1、考电工证必看教材doc 16页考电工证必看教材(doc 16页)例2:如下图所示为三相异步电动机定子的一相绕组,请画出串联、反接、并联三种接法,并指出各种接法其定子绕组产生的磁对数,计算同步转速和标出绕组的电流方向。解:正串线圈为头接尾,如图示特征:每相线圈数是磁极数一半。n3000P300021500转分反串线圈头接头、尾接尾,如下图 特征:每相线圈数与磁极数相等。并联接法如图示 特征:每相线圈数与磁极数相等。并接在电动机容量较大,线圈组数较多时,常把一些线圈组串联后,分几路并联起来接入电源。这时并联支路数1,参加并联的各支路必须结构一样,参数相同,才不至于并联后引起环流造成电动机异常,甚至
2、损坏。三相异步电动机修理1.电动机发热超标或冒烟的原因 电压过低或过高;(电压高发热迅速,电压低转矩小,转速下降。故电压高于10及5时,应改善电源条件后,才投入运行)。负载过大,拖动机械被卡住或润滑不当;电动机通风不好;接法错误;转子断条或滑轮滚珠被阻; 正反转次数过多;定子绕组小范围短路或局部接地;接线松动; 定子与转子相碰。空载连续起动超过46次,热状态连续起动超过24次。三相电源严重不平衡。(任何一相电压与三相电压平均值之差不超过三相电压平均值5)。2.不能起电动机动,并伴有“嗡嗡” 的声音的原因缺相(如保险断一相、一相电源线断、一相电断、一相接触不良、一相绕组断等);电压过低,转矩小。
3、带动的机械被黄油太硬或卡住;定子和转子绕组断路;电动机内绕组首末端接反。3.电动机一通电,马上烧保险原因单相起动; 定子和转子绕组有短路;电动机带动的负载过大; 保险丝选择太细。4.电动机起动困难,加上负载后,转速立即下降的原因电压过低;应接“” 形,误接“Y” 形;转子绕组松动或断开;定子绕组内的线圈引线接错。5.电动机的绝缘电阻降低的原因和处理原因:潮气侵入或雨水滴入电机内。处理:用兆欧表测量后烘干处理。原因:绕组上灰尘太多。 处理:清除灰尘,浸漆处理。 原因:引线接头的绝缘被破坏。处理:重新包扎引出线的连接头。 原因:电机过热后绝缘老化。处理:7KW以下电动机可浸漆处理,7KW以上要大修
4、。电动机首末端判别和绝缘电阻测量一、分出三相绕组 选用万用表电阻档R100或R1K档,分别测量6个引出端,如指针动作,表示测量的两端是一相绕组的引出端。同理,可找出另两相绕组。二、判断绕组首末端三相绕组找出后,按下图找出每相绕组的首末端。如下图示 当S合上瞬间,由于感应电势的原理,表指针正向偏转,说明接电源正极的端与电流表黑测笔端为同各端,同理可判断另一相。 三相绕组首末判别,是反映绕组的绕向必须要一致,否则通电后会相互去磁。验证三相绕组判断是否正确,可按下图进行:操作的方法是旋动电动机转轴,如果指针不动或微动,说明判断正确。三相异步电动机绝缘电阻测量 相与相绝缘电阻测三次,其中U对V、V对W
5、、W对U。摇表L、E端分别接各相。相与地绝缘电阻测三次,其中U对地、V对地、W对地。摇表L端接各相,E端接电动机外壳。 测量电动机绝缘电阻,摇表只要求摇十几圈即可。测量接线如下图示中级电工实操考核要求1.电动机控制电路接线要求:布线方式:板底布线、板面布线、线槽布线。引线要短,走线要合理。 元器件分布要合理。 线要与螺钉相连时,要正弯连接,不要反弯连接。走上线要高进低出,元器件引出线要先低后高(如螺旋式熔断器)。各引出线摆放要行平垂直。线转弯要90 O转弯,要园弧过渡。各元器件之间相邻要求1cm1.5cm,最远要求6cm8cm间隔。用线槽布线,要求线槽离元器件3cm以上。各元器件上标注的文字,
6、要按顺序进行排列,并按线号顺序分别接入接线端(线排)。要求每线端最多只能接两根线。接线点引线露出导线部分不能多于1.5mm。板内引线要硬线,接线端外要软线。两导线交叉连接时,每边至少绕4到5圈以上,使绕线的接触面积是该导线截面积的2倍。导线包扎胶布时,应采用半叠绕包扎,至少要包4层以上。2.线路计算:能耗制动能耗制动是在切断电动机三相电源的同时,从任何两相定子绕组中输入直流电流,以获得大小方向不交的磁场,从而产生一个与电动机转矩方向相反的电磁转矩以实现制动。因为这种方式用直流磁场消耗转子动能实现制动,所以又叫动能制动或直流制动。 能耗制动原理图 (a)图说明直流电流流入方向,(b)图说明用右手
7、定则在定孑中产生磁场方向,是由上(N)指向下(S)。这时凭惯性继续转动转子,用右手定则可知,转子绕组电流由上流进,由下流出。这个感应电流使转子绕组受到定子磁场力作用,用左手定则判定,这个磁场力F的方向与转子转动方向相反,形成制动转矩,迫使电动机停转。输入定子绕组直流电流越大,制动转矩越大。一般要求输入的直流电流为电动机空载电流35倍。照明线路计算熔丝计算先代入公式INPU,然后I熔 (1.21.3)IN,这主要考虑熔丝在安装中,紧固使熔丝挤压和拉长而变小,充分留有余地。目前常用铅锡合金的熔丝和铅锑合金熔丝(其中铅95、锡5或铅98、锑0.31.5)。对于能通过大电流铅锡合金熔丝,线径较大,施工
8、中难连接,工程上也常采用铜线作保险丝。控制电路熔丝计算:控制电路熔丝取3A5A 主电路熔丝计算 先通过电动机铭牌上的功率(机械功率)估算出额定电流IN2P(也可以通过铭牌知道额定电流IN),然后代入公式I熔(1.53)IN。其它计算熔丝的方法有:几台电动机合用熔丝熔丝额定电流(最大容量电动机起动电流其它电动机额定电流之和)2.5一台电动机的熔丝熔丝电流电动机起动电流2.5一台电动机如果频繁起动熔丝电流电动机起动电流1.5例1、一台30KW的三相异步电动机,求IN 、I熔 ?解:IN23060A I熔260120A (查手册取1.42mm的铜线做保险)导线截面积计算已知流过导线电流,就可求出导线
9、截面积,有下列公式:铜芯线(BV)额定电流5(mm2) 铝芯线(BLV)额定电流3(mm2)BV规格: 1mm2 1.5mm2 2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2 12mm2 16mm2 25mm2 35mm2 50mm2 95mm2 120mm2 150mm2 185mm2 240mm2BLV规格: 1.5mm2 2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2 12mm2 16mm2 25mm2 35mm2 50mm2 95mm2 120mm2 150mm2 185mm2 240mm2例2、上题中已知IN60A,求导线截面积?解:铜芯线截面积60512mm2 取12mm2 铜芯线 (
10、BV) 铝芯线截面积60320mm2 取25mm2 铝芯线 (BVL)例3、已知一台三相异步电动机为32KW,试计算这台电动机要安装多大保险丝?解:方法一 熔丝额定电流(3225)2.5128A (起动电流为IN的5倍) 频繁起动熔丝额定电流(3225)1.5213A 方法二(估算) 熔丝额定电流3222128A (2IN) 频繁起动熔丝额定电流3223192A (3IN)例5、已知一台11KW三相异步电动机要正反转控制,试画出正反转控制线路,并计算导线、熔丝、元器件配置。解:三相异步电动机要正反转控制电路IN11222A 主电路熔丝电流22244A 控制电路熔丝4A主电路导线:BV 2254
11、.4mm2 取6mm2 BLV 2237.3mm2 取10mm2控制电路导线:BV 取1mm2 BLV 取1.5mm2 元器件配置:交流接触器KM(CJ10系列) 线圈电压为380V 触点电流取40A 热继电器FR(JR040系列)取22A 按钮SB(LA19系列) 取2A 空气开关Q(HZ20系列) 取60A (2IN22244A 取60A)例4、试计算11KW、7.5KW.0.6KW三台异步电动机合用的熔丝。解:熔丝额定电流(1125)151.22.550A 3.热继电器的整定(FR) I整IN 4.三相异步电动机起动电流(IQ) IQ(48)IN (转差率S1 转速n0)5.交流接触器选
12、择(KM) 根据要求选择线圈电压,触点电流取额定电流的13倍。 6.按钮开关选择(SB) 触点电流选择2A以上。 7.行程开关选择(SQ) 触点电流选择2A以上。一、钳表1.组成:由电流互感器和一个磁电式仪表组成。2.特点:在不断开导线的情况下,测量流过导线的电流。3.要求:将被测导线放入钳内中间,慢慢合上钳口(合上铁芯),如果发现指针偏转较大,指示超过量程,应将被测导线脱离钳口,调整量程档位后重新测量。4.缺点:精度低(2.5或5)。5.注意:测量小电流时,可在铁芯上绕几匝线圈,并将测量结果代入下式计算。例1:巳知一导线流过电流为0.7A,选择钳表电流5A最小档位时,问铁芯上最多能绕多少匝线
13、圈?解:将已知数代入公式 例2:钳表的钳口中放入电源中的U、N单相线、放入U、V、两相线或同时放入U、V、W三相线,结果会怎样?解:根据题意作图I测0 互相抵消 I测IU或IV I测0 三相电流之和为零 钳表使用时要注意的几个问题1.当不知被测值时,电流档位要从大量程档向小量程档选择;2.不能带电转换档位;3.测量时,钳表口要慢慢合上,当发现指针偏转很小时,说明档位选择较大;如果指针偏转很大,说明档位选择较小。对上述情况,要将导线从钳口退出,重新选择档位。二、万用表万用表是一种多用途仪表,能测电阻、电压、电流、分贝数、电容等,这就是“万用” 的由来。1.组成:表头、测量线路、转换开关。2.刻度
14、线:第一条刻度线标有“” , 是指示电阻的刻度线; 第二条刻度线标有“” ,是指示交直流电压电流刻度线;第三条刻度线标有“” “hFE” ,是指示晶体管放大倍 数的刻度线;第四条刻度线是指示电容的刻度线或指示微阻的刻度线;第五条刻度线是指示电平的刻度线。 3.机械零点调整,调节指针归零。4.调零电位器每转换一次档位要进行调零。5.使用万用表要注意以下几个问题:正确选择表插孔和转换开关位置;不能带电转换量程开关;交流档反映的是正弦量的有效值;直流档反映的是平均值;选表时不管表处于什么位置,指针始终处在原来的刻度上;量程选择应使指针移满刻度的23以上附近;要正面看表读取数据。表板上有反光镜的仪表,
15、读数时,指针与镜中影像重合;测量交流电时,要注意仪表的工作频率(一般为251000HZ)。直流电反映的是平均值;测量高压时,要严格按照操作规程进行,以防触电;用表或不用表时,要注意如何放置。表不用时,将档位开关置电压最大档位上。三、兆欧表(摇表)兆欧表是一种测量高值电阻和电器绝缘电阻的仪表。要正确反映绝缘电阻,就必须在高压的情况下进行。因此,提供给兆欧表的电源是一台手摇式直流发电机(有些兆欧表也采用交流发电机,并加装整流电路)。在实际测量中,是根据被测电器的额定电压来选择表内的发电机。1.组成:直流发电机、电流比计、测量端(L点接导线,E点接地,G点接屏蔽线)。2.摇表发电机等级为120V、2
16、50V、500V、1000V、2500V、5000V等几种。3.兆欧表指示刻度不均匀,表指针可以停在任意刻度上(没有归零游丝)。4.摇动发电机手柄时,由慢向快摇动。发现指针向零偏转,应马上停止摇动。5.摇动开始阻力大,然后感觉摇动平滑,说明发电机达到120转分转左右。6.摇测时间一分钟,边摇边读取数据。7.仪表使用前,先做短路和开路实验,验证仪表好坏。短路实验是将表测量端短接,摇动手柄半圈,表指针指示为“0” ;开路实验是将表测量端开路,摇动手柄十几圈,表指针应指示在 “”刻度上。符合上述条件,说明表良好,可投入测量。 8.发电机绝缘电阻要求同电动机绝缘电阻一样。但发电机定子绕组用1000V
17、兆欧表,转子用500V兆欧表测。9.电器绝缘电阻与温度有很大关系,当温度每上升810O C绝缘电阻就下降一半(环境温度40O C以上),反之,每下降10O C绝缘电阻就上升一倍。10.测量电容、电缆、变压器绝缘电阻,需用1000V兆欧表。读取数据后,要边摇边拆出测量端。测量完成后,这些电器要对地进行放电,放电时间不应小于2分钟。11.绝缘电阻要求:大修后电机的绝缘电阻要大于1兆欧,最小允许大于0.5兆欧;新电机绝缘电阻要大于1兆欧;提携式电机绝缘电阻按绝缘等级,一级绝缘要求大于2兆欧,二级绝缘要求大于7兆欧。工作在恶劣环境下,电动机(如水泵电动机)的绝缘电阻,可按每伏1000计算。通过绝缘电阻
18、测量和阻值的界定,能较好反映设备内有无绝缘被破坏或损坏的程度,也能反映绝缘老化和受潮情况,这样就知道该设备能否投入运行。12.绝缘材料加上直流电压后,通过电流随时间的增长而减少,最后趋于稳定,这说明绝缘材料存在吸收现象。把60秒和15秒时间所测得的两个绝缘电阻之比,叫做吸收比。即KR60R15 (要在10O C40OC范围内进行), 时间记录要通过秒表操作。操作方法是先将兆欧表摇到额定转速(120转分),然后将兆欧表接到被试品上,这时开始用秒表计时,分别在15秒和60秒时读取绝缘电阻值,最后将测量值代入公式求出吸收比。 四、电度表1.组成:由一个电流线圈、电压线圈和一个可转动的园盘组成。2.
19、装置要求: 接线要求是:(1)端火线进、(2)端火线出;(3)端零线进、(4)端零线出。 选表要求:220伏照明负荷按每千瓦5A计,三相380伏动力用电以每千瓦按2A计。如下表示电度表容量(A)220伏照明用电(千瓦)380伏动力用电(千瓦)30.6以下50.610.61.710122.85152357.520347.51030461015506101525100255020050100有电流互感器、电压互感器与电度表连接,要注意不要超过额定值。安装时要垂直放置。单相变压器绕制例:绕制一只36伏安的电源变压器,初级为220伏,次级110伏,求铁芯截面积及圈数。解:S1.257.5平方厘来 NO
20、 4.510 5(90007.5)6.7圈伏 (NO4.510 5BS) 注:B一般取9000高斯;好材料B取1000030000高斯。 初级220伏圈数N12206.71474圈 次级110伏圈数N21106.71.05774圈(考虑铜损和线阻,故须加5)I1362200.164安 查手册取线径0.3157毫米漆包线I 2361100.327安 查手册取线径0.457毫米漆包线(由电流求线经) 绕制线圈时,N1绕在铁芯上,N2绕在初级线圈N1上。三相变压器铁芯截面积近似估算(可用于单相变压器计算) 1.e0.47 式中e为每匝电势,P为视在功率,单位为KVA。2.匝数N U为线圈电压。3.U
21、4.44fNBS10-8 SU(4.44fNB10-8)式中 S为截面积(Cm2) B为磁密(高斯) B9000高斯(查手册) f50HZ例:用三相变压器计算公式计算上题单相变压器。解:e0.470.470.20.1伏 N12200.12200圈 N21100.11100圈 I1PU136/220 =0.164安 I2PU236/110 =0.327安 SU(4.44502200900010-8)220/44 =5平方厘米 五、CA8022双踪示波器1.组成:X轴放大器、Y轴放大器、主电路。2.使用:打开电源开关,调“辉度”“聚焦”适中;“扫描方式”放置在“自动”上(“TV”用于高频,“常态”
22、用于十几赫芝信号上); “内触发源”是控制扫描电路的,它与“垂直方式” 配合操作。如“垂直方式”置“Y1” ,“内触发源”也要置“Y1”上; “VDIV” “TDIV” “电平” 三旋钮要配合操作。如测标准信号0.5V 1KHZ的方波,应将VDIV放置0.5VDIV上,TDIV 放置0.5mS上,显示波形如下图: 如果波形达不到要求,可通过调整Y轴微调和X轴微调,然后调 X、Y轴移位,使波形处在正确位置上。X轴和Y轴微调旋钮一但调好后,就不能再动;X1、X5是将波形按1扩展或按5扩展;AC(交流)、DC(直流)选择(注意交直流电的频率范围);“” 关闭输入;按“极性” 键,将波形倒相(可测串联
23、电路的波形)。 三相异步电动机结构及故障处理 一、结构三相异步电动机由定子、转子两大部分组成。定子、转子之间有一个很小气隙(约0.20.3mm)。定子用硅纲片(约0.3mm厚)叠合而成,压装入机座内(定子比机座内径大1mm),定子内开有很多线槽,槽与槽之间形成槽齿。将线圈嵌入槽内,组成定子绕组。转子也是由硅钢片叠成,铁芯内也有线槽。转子线圈是用铝材料组成,线圈是封闭的,形成鼠笼式线组。机座外有散热槽,转子一头接负载,一头接散热片。二、定子绕组定子绕组是一套三相对称绕组,由高强度漆包线按一定形状绕制而成,并按一定规律嵌入定子铁芯槽内。绕组首末端分别用字母、表示。 三、定子绕组的基本知识线圈是用高
24、强度漆包线在绕组模板上按一定规律绕制而成。如图示:线圈有两个直边分别嵌入定子槽内,直接参与电磁过程,称为“有效边” ,连接两个有效边形成完整线圈的称为“端部” 。2.绕组是由几个线圈连接而成。3.极相组是指一个极下(极或极)的几个线圈串接成的一组线圈。即每极每相槽数: 式中为总槽数 极对数 三相电 例:一台4极36槽电动机,每极下对应9槽,而每极下均有三组,故3槽。4.极距。极距又称为每个线圈的跨距,即每一磁极对应的园周表面的距离。 式中为总槽数 极对数 极距 单位:槽数 5.节距。是指一个线圈的两个有效边所占的槽数。 如果: 满距 长距 短距为了获得较好的电气性能,绕组尽量选接近的值。节矩概
25、念引用,主要从几何图形和电气性能考虑,单层绕法不考虑电气性能,双层绕法才考虑电气性能。6.单层和双层绕组。单层是指每个槽内只放入一个有效边;双层是每个槽内放入不同线圈各一有效边;单双层是指有的槽内放一个有效边,有的槽放入不同线圈各一有效7.电度角、槽间角和相带电度角360O(机械角) 槽间角电角度总槽数 相带是指一个极相组在电动机园周上占有的电角度,也就是每极下一相所占的宽度。如果每极对应180O,若每极(或)下三相均分,则相带宽为60O。采用60O相带的电动机使用很广,这种电动机每对极下的绕组,可分为6个相带。 8.绕组构成原则a)三相线组在定子槽的分布应相互间隔120O电角度。b)每相绕组
26、的总槽数相等,三相绕组的参数(匝数、尺寸、线径、并联支路数)均应相同。c)三相绕组的有效边在一对磁极下均匀分成6个相带。 9.定子绕组的连接方式 单层链式绕法 此法用于10KW以下小容量三相异步电动机。优点下线容易,端部短节省铜线,不需要层间绝缘,线槽面积利用率高。另外,单层绕组圈数少,仅为总槽数一半,嵌放线圈简便、省工。缺点是不好选择合适的节矩来抑制高次谐波,因而产生旋转磁势波形得不到改善,使电动机性能得不到改善。由于绕组交迭排列,对端部整形比较困难。例1:一台36槽6极小容量电动机,采用单层链式绕法,试计算极距、槽间角、每极每相槽数,并画出一相绕组的展开圈,说明有几种连接方式。解:极距槽
27、每极每相槽 总电角度槽间角= 画图:1 (支路数)规律: 头 尾尾 头头 尾尾 头头 尾尾 头根据以上规律,要产生6极,有下列几种连接,分别接成2、3、6。其中2 连接有 头尾尾头头尾(支路一) 口诀:外、里里、外外、里、尾头头尾尾头(支路二) 里、外外、里里、外隔一抓一 3 连接有 头尾尾头(支路一) 口诀:里里相接、隔一抓一 头尾尾头(支路二) 头尾尾头(支路三) 6 连接有 头尾 (支路一)尾头 (支路二) 头尾 (支路三) 口诀:隔二抓二 尾头 (支路四) 头尾 (支路五) 尾头 (支路六)23 6 注:培训中使用的是6极36槽三相异步电动机,采用单层链式绕法,要产生6极有不同接法;不能在原有的基础上换接其它接法,要换接,必须重新计算。例2:如下图所示为三相异步电动机定子的一相绕组,请画出串联、反接、并联三种接法,并指出各种接法其定子绕组产生的磁对数,计算同步转速和标出绕组的电流方向。
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