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電機(jī)的基本知識

電機(jī)及其分類 

電機(jī)是以電磁感應(yīng)現(xiàn)象為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換以及變換電能的裝置，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和變壓器兩大類。它是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、*、醫(yī)療設(shè)備以及日常生活中十分重要的設(shè)備。電機(jī)的作用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

• 電能的生產(chǎn)、傳輸和分配。電力工業(yè)中，電機(jī)是發(fā)電廠和變電站中的主要設(shè)備。由汽輪機(jī)或水輪機(jī)帶動的發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，然后用變壓器升高電壓，通過輸電線把電能輸送到用電地區(qū)，再經(jīng)變壓器降低電壓，供用戶使用。

• 驅(qū)動各種生產(chǎn)機(jī)械和裝備，在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防等部門和生活設(shè)施中，極為廣泛地應(yīng)用各種電動機(jī)來驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械，設(shè)備和器具。例如，數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)、造紙機(jī)、軋鋼機(jī)、起吊、供水排灌、農(nóng)副產(chǎn)品加工、礦石采掘和輸送、電車和電力機(jī)車的牽引、醫(yī)療設(shè)備及家用電器的運(yùn)行等一般都采用電動機(jī)來拖動。發(fā)電廠的多種輔助設(shè)備、如給水機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、傳送帶等，也都需要電動機(jī)驅(qū)動。

• 用于各種控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)自動化、智能化。隨著工農(nóng)業(yè)和國防設(shè)施自動化水平的日益提高，還需要多種多樣的控制電動機(jī)作為整個(gè)自動控制系統(tǒng)中的重要遠(yuǎn)件，可以在控制系統(tǒng)、自動化和智能化裝置中作為執(zhí)行、檢測、放大或解算元件。

電機(jī)的形式多樣，種類繁多，一般來說電機(jī)可以按照驅(qū)動方式分類如下：

電機(jī)故障及處理

由于電機(jī)的廣泛使用，電機(jī)故障便成了影響安全生產(chǎn)主要因素之一，電動機(jī)損壞原因與自身質(zhì)量、工作環(huán)境、運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)電路、操作維護(hù)、使用年限等有直接關(guān)系，電動機(jī)正常使用和周期維護(hù)是確保其安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，一般來說電機(jī)的故障可分為機(jī)械故障和電氣故障兩大類：

• 電機(jī)機(jī)械故障

  電動機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙很小，由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使掃膛，引起鐵芯溫度急劇上升，造成繞組接地、匝間短路、相間短路、燒毀電動機(jī)。嚴(yán)重時(shí)定子鐵芯倒槽、錯(cuò)位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報(bào)廢等。

  （1） 軸承損壞故障 其主要原因有：①軸承與軸頸或端蓋裝配不當(dāng)(過松或過緊)，如冷裝時(shí)不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損，導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出 現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象，裝電機(jī)端蓋時(shí)不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。②軸承腔未清洗干凈或油質(zhì)不好含有雜質(zhì)，軸承補(bǔ)充加油不及時(shí)造成 軸承缺油。③軸承間隙過大或過小，軸承重新更換加工，電機(jī)嵌套后過盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠油隙過小或不均勻?qū)е螺S承運(yùn)行時(shí)摩擦力增加。④由于不同 油脂混用造成軸承損壞。⑤電動機(jī)與負(fù)載間連接器未校正或皮帶過緊。⑥軸承本身存在質(zhì)量問題，安裝前必須對其進(jìn)行仔細(xì)檢查。

  故障消除方法：①裝卸軸承時(shí)一般要對軸承加熱至80℃～100℃，如采用軸承加熱器或油煮等。在裝配軸承時(shí)利用內(nèi)徑稍大于電機(jī)軸直徑的鋼管敲擊軸承內(nèi)圈使 其均勻受力來保證軸承的裝配質(zhì)量。②裝配前認(rèn)真清洗軸承內(nèi)膛，更換清潔潤滑脂。加油不易過多，一般約為軸承盒內(nèi)圈容積的1/2～1/3即可，否則會引起軸 承過熱。③電機(jī)重新嵌套加工更換新的軸承。4)電動機(jī)與負(fù)載連軸器重新校正，調(diào)整皮帶張力。

  電動機(jī)在正常運(yùn)行應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)，聲音應(yīng)該低而均勻，電動機(jī)的振動應(yīng)先區(qū)分是電動機(jī)本身引起的還是轉(zhuǎn)動裝置安裝不良造成的，或者是機(jī)械負(fù)載端傳遞過來的，然后根據(jù)具體情況進(jìn)行排除。振動會造成噪聲，還會產(chǎn)生額外的負(fù)載。

  （2）電動機(jī)本身引起的振動故障 其主要原因：①磨損軸承間隙過大、氣隙不均勻。②轉(zhuǎn)子不平、轉(zhuǎn)軸彎曲。③鐵芯變形或松動、聯(lián)軸器(皮帶輪)中心未校正。④風(fēng)扇不均衡、電動機(jī)地腳螺絲松動。⑤籠形轉(zhuǎn)子開焊或短路。繞線轉(zhuǎn)子斷路。

  故障消除方法：①檢修軸承必要時(shí)更換、調(diào)整氣隙，使之均勻。②校正轉(zhuǎn)子均衡、校正轉(zhuǎn)軸。③校正重疊鐵芯、重新校正使之符合規(guī)定。④檢修風(fēng)扇、校正均衡、緊固地腳螺絲。⑤修復(fù)轉(zhuǎn)子繞組。

• 電機(jī)電氣故障

  電氣方面常見故障有三線電流不均衡，定子繞組匝間短路、缺相運(yùn)行等。其中因缺相運(yùn)行的電動機(jī)燒毀所占比列大。三相電流不均衡使電動機(jī)產(chǎn)生額外發(fā)熱外，還會造成三相旋轉(zhuǎn)磁場不均衡使電動機(jī)發(fā)出低沉的聲音，機(jī)身也因此而振動。

  （1） 三相電流不均衡故障 其主要原因：①重繞時(shí)定子三相繞組匝數(shù)不相等。②繞組首尾端接錯(cuò)。③電源電壓不均衡。④繞組存在匝間短路、線圈反接等現(xiàn)象。

  故障消除方法：①重新繞制定子繞組。②檢查并糾正。③測量電源電壓、設(shè)法消除不均衡。④消除繞組故障。三相電動機(jī)缺一相后，如在停止?fàn)顟B(tài)，由于合成轉(zhuǎn)矩為零而堵轉(zhuǎn)，堵轉(zhuǎn)電流為正常電流的3.464倍～6.062倍。因此在此情況下接通電源時(shí)間過長或多次頻繁的接通電源將使電動機(jī)燒毀。運(yùn)行中的電動機(jī)缺一相時(shí)，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小，仍可維持運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)僅轉(zhuǎn)速略有下降并發(fā)出異常響聲。負(fù)載重時(shí)運(yùn)行時(shí)間過長，將會使電動機(jī)繞組燒毀。

  （2） 缺相運(yùn)行故障 其主要原因：①熔斷器熔斷。②故障熔斷是由于電動機(jī)主回路單相接地或相間短路而造成熔斷器熔斷，因此需要選擇適合周圍環(huán)境條件的電動機(jī)和正確安裝的低壓電 器及線路，并且定期檢查維護(hù)。在主回路方面造成缺相運(yùn)行的原因有：①接觸器動靜觸頭磨損，嚴(yán)重接觸不良。②環(huán)境惡劣，觸頭氧化。③熱繼電器選擇不當(dāng)、負(fù)載重多次動作，雙金屬片燒斷。④導(dǎo)線燒斷、接線盒內(nèi)螺栓虛接。

  故障排除方法:①根據(jù)實(shí)際情況確定合理的檢查維護(hù)周期。②選擇滿足環(huán)境要求的電氣元件，定期更換元器件。③選擇合適的熱繼電器、更換多次動作的熱繼電器。④在導(dǎo)線和電纜的施工過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，文明施工，定期檢查。

  （3）熔斷器熔體的非故障性熔斷：一般由于熔體接觸不良或熔絲擰得過緊幾乎壓斷熔體，電流選擇過小，這樣通過的電流稍大就會熔斷，尤其是在電動機(jī)啟動電流的沖擊 下更容易發(fā)生熔體非故障性熔斷。熔斷器熔斷電流一般按下列兩種原則選定:①對于啟動次數(shù)小及啟動時(shí)間較短的電動機(jī)按IH=IZ/2.5選定。②對于反復(fù)啟動及加速慢的電動機(jī)按IH=IZ(1.6～2)選定。其中，IH為熔斷器額定電流;IZ為電動機(jī)啟動電流。此外熔斷器的熔體和熔座之間必須接觸良好，對于銅鋁連接盡可能使用銅鋁過渡接頭，接線時(shí)緊固熔絲要適中，焦化多數(shù)采用自動開關(guān)，注意選擇額定電流值。

電機(jī)的定期檢修

為了避免和減少電動機(jī)突然損壞事故，電動機(jī)需要定期保養(yǎng)和檢修。電機(jī)一般運(yùn)行半年左右小檢修一次一年大檢修一次。小修主要是清除機(jī)體積塵檢查線圈的絕緣電阻、接線是否牢固及時(shí)清除隱患保證振動電機(jī)的正常運(yùn)行.大修時(shí)應(yīng)開電機(jī)清除機(jī)體內(nèi)外積塵檢查軸承的磨損檢查接頭、接地及各緊固螺栓是否松動并及時(shí)緊固更換新的潤滑脂.電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)工作中如發(fā)現(xiàn)有異常響聲時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查排除故障后方可重新啟動運(yùn)轉(zhuǎn)。

電機(jī)測直阻的意義

測量電機(jī)的直流電阻的目的
測量電機(jī)的直流電阻的目的是確定電動機(jī)的性能以及診斷電機(jī)繞組的故障
怎樣才算合格
例如測量直流電動機(jī)的電樞的直流電阻
測量方法
電樞電阻的測定方法有兩種，
即電橋法，伏安計(jì)法(電流表和電壓表法)。

• 電橋法：電樞電阻一般較小，當(dāng)其小于1歐時(shí)常用雙臂電橋。但應(yīng)注意，電橋法測量時(shí)，會出現(xiàn)電刷接觸處的過渡電阻的影響，使繞組各并聯(lián)支路內(nèi)電流分布不均勻，使其測量誤差增大，因此一般不主張用電橋法測量電樞電阻。

• 伏安表法
  伏安表法是用電流表和電壓表測量電阻，應(yīng)注意要選取穩(wěn)定的直流電源作為測量用的電源廠被測繞組應(yīng)當(dāng)與可變電阻器、電流表串聯(lián)，電壓表應(yīng)直接接在被測繞組的出線端上，電壓表與被測繞組的連接應(yīng)有良好的接觸，測量時(shí)電流表與電壓表讀數(shù)應(yīng)同時(shí)讀出。

現(xiàn)階段采用數(shù)字微歐計(jì)測量直阻更為方便直接。
怎樣才算合格
在測量以前，應(yīng)注意切斷電樞電路與激磁繞組電路的電源。并將激磁繞組短接，以免在接通或切斷測量電流時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。除此之外，防止供給電樞試驗(yàn)電流時(shí)可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動等現(xiàn)象。測量時(shí)，在測定電樞繞組的直流電阻時(shí)，被測繞組中的電流數(shù)值不應(yīng)大于繞組額定電流20％，同時(shí)儀表讀數(shù)應(yīng)盡快的讀出，以免因繞組發(fā)熱而影響測量的準(zhǔn)確性。測量繞組的直流電阻時(shí)，每一電阻應(yīng)在三種不同電流數(shù)值下測量三次。而電阻實(shí)際數(shù)值應(yīng)取三次測量數(shù)值的算術(shù)平均值。對同一電阻每次測量數(shù)值與其平均值之差不得超過±2％

電機(jī)測量絕緣電阻

測量電機(jī)的絕緣，就是測量電機(jī)繞組對機(jī)殼和繞組相互間的絕緣電阻

3.1電機(jī)測量絕緣電阻的意義

• 電機(jī)停用獲備用時(shí)間較長時(shí)，線圈受潮或有大量積灰，影響電機(jī)的絕緣性

• 長期使用的電機(jī)，絕緣有可能老化，端線松弛

• 電機(jī)跳閘后檢查繞組是否斷線，接地，測量電機(jī)絕緣阻值，就能發(fā)現(xiàn)這些問題，以便及時(shí)采取措施，不影響運(yùn)行中的切換使用。

需要測量絕緣電阻的情況

• 電機(jī)停用或備用達(dá)到15天以上

• 工作環(huán)境較為惡劣潮濕時(shí)，一周測量一次

• 電機(jī)跳閘后，啟動不起來時(shí)

• 測量電機(jī)絕緣主要分兩種，一種是繞組對地絕緣，還有就是繞組相間絕緣。都是使用絕緣測試儀測量。
  另外繞組層間（匝間）絕緣也是一種，要使用絕緣測試儀測量。測量繞組對地絕緣時(shí)，要把電機(jī)的接線全都拆掉。然后用絕緣測試儀進(jìn)行檢測。
  相間絕緣就是繞組之間的絕緣，把表筆先接在一個(gè)繞組上，然后測量另一個(gè)繞組與它的阻值。低要求是每伏一K ，即；1K / V  ，380V的電機(jī)是380K。一般要大于0.5兆。
  層間絕緣使用萬用表測量，就是通過比較三個(gè)繞組的直流電阻值來判斷繞組是否存在層間（匝間）短路的故障。當(dāng)測量后有一組數(shù)值明顯偏小時(shí)，就可以判斷這組層間有問題了。

工具套裝組成

梳理所在區(qū)域用戶在電機(jī)及上下游產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、使用和維修的情況，了解其使用GMC-I產(chǎn)品（27M/I，ISO，絕緣測試儀等）在電機(jī)的電測量參數(shù)相關(guān)信息（包括但不限于電機(jī)類型、額定電流、額定電壓、功率、繞組阻值（小電阻測試）、絕緣電阻測試電壓及阻值），儀器使用頻次，配置原則，儀器更新周期等信息，對涉及儀器功能、用途及性能價(jià)格做一定的了解。同時(shí)收集這些客戶中使用的其他品牌產(chǎn)品的信息。

按照目前從永濟(jì)新時(shí)速，渭河熱電廠等用戶處了解的情況，一套電機(jī)維修平臺的儀器除了微歐表外，還包括兆歐表，紅外測溫儀，測振儀,雙臂電橋等便攜設(shè)備，另外還有恒流電源，功率分析儀，雙蹤示波器等臺式儀器，歸納如下表：

 要考慮基本覆蓋電機(jī)運(yùn)維所需的常用功能，便攜性滿足工具包要求，客戶的預(yù)算等因素。

常見電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)

GB 4831-1984 電機(jī)產(chǎn)品型號編制方法

GB 4826-1984 電機(jī)功率等級

JB/T 1093-1983牽引電機(jī)基本試驗(yàn)方法