电动机维修技术_刘利生主编.pdf

书书书电动机维修技术农家书屋必备书系第愿卷目摇录第一章摇 电机概述（员）!摇 摇 第一节摇 电机综述（员）!摇 摇 第二节摇 特种电机的定义与类型（源）!摇 摇 第三节摇 特种电机的应用（苑）!摇 摇 第四节摇 特种电机的发展方向（怨）!第二章摇 步进电动机及其控制（员猿）!摇 摇 第一节摇 步进电动机的结构与工作原理（员猿）!摇 摇 第二节摇 反应式步进电动机的特性（员猿）!摇 摇 第三节摇 步进电动机驱动控制器（员源）!摇 摇 第四节摇 步进电动机的角度细分控制（员远）!摇 摇 第五节摇 步进电动机的单片机控制（员苑）!第三章摇 直线电动机（圆园）!摇 摇 第一节摇 直线电动机概述（圆园）!摇 摇 第二节摇 直线感应电动机（圆猿）!摇 摇 第三节摇 直线直流电动机（圆缘）!第四章摇 盘式电机（圆苑）!摇 摇 第一节摇 盘式电机概况（圆苑）!摇 摇 第二节摇 盘式直流电机（圆愿）!摇 摇 第三节摇 盘式永磁同步电机的结构和特点（猿园）!员农村实用技术常识农家书屋必备书系第愿卷第五章摇 超声波电动机（猿圆）!摇 摇 第一节摇 超声波电动机概况（猿圆）!摇 摇 第二节摇 超声波电动机的常见结构与分类（猿怨）!摇 摇 第三节摇 行波型超声波电动机的驱动控制（源圆）!第六章摇 锥形异步电动机设计（源缘）!摇 摇 第一节摇 概述（源缘）!摇 摇 第二节摇 锥形异步电动机的类型和使用特点（源远）!摇 摇 第三节摇 额定数据和要求（源苑）!摇 摇 第四节摇 双速锥形异步电动机的设计（源愿）!第七章摇 潜水异步电动机设计（缘圆）!摇 摇 第一节摇 潜水电动机的类型和结构（缘圆）!摇 摇 第二节摇 井用潜水三相异步电动机设计分析（缘猿）!摇 摇 第三节摇 通用潜水电动机设计分析（缘缘）!第八章摇 实心转子异步电动机综述（缘愿）!摇 摇 第一节摇 概述（缘愿）!摇 摇 第二节摇 实心转子异步电动机的磁场分析（远员）!摇 摇 第三节摇 实心转子异步电动机的其他知识（远圆）!第九章摇 电动机的故障检测（远猿）!摇 摇 第一节摇 电动机发热的检测（远猿）!摇 摇 第二节摇 电动机负载电流的检测元件（远苑）!摇 摇 第三节摇 电动机过载、过流、断相故障的检测（苑园）!第十章摇 电动机的损坏与保护（苑猿）!摇 摇 第一节摇 电动机的损坏（苑猿）!摇 摇 第二节摇 电动机过载保护（苑缘）!摇 摇 第三节摇 电动机断相保护（苑怨）!摇 摇 第四节摇 电动机短路保护（愿圆）!摇 摇 第五节摇 电动机漏电保护（愿源）!圆书书书电动机维修技术农家书屋必备书系第愿卷第一章摇电机概述第一节摇 电机综述一、作用和影响电动机是把电能转换成机械能的设备。在机械、冶金、石油、煤炭、化学、航空、交通、农业以及其他各种工业中，电动机被广泛地应用着。随着工业自动化程度不断提高，需要采用各种各样的控制电机作为自动化系统的元件，人造卫星的自动控制系统中，电机也是不可缺少的。此外在国防、文教、医疗及日常生活中（现代化的家电工业中）电动机也愈来愈广泛地应用起来。电动机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。二、分类一般电动机主要由两部分组成：固定部分称为定子，旋转部分称为转子。另外还有端盖、风扇、罩壳、机座、接线盒等。定子的作用是用来产生磁场和作电动机的机械支撑。电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子绕组镶嵌在定子铁心中，通过电流时产生感应电动势，实现电能量转换。机座的作用主要是固定和支撑定子铁心。电动机运行时，因内部损耗而发生的热量通过铁心传给机座，再由机座表面散员农村实用技术常识农家书屋必备书系第愿卷发到周围空气中。为了增加散热面积，一般电动机在机座外表面设计为散热片状。电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是作为电动机磁路的一部分。转子绕组的作用是感应电动势，通过电流而产生电磁转矩。转轴是支撑转子的重量，传递转矩，输出机械功率的主要部件。三、工作原理电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。当磁极沿顺时针方向旋转，磁极的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则来确定。因为运动是相对的，假如磁极不动，转子导条沿逆时针方向旋转，则导条中同样也能感应出电动势来。在电动势的作用下，闭合的导条中就产生电流。该电流与旋转磁极的磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力 云，电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产生电磁转矩，转子就转动起来。按其功能可分为驱动电动机和控制电动机；按电能种类分为直流电动机和交流电动机；从电动机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电动机与异步电动机；按电源相数来分类可分为单相电动机和三相电动机；按防护形式可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、防水式、潜水式；按安装结构形式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等；按绝缘等级可分为 耘级、月 级、云 级、匀 级等。四、国家标准电动机的检验标准在国际上广泛采用的是国际电工委员会（陨耘悦）的现行有效标准。我国电动机生产的国内标准主要是国圆电动机维修技术农家书屋必备书系第愿卷家标准和行业标准。常用的标准有：郧月苑缘缘 旋转电机基本技术要求；郧月员园园远愿 旋转电机振动测定方法及限值；郧月员园园远怨 旋转电机噪声测定方法及限值；郧月员园猿圆 三相异步电动机试验方法；郧月员园圆怨 三相同步电机试验方法；郧月缘员苑员 小功率电动机通用技术要求；允月员员猿远 微型单相交流串激电动机和试验方法；在月运圆圆园园苑 原愿愿 再 系列三相异步电动机技术条件 等。五、性能检验电动机的性能检验分为检查试验和型式试验两大类。（员）检查试验项目包括：粤援 绕组对接地端及绕组相互之间的绝缘电阻的测定；月援 耐电压试验；悦援 绕组在实际冷态下直流电阻的测定；阅援 电动机的空载试验；耘援 电动机的堵转试验；云援 空载特性及运行平滑程度检查（轴承应平稳轻快，无停滞现象，声音均匀和谐而无有害杂音）；郧援 相序检查；匀援 直流，单相串激，交流整流子电机的火花试验；陨援 直流电动机固有转速调整率的测定；允援 铭牌和接地标志检查；运援 外观及外部装配质量检查（油漆、吊环、螺栓、接线盒等）；蕴援 包装检查（内外包装强度，防潮措施，包装内的定位措施，随机文件及附件，中性包装因素的考核）；酝援 各类电机产品技术条件规定的其他检查试验项目。晕援 各类电机产品技术条件规定的其他检查试验项目。（圆）遇到下述情况之一者，必须进行型式试验：猿农村实用技术常识农家书屋必备书系第愿卷制造厂家首次试制或小批量生产时；电动机设计或工艺发生重大变动时；当出厂试验结果与从前进行的型式试验结果发生不可容许的偏差时；成批的电动机定期抽试，至少每年一次。（猿）产品型式试验内容：温升负载试验；噪声、振动的测定；防护等级报告检查；产品技术条件要求的其他型式试验项目。出口电动机为适合长途运输，应采用坚固的包装，目前出口电动机使用的包装有纸箱、木箱、木笼箱等，均应符合相关的出口包装要求。电动机应存放在通风良好、场地干燥的仓库内，避免潮湿、雨淋和暴晒。搬运时应注意文明装卸，避免摔砸。第二节摇 特种电机的定义与类型一、综述随着现代科学技术的迅猛发展，特别是微电子技术、电子计算机技术、电力电子技术和材料科学的飞速发展，近年来国内外出现了许多性能优越的新型电机。习惯上，我们把这些新型电机都归入特种电机。然而，迄今为止，国内外都未对特种电机给出明确的定义和分类。一般来说，与传统电机相比，在工作原理、结构、性能或设计方法上有较大特点的电机都属于特种电机的范畴。按照这种划分方法，特种电机有许多种类。源电动机维修技术农家书屋必备书系第愿卷二、工作原理从工作原理来看，有些特种电机已经突破了传统电机理论的范畴。众所周知，电机是以磁场为媒介进行机电能量转换的电磁装置。而随着现代科学技术的飞速发展，近年来人们借助微电子技术、精密机械技术、新材料技术、生物技术以及计算机技术等开发研究出许多基于新原理的特种电机。例如，超声波电机是利用驱动部分（压电陶瓷元件的超声波振动）和移动部分之间的动摩擦力而获得运转力的一种新原理电机；微波电动机是一种能够接受并将微波转换为机械能的新型电机；静电电机则是利用电场和电荷之间的动力制成的一种超微电机；此外还有光热电机、仿生电机、记忆合金电机等。其中超声波电机已经进入实用化阶段。即使是在传统电机理论的范畴内，许多电机的工作原理也具有较大的特殊性，可以称之为特种电机。例如，步进电机是将数字脉冲信号转换为机械角位移和线性位移的电机，采用高性能永磁体后制成永磁步进电动机或混合式步进电动机，并采用先进的控制技术，其技术指标和动态特性有明显的改进和提高。开关磁阻电机是一种机电一体化的新型电机，在电机发明之后的员园园 多年来，磁阻电机的效率、功率因数和功率密度都很低，长期以来只能用作微型电动机，而磁阻电机与电力电子器件相结合构成的开关磁阻电机，其功率密度与普通感应电机相近，可在很宽的运行范围内保持高效率，系统总成本低于同功率的其他传动系统，目前国内已有功率为几十至上百千瓦的产品出售。无刷直流电动机也是一种机电一体化的新型电机，最初是由电子换向线路代替机械换向器发展起来的，但之后的发展使其无论是在电机结构上，还是运行和控制原理上更接近于同步电动机。缘农村实用技术常识农家书屋必备书系第愿卷三、结构从结构来看，除了传统的径向磁场旋转电机之外，还出现了许多特殊结构电机，如直线电机、平面电机、盘式电机（轴向磁场）、横向磁场电机、螺旋电机等。在工农业生产和交通运输中，有一部分机械是作直线运动的，例如高速磁悬浮列车、传送带、电磁锤、电动门等。过去使用旋转电动机，再通过机械传动装置将旋转运动变为直线运动，使得整个装置体积庞大、成本较高而效率较低。近几十年来，直线电动机发展很快，在许多领域获得应用并取得了良好效果。如永磁直线直流电动机在计算机外围设备中获得极广泛的应用（用于此用途的永磁直线直流电动机也叫音圈电机），并且促进了计算机外围设备的小型化。其次，在一些特殊场合，盘式电机由于其外形扁平、轴向尺寸短而特别适用于安装在空间有严格限制的设备上，如汽车空调器与散热器、电动车辆、计算机软盘驱动装置以及各种家用电器等。盘式电机以其具有高效率、高功率密度、高转矩密度以及低转子损耗等优点受到关注。与普通电机不同，盘式电机为轴向磁场结构，其电枢既可以采用无铁心结构，也可以为有铁心结构，但其铁心一般采用卷绕工艺制造，材料利用率高。另外，近年来还出现了横向磁场电机，它是用 哉 形定子冲片叠装而成的，通过 哉 形铁心模块的不同组合可以达到不同的功率等级，而无需重新进行冲片模具的再加工。横向磁场电机转矩密度高，适于低速直接驱动场合，在船舶直接推进系统中获得了较好的应用。四、分类特种电机的种类很多，而且仍在不断创新和发展之中。一般来说，新工艺、新材料的采用，必然带来电机设计方法的改变远电动机维修技术农家书屋必备书系第愿卷和电机运行性能的变化。而即使采用同样的工艺和材料，特殊的设计也必然导致特殊的电机性能。如稀土永磁电机、超导电机从设计到运行都与普通电机有很大的差别。稀土永磁同步电机可以设计为宽调速电机 解决恒功率弱磁运行速度范围窄的难题；也可以设计为高效电机 我国开发的超高效稀土永磁同步电机的效率比美国预计 圆园园苑 年推出的最高效电动机的效率高 圆 耀源 个百分点，而且小一个机座号。为了概念清晰起见，我们可以按照其工作原理将特种电机分为两大类：根据电磁原理工作的传统原理特种电机和新原理特种电机。其中，对于根据电磁原理工作的特种电机，我们可以沿用电机学惯用的分类方法，按功能分类，将它们划入变压器、发电机、电动机或控制电机的范畴；也可以按照电机的特点和电源性质分类，将它们划入变压器、直流电机、同步电机或感应电机的范畴。但是，也应看到，特种电机的机电一体化趋势使各类电机的固有特性得到改善，甚至出现了新的人工特性。在这种情况下，我们甚至无法说清一个新的机电一体化产品究竟应该称之为什么类型的电机。如无刷直流伺服电动机既可以看成