本節(jié)只介紹常用的直流、交流電動(dòng)機(jī)，其它特殊電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障。

一、關(guān)于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相交流異步電動(dòng)機(jī)是在通三相電后，定子形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的。要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)換向，只要更改電源相序即可。

二、機(jī)械特性

圖7-1：

三相交流異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性必須掌握的幾個(gè)概念：1、同步轉(zhuǎn)速n0：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。2、額定轉(zhuǎn)速ne：名牌公稱轉(zhuǎn)速。3、最大扭矩Mm：電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的最大輸出轉(zhuǎn)矩。4、額定轉(zhuǎn)矩Me：電機(jī)的公稱扭矩，對(duì)應(yīng)于額定轉(zhuǎn)速。5、轉(zhuǎn)差率：s=（n0-n）/n0。由于帶負(fù)載時(shí)，實(shí)際轉(zhuǎn)速和同步轉(zhuǎn)速n0有差距，所以我們說(shuō)電機(jī)速度是有“靜差”的。

三、三相異步電動(dòng)機(jī)的計(jì)算

（一）轉(zhuǎn)速必須熟記如下公式：n=60f （1-s） /pn：轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分f：頻率，赫茲（Hz）p：極對(duì)數(shù)

（二）輸出功率與扭矩的關(guān)系公式：P=MΩP：功率，瓦（W）M：扭矩，牛頓。米（N.m）Ω：角速度，弧度其中，Ω=2лf=2лn/60代入上面公式，折算成我們常用單位：P= MΩ=M*2лn/60=M*n/9554單位：KW、轉(zhuǎn)/分、牛頓。米例：計(jì)算15KW，1435轉(zhuǎn)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。

（三）轉(zhuǎn)矩與電壓、頻率的關(guān)系另外，要了解的一個(gè)結(jié)論是：三相交流異步電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩和電壓平方成正比，和頻率平方成反比。即：MαU2/f2這個(gè)關(guān)系是變頻器恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的基礎(chǔ)。

（四）功率與電流計(jì)算P=√3 UIcosφ近似計(jì)算，每KW對(duì)應(yīng)電流在1.8A左右，我們考試時(shí)可以按2A估算。如15KW的電動(dòng)機(jī)，電流近似為30A。

四、啟動(dòng)方法

1、直接啟動(dòng)：直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。一般用于7KW以下電機(jī)，沒(méi)有硬性規(guī)定，看現(xiàn)場(chǎng)使用要求。大于7KW的電機(jī)，要采取降壓?jiǎn)?dòng)（如星三角）。2、星三角啟動(dòng)：前面有圖。3、變頻啟動(dòng)：即使用變頻器啟動(dòng)。4、軟啟動(dòng)器啟動(dòng)：使用專(zhuān)用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)。

五、調(diào)速方法

1、變極調(diào)速——變極電機(jī)即前面講到的角/雙星調(diào)速。能否實(shí)現(xiàn)這種調(diào)速，和電動(dòng)機(jī)本身選型有關(guān)，市場(chǎng)上可以買(mǎi)到△/YY接法的電動(dòng)機(jī)。2、變頻調(diào)速——變頻器下圖是變頻調(diào)速的機(jī)械特性，頻率越低，則曲線越低?？梢钥闯鲎冾l調(diào)速是一種特性很硬的調(diào)速方式。

圖7-2：變頻調(diào)速的機(jī)械特性3、轉(zhuǎn)差調(diào)速——滑差離合器采用磁連接的離合器連接，由于沒(méi)有硬連接，而是通過(guò)調(diào)整定子磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子（負(fù)載）丟步的方式來(lái)調(diào)速，特性軟，除了輸送系統(tǒng)外，在機(jī)床上對(duì)速度有穩(wěn)定性要求的時(shí)很少采用。這種技術(shù)已經(jīng)基本淘汰。4、一種淘汰的調(diào)速方法——繞線轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速

7.2 直流電動(dòng)機(jī)

現(xiàn)在使用越來(lái)越少，了解一些基本概念即可。

一、導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力左手定則：磁力線通過(guò)左手手心，四指指向電流方向，拇指為受力方向。

二、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

機(jī)械特性公式為：n=（U-IaRa）/CeφU：電樞電壓，Ia：電樞電流，Ra：電樞電阻。所以，一般直流電機(jī)調(diào)速有：1、調(diào)節(jié)電樞電阻：一般是在電樞回路中串聯(lián)外電阻；2、調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流：在勵(lì)磁回路中串聯(lián)外電阻；3、調(diào)節(jié)電樞電壓：調(diào)節(jié)電樞電源電壓；三種方式。

三、勵(lì)磁方法：有他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四種。

（c）串勵(lì) （d）復(fù)勵(lì)圖7-3：直流電動(dòng)機(jī)的不同勵(lì)磁方式不同的勵(lì)磁方式，機(jī)械特性也不同。一般他勵(lì)、并勵(lì)方式使用比較多。

四、機(jī)械特性

他勵(lì)和并勵(lì)是直流電動(dòng)機(jī)兩種特性比較好的勵(lì)磁方式，下圖是并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性圖。

圖7-4：并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性TN、nN為額定轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)速。機(jī)械特性坡度越大，表示機(jī)械特性越軟，速度越容易隨負(fù)載而波動(dòng)。

五、調(diào)速方法

（一）降壓調(diào)速這是常用的直流電機(jī)調(diào)速方法，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械特性比較硬。

圖7-5：改變電樞電壓時(shí)的機(jī)械特性曲線（二）弱磁調(diào)速改變勵(lì)磁電流，也可以實(shí)行調(diào)速。但這種調(diào)速方法只能向下調(diào)整電流，原因是勵(lì)磁電流不能超過(guò)額定值。由于向下調(diào)整勵(lì)磁電流，也叫弱磁調(diào)速。弱磁調(diào)速時(shí)，依據(jù)前面的直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式，我們知道其速度將向上升高。必須注意的是，勵(lì)磁繞組不能開(kāi)路，否則相當(dāng)于磁場(chǎng)被減小到零，從而造成電動(dòng)機(jī)達(dá)到最大轉(zhuǎn)速，即“飛車(chē)”。

圖7-6：減小勵(lì)磁電流的機(jī)械特性曲線（三）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻，方法簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，也是一種調(diào)速方法，但這種調(diào)速方式的機(jī)械特性軟，在對(duì)速度穩(wěn)定性要求比較高的場(chǎng)合，不建議采用。

圖7-7：轉(zhuǎn)子串電阻時(shí)的機(jī)械特性

下面是電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障：

一、三相交流異步電動(dòng)機(jī)

1、三相異步電機(jī)缺相：

現(xiàn)象：電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)，或啟動(dòng)后缺相時(shí)轉(zhuǎn)速明顯過(guò)慢，且發(fā)熱，有低頻聲。

處理：此時(shí)應(yīng)檢查電源、接觸器、電源開(kāi)關(guān)等，一般是由于接線松動(dòng)、保險(xiǎn)熔斷、觸點(diǎn)拉毛等造成的。

2、三相異步電機(jī)三相不平衡

現(xiàn)象：電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，有異常發(fā)熱現(xiàn)象。

處理：方法與“三相異步電機(jī)缺相”類(lèi)似。

如果是電源的原因，一般是由于三相負(fù)載不均衡造成，需要調(diào)整負(fù)載分配。

3、三相異步電機(jī)絕緣不良

現(xiàn)象：電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，有發(fā)熱現(xiàn)象；三相電流不平衡；嚴(yán)重時(shí)送不住電。

處理：需要測(cè)量電動(dòng)機(jī)的繞組對(duì)地、繞組三相之間的絕緣。一般絕緣電阻不應(yīng)該少于1M，可以運(yùn)行的最低電阻是380K，過(guò)低的絕緣電阻將造成繞組對(duì)地或相間短路，燒壞電機(jī)。

此時(shí)需要打開(kāi)繞組檢查，發(fā)現(xiàn)有漆面破損時(shí)要對(duì)繞組重新浸漆，如果是因?yàn)槌睗裨斐傻模也粐?yán)重，可以進(jìn)行風(fēng)干。

4、掃膛

現(xiàn)象：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)有刮碰雜音，用螺絲刀可以聽(tīng)到；

處置：需要拆卸，檢查軸承是否磨損、松動(dòng)及中軸是否變形，或者轉(zhuǎn)子表面是否有異常。必要時(shí)要更換軸承。

5、機(jī)械問(wèn)題

如軸承問(wèn)題，干研后，可能造成附加震動(dòng)，異響，掃膛。同樣需要拆卸處置，加油或更換。

二、直流電動(dòng)機(jī)

直流電機(jī)主要注意其特殊點(diǎn)：

1、整流子積碳，環(huán)火

要定期清理。

2、碳刷打火，表面磨損，剝蝕

要定期打磨更換。碳刷拆裝要記住位置、方向，并按原狀裝回。

3、至于機(jī)械類(lèi)問(wèn)題，與交流電動(dòng)機(jī)類(lèi)似。

三、電動(dòng)機(jī)良好運(yùn)行的環(huán)境要素

了解電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的環(huán)境要求是正常使用電機(jī)的基礎(chǔ)，大致有如下因素和電機(jī)使用狀態(tài)有關(guān)。

1、電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性

電網(wǎng)電壓對(duì)電機(jī)輸出扭矩影響極大。如三相交流異步電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩和電壓的平方成正比，欠壓時(shí)，扭矩將快速損失，將可能造成電機(jī)堵轉(zhuǎn)而燒毀電機(jī)。

2、三相電壓平衡度

三相電壓不平衡，將造成異步電機(jī)三相電流不平衡，電機(jī)特性劣化，可能燒壞電動(dòng)機(jī)。

3、環(huán)境濕度

使用環(huán)境潮濕時(shí)，一定要定期測(cè)量電機(jī)的絕緣，防止在絕緣破壞后，電機(jī)燒毀。如淋雨線、帶有冷卻水的冷加工設(shè)備等。

4、潤(rùn)滑

部分大型電機(jī)需要潤(rùn)滑，軸承潤(rùn)滑不良，將造成電動(dòng)機(jī)軸承加速磨損，產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)電動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)生機(jī)械損壞。

5、地腳松動(dòng)

由于電動(dòng)機(jī)是旋轉(zhuǎn)且承載的部件，因此地腳松動(dòng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備振動(dòng)，加速電動(dòng)機(jī)及機(jī)械部件損壞，并影響加工精度。

6、接觸器、空開(kāi)觸點(diǎn)燒毛

由于接觸器、空開(kāi)直接通過(guò)電機(jī)電流，在反復(fù)合、斷期間，會(huì)發(fā)生弧光，因此要關(guān)注（特別是接觸器）觸點(diǎn)是否有燒蝕現(xiàn)象，觸點(diǎn)嚴(yán)重?zé)g時(shí)，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)三相電壓不均衡，進(jìn)而損壞電機(jī)。

四、電動(dòng)機(jī)的大修要求

我們不一定要求所有電動(dòng)機(jī)都采取自主或委托維修的策略，但大型電動(dòng)機(jī)因?yàn)槠涑杀靖甙?，停臺(tái)損失大，因此必須有針對(duì)性的主動(dòng)性維修規(guī)范，而不能簡(jiǎn)單地等損壞時(shí)更換。

以下是公司的內(nèi)定標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該比通用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)略高，對(duì)大型電動(dòng)機(jī)的維修有指導(dǎo)意義。各車(chē)間可以根據(jù)自己的使用環(huán)境引用并做適應(yīng)性調(diào)整。

（一）修理內(nèi)容

1、電機(jī)前后軸承拆卸、更換，前后端蓋、軸承內(nèi)外端蓋清理，并按軸承使用規(guī)定加潤(rùn)滑脂。

2、進(jìn)行絕緣測(cè)試，絕緣達(dá)不到5M以上的，要烘干或重新浸漆。

3、電機(jī)定子線圈修理：

對(duì)定子線圈進(jìn)行清理、維修，

1）定子線圈灰塵、油垢清除；

2）檢查絕緣有無(wú)損傷，漆膜光滑；

3）檢查引線焊接牢固，絕緣無(wú)損傷，無(wú)過(guò)熱老化現(xiàn)象。

4、檢查內(nèi)部定子繞組固定情況，各固定結(jié)構(gòu)件無(wú)松動(dòng)、斷股、移位現(xiàn)象，保證氣隙均勻。

5、檢查轉(zhuǎn)子情況并進(jìn)行修理：

1）轉(zhuǎn)子表面灰塵、油污清除；

2）通風(fēng)通路暢通；

3）導(dǎo)體無(wú)變形、開(kāi)焊、裂痕、松動(dòng)、移位現(xiàn)象；

4）平衡塊緊固，無(wú)松動(dòng)。

6、系統(tǒng)通風(fēng)良好，風(fēng)扇固定良好，旋轉(zhuǎn)自如并工作正常，有問(wèn)題要進(jìn)行局部檢修或更換。

（二）大修后的測(cè)試

電機(jī)大修后，應(yīng)要求乙方提供測(cè)試手段，測(cè)試如下項(xiàng)目，并提交測(cè)試報(bào)告：

1、絕緣電阻：

用兆歐表測(cè)試：

1）三相對(duì)地電阻，不小于5兆歐。

2）相間電阻，不小于5兆歐。

2、直流電阻：

使用雙臂電橋測(cè)量，三相電阻的：

不平衡度=100%X（最大阻值－最小阻值）/平均阻值

應(yīng)小于5％。

3、電流不平衡度：

電機(jī)運(yùn)行1小時(shí)內(nèi)，檢測(cè)：

1）空載檢查三相空載電流是否平衡，不平衡度不超過(guò)5%；

2）帶載檢查三相電流是否平衡，不平衡度不超過(guò)8%；

4、定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙：

各處的氣隙與平均值之差不應(yīng)大于平均值的正負(fù)5％。

5、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)試：

空載條件下轉(zhuǎn)動(dòng)輕松自如，負(fù)載條件下沒(méi)有異常振動(dòng)和異響。

由廠家提供不低于國(guó)標(biāo)（GB755-87）的軸承公差配合標(biāo)準(zhǔn)、振動(dòng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，由甲方確認(rèn)，并提供維修后的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

編輯：黃飛