调整小轮如图8－3所示。
如两带轮的宽度相同，可不画中心线，直接将拉直的细线紧贴被带动机械带轮侧面，再矫正电动机，使它的带轮也贴住细线。
如拉直的细线与两带轮的侧面刚好贴住，则电动机已矫正好，如图8－4所示
2）联轴器传动装置的安装与矫正联轴器对好方位后，可用钢尺的一边搁在两联轴器边缘的平面上，如图8－5所示。
将电动机联轴器每转过90°测一次,共测四次,若两个外盘无高低之分,则电动机合机械的两跟轴处于同心状态.反之,则须通过增减机械和电动机地脚垫片地厚度来调整,如图8-6所示
（4）电动机连接导线地选择与敷设电动机连接导线的截面积必须满足载流量的需求,铜芯线最小截面积不得小于1mm²。
铝芯线最小截面积不得小于2.5mm²。
线路在室内水平敷设时离地低于2m的导线以及垂直敷设时离地低于1.3m的导线，均应穿钢管或硬塑料管加以保护。
管口需套上护口圈，以免割伤导线。
穿导线的钢管应先预埋（称暗敷设式），连接电动机一断的管口离地不得低于100mm，且尽量接近电动机的接线盒，并用软管伸入接线盒内。
在机床设备上，沿床面敷设导线的方式称为明敷。
各电器元件盒电动机间的连接线都可以根据实际需求选择敷线方式盒线管类别。
一般情况下，导线的活动部分通常采用软管连接。
2．电动机控制保护装置
（1）电动机对控制保护装置的要求
1）每台电动机必须装备一套能单独进行操作控制的控制开关和单独进行短路及过载保护的保护电器。
2）使用开关设备应结构完整、功能齐全，有可靠的接通和分析电动机工作电流以及切断故障电流的能力。
3）开光和保护装置的标牌应参数的清晰，分断标志明显，安全可靠。
（2）开关设备的选装要求。
1）功率在0.5kW以下的电动机,允许用插座作为电源通断的直接控制。
如进行频繁操作的，则应在插座板上安装熔断器。
2）功率在3kW以下额电动机，可采用HK系列开启式负荷开关，开关的额定电流必须大于电动机额定电流的2.5倍，且必须在开关内安装熔体的位置上用铜丝接通，并在开关的后一级再装上一道熔断器，作为严重过载和短路保护。
3）功率在3kW以上的电动机，可选用HZ系列组合开关、DZ5系列小型低压断路器、CJ10型或CJ20型交流接触器等。
各类开关的选用可查阅有关电工手册。
4）功率较大的电动机，启动电流较大。
为了不影响其它电器设备的正常运行和线路的安全，必须加装启动设备，减少启动电流。
常用的启动设备有Y－∆启动和自藕补偿启动器等。
（3）熔断器和熔体的选配一般中小型电动机通常采用熔断熔体的方法达到切断故障电流的目的。
1）熔断器的选用熔断器的规格必须大于电动机额定电流的3倍，常用的熔断器品种有RC1A系列和RL系列两类。
RL系列多用于控制箱中。
2）熔丝的选配熔丝是用来保护电动机的。
电动机选用熔丝的方法可参考第二单元课题五，也可参照表8－1选用。
－
电动机功率（kw）
熔丝额定电流值（A）
电动机功率（kw）
熔丝额定电流值（A）
0.6
3.75
14
45-60
1.1
5.0
20
60-80
1.7
10
28
90-100
2.8
10-15
40
120-150
4.5
15-20
55
130-220
7
20-30
75
220-300
10
30-40
100
300-400
如果熔丝经常熔断，也不可随意加大熔丝的熔量，应查明原因再采取措施。
（4）电动机操作开关及熔断器的安装开关必须安装再即便于监视电动机和设备运行情况，又便于操作且不易被人触碰而造成误动作的位置，通常装再电动机的右侧。
1）小型电动机在不频繁操作、不换向、不变速时，可只用一个开关。
2）开关需频繁操作时，或需进行换向和变速操作的则需装两个开关。
前一级开关做控制电源，称为控制开关，常用铁壳开关、低压断路器和转换开关。
后一级开关做控制电动机，称为操作开关。
如采用启动器，则启动器就是操作开关。
3）凡无明显分断点的开关，如电磁启动器，必须装两个开关，即在前一级装一个有明显分断点的开关，如刀开关、组合开关等作为控制开关。
凡容易产生误动作的开关，如手柄倒顺开关、按钮等，也必须在前一级加装控制开关，以防开关误动作而造成事故。
4）熔断器安装时，熔断器必须与开关装在同一控制板上或同一控制箱内。
凡作为保护用的熔断器，必须装在控制开关的后级和操作开关（包括启动开关）的前级。
5）用低压短路器作控制开关时，应在低压断路器的前一级加装一道熔断器做双重保护。
当热脱口器失灵时，能由熔断器起到保护作用，同时可兼做隔离开关之用，以便维修时切断电源。
6）采用倒顺开关和电磁启动器操作时，前级用分断点明显的组合开关做控制开关，必须在两级开关之间安装熔断器。
7）三相回路中分别安装的熔丝的规格、型号应相同，并应串联在三根相线上。
8）安装电压表和电流表时，对于大中型和要求较高的电动机，为了便于监控，按如图8－7所示的方法安装。
电压表通常只安装一个，通过换相开关进行换相测量，电压表的量程为400V。
要求较高的应装三个电流表，各相串接电流表；一般要求的可在第二相串接一个电流表，电流表的量程应大于额定电流的2～3倍，以保证启动电流的通过。
电动机额定电流较大时，通常采用互感器进行测量，电流互感器的规格同样要大于电动机的额定电流2～3倍，配用电流互感器的电流表一般为5A。
接线方法如图8－8所示。
电动机接线盒内有一块接线排，三相绕组的六各线头按如图8－9所示的规则分上下两排排列。
在电网电压既定的条件下，根据电动机铭牌的额定电压可按图8－9进行接线。
如电动机出现反转，可把任意两根电源线的线头对换位置即可。
三相异步电动机定子绕组出线端标志见表8－2。
定子绕组相序
一般代号
1965年过家标准
1980年国家标准
首端
尾端
首端
尾端
首端
尾端
第一相
A
X
D1
D4
U1
U2
第二相
B
Y
D2
D5
V1
V2
第三相
C
Z
D3
D6
W1
W2
3.电动机的运行与维护
电动机运行规程与注意事项如下。
（1）电动机启动前应先检查是否有点，电压师父正常；各启动装置有无损坏，触头是否良好；各传动装置的连接是否牢固；电动机转子盒负载转轴的转动是否灵活。
同时，搬开电动机周围的杂物，并清除表面的灰尘、油垢等。
（2）同一线路上的电动机不应同时启动，应从大到小逐一启动，避免因启动电流大，电压降低而造成开关设备跳闸。
合闸时应先合控制开关，再合操作开关；断闸时，应先断操作开关，再断控制开关，切不可相反操作。
更不允许只断操作开关，而不断控制开关。
（3）接通电源后电动机不转，应立即切断电源，切不能迟疑等待，更不能带电检查电动机故障，否则将会烧毁电动机或发生危险。
电动机运行时出现异常声响、异味，或出现过热、颤动、熔体经常熔断、导线连接处有火花等异常现象时，应立即拉闸，停电查找原因。
（4）经常查看电动机温度、电流、电压等是否正常，随时了解电动机是否有过热、过载等现象。
（5）经常查看电动机的传动装置是否正常，带和传动齿轮、联轴器是否跳动；轴承有无磨损、润滑状况是否良好。
采用油环润滑时，轴承中的油环是否旋转，油环是否沾着油。
（6）对于绕线转子异步电动机，还应检查滑环上有无火花。
4、技能训练
（1）电动机及开关设备的安装训练
1）设备、仪表、工具、小型三相异步电动机一台，铁壳开关一只（另备组合开关、开启式负荷开关、启动补偿器或手动Y—∆启动器各一只），BV1.5mm²塑料铜芯线若干米，Φ16mm电线管及管卡、弯管器一只，兆欧表一只，配电板一块，木螺钉Φ5mm×60mm四只等。
2）训练步骤
a.按电动机规格选配好器材，准备好所需的工具。
b.画出线路的走向、配电板、钢管的支持点位置。
c.敷设电线管并穿线。
d.用管卡固定电线管。
e.将电动机安装在座墩上，矫正水平。
f.装接配电板。
g.接好控制开关至电动机的导线。
h.接好接地线。
3）注意事项
a.电线管的敷设必须符合工艺要求，管内不许有接头。
b.配电板必须用木×固定在墙上。
c.电动机转轴必须水平，地脚螺栓紧固方法要正确，紧固程度要相同。
d.铁壳开关必须垂直安装，离地距离为1.3~1.5m，电源的引入线必须接铁壳开关的下端头，引至电动机的线必须接铁壳开关的上端头。
e.按电动机的铭牌接线，且外壳接地螺钉必须可靠接地。
f.检查熔丝规格是否与电动机的额定电流匹配。
4）成绩评定
项目内容
配分
评分标准
扣分
得分
安装步骤与方法
10分
1）步骤混乱，每处扣3分
2）方法不对，每处扣2分
电动机安装
30分
1）地脚螺钉紧固方法不对，每处扣3分
2）电动机水平未矫正扣5－10分
接线错误扣20分
3）接点不紧固，每处扣3分
电线管敷设
20分
1）弯管角度不对，每处扣3分
2）安装不牢固，每处扣3分
配电扳安装
30分
1）铁可开关安装不垂直扣5分
2）接线错误，每处扣15分
3）接点不牢固，每处扣3分
安全文明生产
10分
每违反一次扣5分
工时：
6h
评分
（2）三相异步电动机绝缘电阻和空载电流的测量训练
1）设备、仪表、工具三相异步电动机一台，兆欧表一块，钳形电流表一只，万用表一块。
2）训练步骤将一台异步电动机接线盒打开，拆下三相绕组之间的连接片，使三相绕组互相独立。
a.用万用表分别测量出三相绕组。
b.根据被测电动机的额定电压正确选用兆欧表。
c.分别测量电动机三相对地的绝缘电阻和相间绝缘电阻，并填入表8－3中。
项目
U相对地
V相对地
W相对地
U、V相间
V、W相间
W/U相间
绝缘电阻（Ω）
d.根据所测绝缘电阻值，判断电动机的好坏。
e.按电动机铭牌接线，检查无误后可通电试运行。
f.选择钳形电流表的量程，正确使用钳形电流表测量电动机的启动电流和空载电流，并填入表8－4中。
钳形电流表
启动电流（A）
空载电流A）
导线在钳口绕两匝后的空载电流A）
型号
规格
相序
读数
相序
读数
相序
读数
U相
U相
U相
V相
V相
V相
W相
W相
W相
g.根据测量结果进行计算，判断电动机三相电流是否平衡。
三相电流平衡计算公式：
Ie＝（Iu＋Iv＋IW）/3
若电动机任一相Iu与三相平衡电流之差小于10％，即（Ie－Iu）×100％≤10％为合格。
3）注意事项
a.根据被测电动机的额定电流和电压值选用仪表。
b.正确使用仪表。
c.测量电动机对地绝缘电阻时，要找准“接地点”（不要放在有油漆的地方），以免误判。
d.掌握电动机绝缘电阻值合格的标准，根据被测电阻判断电动机的好坏。
4）成绩评定
项目内容
配分
评分标准
扣分
得分
正确选用仪表及档位
10分
未能根据电动机的额定电流和额定电压来选定仪表或选表错误,每次扣5分
判别三相绕组
10分
三相绕组判别错误扣10分
测量绝缘电阻值，并判别绕组好坏
40分
1）测量前未检查仪表扣10分
2）接线错误，每处扣5分
3）测量方法不对，每处扣5分
4）读数方法不对或不会读数，每处扣5分
5）不能判断电动机好坏扣10分
测量空载电流值
30分
1）被测导线位置摆放不正确，每处扣5分
2）带垫旋转量程，每处扣5分
3）测量步骤或方法不对，每处扣5分
4）不会读数或不会计算三相平衡电流值扣10分
安全文明生产
10分
每违反一次扣5分
工时：
0.5h
评分
（3）电动机开关的操作方法
1）设备、仪表、工具铁壳开关一个，低压断路器一个，开启式负荷开关一个，组合开关一个，电磁启动器一套，熔断器若干，配电板若干快。
2）训练步骤
a.将上述电器分别装在几块配电板上，并安装在电动机的控制回路中，经检查无误后通电试运行。
b.开启式负荷开关合闸时，向上推倒位；分闸时，向下拉到位。
动作应快捷、准确、到位。
c.低压断路器应垂直安装，根据型号规格，掌握合闸、断闸时板钮或按钮的正确位置，且动作不宜过快，用力不要太过猛。
d.铁壳开关的外壳要接好接地线。
操作手柄合闸或断闸时动作要利索、到位，不允许开盖进行分、合闸，以防电弧灼伤人体。
e.组合开关每转动一次，手柄的位置就变化了90°，在360°内分、合闸各两次。
手柄必须按顺时针方向旋转，反之，则手柄会被拧出轴柄。
手柄每次变位使触头到位时，会发出“咯”声，当手柄停住而没有发出任何声音时，应注意到是否停位妥当，以防停位不当而产生误合闸。
e.对电磁启动器，按钮操作动作要迅速，一按到底，不能做连续的点按，以免电磁启动器误动作。
3）注意事项
a.启动操作开关后应观察电动机转动情况，发现异常，立即拉闸停车，切勿拉上手柄合闸后马上厉害操作位置。
b.严格按各开关的使用说明操作，分清档次，注意旋向，该块则快，该缓则缓。
力度适中。
c.到开关等电器在更换熔丝时，必须断电分闸，且只能换上同样规格的熔丝，到开关严禁横装和倒装。
4）成绩评定
项目内容
配分
评分标准
扣分
得分
操作前检查
20分
1）未对各种操作开关进行使用前的检查，每次扣10分
2）操作开关安装位置不规范未进行调整，仍照旧使用，每次扣10分
操作开关接线
40分
操作开关未按说明正确接线扣20分
开关分、合闸动作规范
30分
1）严格按各开关的使用说明正确操作各类开关，未按程序操作或操作方法不对，每次扣20分
2）操作速度或力度掌握不准，每次扣5分
安全文明生产
10分
每违反一次扣10分
工时：
7h
评分
二、三相笼型异步电动机的拆装
1、三相异步电动机的结构
三相笼型异步电动机的机构如图8－10所示，三相绕线转子异步电动机结构如图8－11所示。
电动机在使用中因检查、维护等原因，需经常拆卸与装配。
只有掌握正确的拆装与装配技术，才能保证电动机的修理质量。
2、三相异步电动机的拆卸
（1）拆卸前的准备工作
1）准备好拆卸场地及拆卸电动机的专用工具，如图8－12所示。
2）做好记录或标记。
在线头、端盖、刷握等处做好标记；记录好联轴器与端盖之间的距离及电刷装置把手的行程（绕线转子异步电动机）。
（2）电动机的拆卸步骤
1）切断电源，拆卸电动机与电源的连接线，并对电源线头做好绝缘处理。
2）卸下带，卸下地脚螺栓，将各螺母、垫片等小零件用一个小盒装好，以免丢失。
3）卸下带轮或联轴器。
4）卸下前轴承外盖和端盖（绕线转子电动机要先提起和拆除电刷、电刷架及引出线）。
5）卸下风罩和风扇。
6）卸下后轴承外盖和后端盖。
7）抽出或吊出转子（绕线转子电动机注意不要损伤滑环面和刷架）。
对于配合较紧的新的小型异步电动机，为了防止损坏电动机表面的油漆和端盖，可按如图8－13所示的顺序进行。
（3）电动机主要零部件的拆卸方法
1）带轮或联轴器的拆卸
a.用粉笔标好带轮的正反面，以免安装时装反；
b.在带轮（或联轴器）的轴伸端做好标记，如图8－14所示；
c.松下带轮或联轴器上的压紧螺钉或销子；
d.在螺钉空内注入煤油；
e.按图8－14所示的方法装好拉具，拉具螺杆的中心线要对准电动机轴的中心线，转动丝杆，掌握力度，把带轮或联轴器慢慢拉出，切忌硬拆。
对带轮或联轴器较紧的电动机，按此法拉出仍有困难时，可用喷灯等急火在带轮外侧轴套四周加热（掌握好温度，以防变形），使其膨胀就可拉出。
在拆卸过程中，严禁用手锤直接敲出带轮，避免造成带轮或联轴器碎裂，使轴变形、端盖受损。
2）轴承盖和端盖的拆卸
a.在端盖与机座体之间打好记号（前后端盖的记号应有区别），便于装配时复位。
b.松开端盖上的紧固螺栓，用一个大小适宜的旋凿插入螺旋孔的根部，将端盖按对角线一先一后地向外扳撬（也可用紫铜棒均匀敲打端盖上有脐的部位），把端盖取下，如图8－15所示。
较大的电动机因端盖较重，应先把端盖用起重设备吊起，以免拆卸时端盖跌碎或碰伤绕组。
3）刷架、风罩和风扇叶的拆卸
a.绕组转子异步电动机电刷拆卸前应先做好标记，便于复位。
然后松开弹簧架，抬起刷握，卸下电刷，取下电刷架。
b.封闭式电动机的带轮或联轴器拆除后，就可以把风罩的螺栓松脱，取下风罩，再将转子轴尾端风扇上的定位销或螺栓拆下或松开。
用手锤再风扇四周轻轻敲打，慢慢将扇叶拉下，小型电动机的风扇在后轴承不需要加油，更换时可随转子一起抽出。
若风扇是塑料制成，可用热水加热使塑料风扇膨胀后旋下。
4）轴承的拆卸和检查
.轴承的拆卸电动机解体后，对轴承应认真检查：
了解其型号、结构特点、类型及内外尺寸。
轴承在拆卸时因轴颈、轴承内环配合度会受到不同程度的消弱，除非必要，一般情况下都不随意拆卸轴承，只有在下列情况下才需拆卸轴承：
a.轴承磨损超过极限，已影响电动机的安全运行。
b.构成轴承的配件有裂纹、变形、缺损、剥离、严重麻点或拉伤。
c.由于潮湿和酸类物质的侵入，轴承配件上有严重锈蚀，在轴上无法处理。
d.发现内、外环配合有松动，外环和端盖镗孔配合太松，需要调换轴承或对轴颈进行维修。
e.发现轴承不合技术要求，如超负荷、转速太快等需要更换。
f.发现前后轴承类型不同，发现位置调错。
g.轴承因受热而变色，经检查硬度已下降倒不能使用者
轴承拆卸的常用方法
a.用拉具拆卸。
根据轴承的大小，选择适当的拉具，按如图8－16所示的方法夹住轴承，
拉具的脚爪应紧扣在轴承内圈上，拉具的丝杆顶点要对准转子轴的中心，缓慢匀速的扳动丝杆。
b.搁在圆桶上拆卸。
在轴的内圆下面用两块铁板夹住，搁在一只内径略大于转子的圆桶上面，在轴的端面上垫上铜快，用手锤轻轻敲打，着力点对准轴的中心，如图8－17所示。
圆桶内放一些棉纱头，以防轴承脱下的转子摔坏，当轴承逐渐松动时，用力要减弱。
c.加热拆卸。
因轴承装配过紧或轴承氧化锈蚀不易拆卸时，可将100°C的机油淋浇在轴承内圈上，趁热用上述方法拆卸。
为了防止热量过快扩散，可先将轴承用布包好再拆。
d.轴承在端盖内拆卸。
拆卸电动机时，可能遇到轴承留在端盖的轴承孔内的情况，可采用如图8－18所示的方法拆卸，把端盖止口面朝上，平滑的搁在两块铁板上，垫上一段直径小于轴承外径的金属棒，用手锤沿轴承外圈敲打金属棒，将轴承敲出。
轴承的清洗与检查
a.将轴承放入煤油桶内浸泡5～10min。
待轴承上落入煤油中，可将轴承放入另一桶比较清洁的煤油中，用细软毛刷将轴承边转边洗，最后在汽油中洗一次，用布擦干即可。
b.检查轴承有无裂纹、滚道内有无生锈等。
再用手转动轴承外圈，观察其转动是否灵活、均匀，是否油卡位或松动的现象。
小型轴承可用手的拇指和食指捏住轴承内圈并摆平，用另一只手轻轻地用力推动外钢圈转动，如图8－19所示。
如轴承良好，外钢圈应转动平稳，并逐渐减速至停，转动中没有明显地停滞现象，停止转动后地钢圈应没有倒退现象。
如果轴承有缺陷，转动时会有杂音和振动，停止时像刹车一样突然，严重的还会倒退反转。
这样的轴承应及时更换。
c.用塞尺或熔丝检查轴承间隙。
将塞尺插入轴承内圈滚珠与滚道
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