电机维修与拆装技术 高飞.

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1 电机维修与拆装技术 高飞

2 电机与维修概述 电机类型 电机常用的分类方式有两种：一是按功能分，有发电机、 电动机、变压器和控制电机四大类；二是按电机结构或转速分，
有变压器和旋转电机。 两种方法归纳如下： 变压器 直流发电机 直流电机 直流电动机 同步发电机 同步电机 电机 同步电动机 交流电机 异步发电机 异步电机 异步电动机 控制电机

3 绪 论 课程的特点及学习方法 电机及拖动是一门理论性很强的专业技术课，涉及的基础理论和实际知识面广，是电磁学、动力学等学科知识的综
合。用理论分析电机及维修的实际问题时，必须结合电机的 具体结构，采用工程观点和分析方法。掌握基本理论的同时 ，还要注意培养实践操作技能和计算方法。 为了学好本门课程，必须做到以下几点： 1、抓主要矛盾，有条件地略去一些次要因素； 2、抓住重点，牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性； 3、要有良好的学习方法，运用对比或比较的方法，分析电机的共性和特点，加深对原理和性能的理解； 4、理论联系实际，重视科学实验和工程实践； 5、充分预习和复习。

4 绪 论 第一章 变压器 变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能.
第一章 变压器 变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能. 1.1 变压器的基本工作原理和结构 1.2 单相变压器的空载运行 1.3 单相变压器的负载运行 1.4变压器的参数测定 1.5 三相变压器 1.6 变压器的运行特性 1.7 变压器的并联运行 １.8 其它变压器

5 连接发电机与电网的升压变压器 与电网相连的高压出线端 连接发电机的封闭母线

6 三相干式变压器 接触调压器

7 环形变压器 电源变压器 控制变压器

8 1.1 变压器的基本工作原理和结构 1.1.1 变压器的基本结构 铁心 绕组 其他部件 变压器的基本结构

9 1.铁心 铁心由心柱和铁轭两部分组成。 心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。为减少铁心损耗，铁心用厚 mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。 按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两种。

10 电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。
心式变压器: 结构 心柱被绕组所包围，如图1—1所示。 特点 心式结构的绕组和绝缘装配比较容易， 所以电力变压器常常采用这种结构。 壳式变压器: 结构 铁心包围绕组的顶面、底面和侧面， 如图1—2所示。 特点 壳式变压器的机械强度较好，常用于低 电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。

11 2.绕组 定义 变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线（铜或铝）绕成。 一次绕组 : 输入电能的绕组。 二次绕组: 输出电能的绕组。 高压绕组的匝数多,导线细；低压绕组的匝数少，导线粗。 从高,低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组可分为同心式和交迭式。

12 同心式 结构 同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱上。 特点 同心式绕组结构简单、制造方便，国产电力变压器均采用这种结构。 交迭式 结构 交迭式绕组的高、低压绕组沿心柱高度方向互相交迭地放置。 交迭式绕组用于特种变压器中。 特点

13 3.其他部件 油箱 变压器油 典型的油浸电力变压器 散热器 绝缘套管 分接开关 继电保护装置等部件

14 1.1.2 基本工作原理和分类 一、基本工作原理 变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。 只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变交流电压的目的。

15 二、分类 按用途分：电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。
按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。 按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。 按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。

16 1.1.3 型号与额定值 一、型号 型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容，表示方法为
如OSFPSZ /220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。

17 二、额定值 此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。 指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。
指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流 指长期运行时所能承受的工作电压 此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。

18 １.2 单相变压器的空载运行 １.2.1 电磁关系 一、空载运行时的物理情况

19 强调：磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则；电动势与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则。
主磁通与漏磁通的区别 1）性质上： Φ0与 Φ1σ成非线性关系；I0与 Φ1σ 成线性关系； 2）数量上： Φ 0占99%以上，Φ1σ仅占1%以下； 3）作用上： Φ 0起传递能量的作用， Φ1σ 起漏抗压降作用。 二、各电磁量参考方向的规定 强调：磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则；电动势与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则。

20 三、感应电动势分析 1、主磁通感应的电动势——主电动势 设 则 有效值 相量 可见，当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次主电动势也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通900。主电动势的大小与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。 同理，二次主电动势也有同样的结论。

21 由于漏磁通主要经过非铁磁路径,磁路不饱和,故磁阻很大且为常数,所以漏电抗X1很小且为常数,它不随电源电压负载情况而变。
2、漏磁通感应的电动势——漏电动势 根据主电动势的分析方法，同样有 漏电动势也可以用漏抗压降来表示，即 由于漏磁通主要经过非铁磁路径,磁路不饱和,故磁阻很大且为常数,所以漏电抗X1很小且为常数,它不随电源电压负载情况而变。 21

22 １.2.2 空载电流和空载损耗 一、空载电流 1、组成与作用 2、性质和大小
空载电流 I0 包含两个分量，一个是励磁分量，作用是建立磁场，产生主磁通——无功分量I0Q；另一个是铁损耗分量，作用是供变压器铁心损耗——有功分量I0P。 2、性质和大小 性质：由于空载电流的无功分量远大于有功分量，所以空载电流主要是感性无功性质——也称励磁电流； 大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关，用空载电流百分数I0%来表示：

23 二、空载损耗 变压器空载时，一次侧从电源吸收少量的有功功率P0，用来供给铁损PFe 和绕组铜损I02 R1。由于I0和R1 均很小，所以P0≈ PFe ，即空载损耗近似等于铁损。 空载损耗约占额定容量的0.2%~1%，而且随变压器容量的增大而下降。为减少空载损耗，改进方法是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。 三、变压比 23

24 四、等效电路 基于 表示法， 感应的 也用电抗压降表示，由于 在铁心中引起 ，所以还要引入一个电阻 ，用 等效 ，即
基于 表示法， 感应的 也用电抗压降表示，由于 在铁心中引起 ，所以还要引入一个电阻 ，用 等效 ，即 一次侧的电动势平衡方程为 m Z X R , 由于磁路具有饱和特性，所以 不是常数，随磁路饱和程度增大而减小。 为励磁电阻、 励磁电抗、励磁阻抗。 所以,空载时等效电路为 由于 ，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一个 元件的电路。在 一定的情况下， 大小取决于 的大小。从运行角度讲，希望 越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大 ，减小 ，提高运行效率和功率因数。

25 １.3 单相变压器的负载运行 1.3.1 负载运行时的电磁关系
变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次接上负载的运行状态，称为负载运行。 1.3.1 负载运行时的电磁关系

26 能量传输 空载时,由一次磁通势 产生主磁通 ,负载时,产生 的磁通势为一、二次的合成磁通势 。由于 的大小取决于 ，只要 保持不变，由空载到负载， 基本不变，因此有磁通势平衡方程 或 用电流形式表示 表明:变压器的负载电流分成两个分量,一个是励磁电流 , 用来产生主磁通,另一个是负载分量 , 用来抵消二次磁动势的作用。电磁关系将一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起一次电流的增加或减少。

27 负载运行时,忽略空载电流有: 表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不同，不仅能变电压，同时也能变电流。 因为 即变压器还可改变阻抗

28 1.3.3 折算 折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效，同时对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变。
折算 折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效，同时对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变。 目的：用一个等效的电路代替实际的变压器。 折算原则：1）保持二次侧磁通势不变；2）保持二次侧各功率或损耗不变。 方法：（将二次侧折算到一次侧）

29 折算后的方程式及等效电路

30 T型等效电路 近似等效电路 简化等效电路 jX R Z X + = ¢ 根据折算后的方程，可以作出变压器的等效电路。 其中
k jX R Z X + = 2 1 其中 为短路电阻； 为短路电抗； 为短路阻抗。 由简化等效电路可知，短路阻抗起限制短路电流的作用，由于短路阻抗值很小，所以变压器的短路电流值较大，一般可达额定电流的10~20倍。

31 １.4 变压器的参数测定 一、空载实验 1、目的：通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。 2、接线图 W A V ~ *

32 5）空载电流和空载功率必须是额定电压时的值，并以此求取励磁参数； 2 ) 电压 U 在 ~ 1 . 2 U 范围内单方 向调节 , 测出 U
3、要求及分析 1）低压侧加电压，高压侧开路； 5）空载电流和空载功率必须是额定电压时的值，并以此求取励磁参数； 2 ) 电压 U 在 ~ 1 . 2 U 范围内单方 1 N 向调节 , 测出 U , I 和 P 。 20 6）若要得到高压侧参数，须折算； 4）求出参数 7）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；

33 ~ 二、短路实验 1）高压侧加电压，低压侧短路； 3）同时记录实验室的室温； * A
1、目的：通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。 3、要求及分析 1）高压侧加电压，低压侧短路； 2、接线图 3）同时记录实验室的室温； W A V ~ * 4）由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略铁损，认为 。

34 短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。
5）参数计算 6）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。 ７）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值。 4、短路电压： 当短路电流为额定值时一次所加的电压，称为短路电压，记作 短路电压常用百分值表示： 短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。 从正常运行角度看，希望它小些，这样可使副边电压随负载波动小些；从限制短路电流角度，希望它大些,相应的短路电流就小些。

35 １.5 三相变压器 １.5.1 磁路系统 一、组式磁路变压器 特点是：三相磁路彼此无关联。 二、心式磁路变压器 特点是：三相磁路彼此有关联。

36 １.5.2 电路系统 一、变压器的端头标号 绕组名称 单相变压器 三相变压器 中性点 首端 末端 高压绕组 低压绕组 中压绕组 U1 U2
U1、V1、W1 U2、V2、W2 N 低压绕组 u1 u2 u1、v1、w1 u2、v2、w2 n 中压绕组 U1m U2m U1m、V1m、W1m U2m、V2m、W2m Nm

37 二、单相变压器的极性 * * * * 一、二次绕组的同极性端同标志时，一、二次绕组的电动势同相位。 一、二次绕组的同极性端异标志时，一、二次绕组的电动势反相位。

38 三、三相变压器的联接组别 联接组别：反映三相变压器连接方式及一、二次线电动势（或线电压）的相位关系。 　三相变压器的联接组别不仅与绕组的绕向和首末端标志有关，而且还与三相绕组的连接方式有关。 理论和实践证明，无论采用怎样的连接方式，一、二次侧线电动势（线电压）的相位差总是300的整数倍。因此可以采用时钟表示法—— 作为时钟的分针，指向12点， 作为时钟的时针，其指向的数字就是三相变压器的组别号。组别号的数字乘以300，就是二次绕组的线电动势滞后于一次侧电动势的相位角。 拓展应用： 如果绕组首端与同名端不属同一端，则在原来 联结组号上加6。 如果相序右移一个，则在原来 联结组号上加4。

39 １.6 变压器的运行特性 １.6.１ 电压变化率 电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。 式中
定义：是指一次侧加50Hz额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次额定电压的比值，即 电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。 用相量图可以推导出电压变化率的表达式： 式中 称为负载系数 由表达式可知，电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。

40 1.0

41 １.6.2 电压调整 为了保证二次端电压在允许范围之内,通常在变压器的高压侧设置抽头,并装设分接开关,调节变压器高压绕组的工作匝数,来调节变压器的二次电压。 中、小型电力变压器一般有三个分接头，记作UN ±5%。大型电力变压器采用五个或多个分接头,例UN ±2x2.5%或UN ±8x1.5%。 分接开关有两种形式：一种只能在断电情况下进行调节，称为无载分接开关-----这种调压方式称为无励磁调压；另一种可以在带负荷的情况下进行调节，称为有载分接开关-----这种调压方式称为有载调压。

42 铁损耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关，故也称为不变损耗。
１.6.3 损耗、效率及效率特性 一、变压器的损耗 变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗两种。 铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损耗为磁滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。 铁损耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关，故也称为不变损耗。 铜损耗也分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电流在一、二次绕组直流电阻上的损耗；附加损耗包括因集肤效应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。 铜损耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。

43 效率大小反映变压器运行的经济性能的好坏，是表征变压器运行性能的重要指标之一。
二、效率及效率特性 效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。 效率大小反映变压器运行的经济性能的好坏，是表征变压器运行性能的重要指标之一。 变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器本身参数有关。 　效率特性：在功率因数一定时，变压器的效率与负载电流之间的关系η=f(β),称为变压器的效率特性。 　当铜损耗等于铁损耗(可变损耗等于不变损耗) 时,变压器效率最大： 　为了提高变压器的运行效益，设计时应使变压器的铁损耗小些。

44 １.7 变压器的并联运行 并联运行是指将几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共母线上，共同向负载供电的运行方式。 并联运行的优点： 1、提高供电的可靠性； 2、提高供电的经济性。 并联运行的理想条件 并联运行的理想情况是： 1、空载时各变压器绕组之间无环流； 2、负载后，各变压器的负载系数相等； 3、负载后，各变压器的负载电流与总的负载电流同相位。 为了达到上述理想运行情况，并联运行的变压器需满足以下条件： 1、各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同； 2、各变压器的连接组别相同； 3、各变压器的短路阻抗（短路电压）的相对值相等，且短路阻抗角也相等。

45 为了保证空载时环流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于1%。
一、变比不等时并联运行 当变压器的变比不等时，在空载时，环流Ｉc 就存在。变比差越大，环流越大。由于变压器的短路阻抗很小，即使变比差很小，也会产生很大的环流。环流的存在，既占用了变压器的容量，又增加了变压器的损耗，这是很不利的。 为了保证空载时环流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于1%。 二、联结组别不同时并联运行 联结组别不同时，二次侧线电压之间至少相差300，则二次线电压差为线电压的51.8%，由于变压器的短路阻抗很小,这么大的电压差将产生几倍于额定电流的空载环流，会烧毁绕组，所联结组别不同绝不允许并联。

46 为了充分应用变压器的容量，理想的负载分配，应使各台变压器的负载系数相等，而且短路阻抗相对值相等。
三、短路阻抗相对值不等时并联运行 　各台变压器所分担的负载大小与其短路阻抗相对值成反比。 为了充分应用变压器的容量，理想的负载分配，应使各台变压器的负载系数相等，而且短路阻抗相对值相等。 　为了使各台变压器所承担的电流同相位，要求各变压器的短路阻抗角相等。一般来说，变压器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并联运行的变压器的最大容量之比不超过3：1。 变压器运行规程规定：在任何一台变压器不过负荷的情况下， 变比不同和短路阻抗相对值不等的变压器可以并联运行。又规 定：阻抗相对值不等的变压器并联运行时，应适当提高短路阻 抗相对值大的变压器的二次电压，以使并联运行的变压器的容量 均能充分利用。

47 仪用互感器 仪用互感器分电流互感器和电压互感器两种 。使用互感器的目的：将高电压、大电流变换成低电压、小电流，供测量和继电保护用 。 规格规定：电流互感器I2N=5A或1A；电压互感器U2N=100V 。 一、电流互感器 原绕组线径较粗，匝数很少，与被测电路负载串联；副绕组线径较细，匝数很多，与电流表及功率表、电度表、继电器的电流线圈串联。用于将大电流变换为小电流。 使用注意事项 (1)、二次侧绝对不许开路。副边开路时铁心过热，烧坏绕组；U2很高，绝缘击穿，危及工作人员和其他设备的安全。 (2)、二次绕组连同铁心必须可靠接地。 (3)、二次绕组串联的负载阻抗值不可超过额定值。

48 二、电压互感器 使用注意事项 （1）、二次绕组可靠接地。 （2）、二次绕组不允许短接。 （3）、二次绕组并联负载阻抗不可过小。
电压互感器的原绕组匝数很多，并联于待测电路两端；副绕组匝数较少，与电压表及电度表、功率表、继电器的电压线圈并联。用于将高电压变换成低电压。 使用注意事项 （1）、二次绕组可靠接地。 （2）、二次绕组不允许短接。 （3）、二次绕组并联负载阻抗不可过小。

49 自耦变压器 　一、用途与结构特点 1、用途：作联络变压器用，用来连接两个电压等级相近的电力网；实验室常采用自耦调压器得到可变电压；自耦变压器还作为异步电动机的起动补偿器。 2、结构特点：一、二次绕组之间不但有磁的联系，还有电的联系。 二、容量关系 输出容量 S2=U2I2=U2（I+I1） = U2I U2I1， （电磁功率） （传导功率） 传导功率不需增加绕组容量。

50 三、自耦变压器的主要优、缺点 优点： （1）因绕组容量小于额定容量，所以省材料、成本低。 （2）铜耗、铁耗相对少，运行效率高。
（3）体积小、重量轻，方便运输、安装。 缺点： （1）短路阻抗相对值大，短路电流较大。 （2） 由于一、二次侧有电的联系，一、二次侧都需装设避雷器。 （3） 中性点必须可靠接地。

51 1.8.3 电焊变压器 一、要求 1、应具有60~70V的空载电压，以保证容易起弧； 2、应具有迅速下降的外特性，以适应电弧的特性要求；
电焊变压器 一、要求 1、应具有60~70V的空载电压，以保证容易起弧； 2、应具有迅速下降的外特性，以适应电弧的特性要求； 3、工作时常处于短路状态，短路电流不能过大，一般不超过额定电流的两倍； 4、为了适应不同焊条和焊件，要求能够调节焊接电流的大小。 二、常用类型 1、带电抗器的 由弧焊变压器和串联的可变电抗器组成。当可变电抗器的气隙增大时，电抗器的电抗减小，焊接电流增大；当气隙减小时，电抗增大，焊接电流减小。

52 2、磁分路的 它在一次绕组和二次绕组的两个铁心柱之间，安装了一个磁分路动铁心。移入动铁心，漏电抗增大，焊接电流减小；移出动铁心，漏电抗减小，焊接电流增大。

53 e2σ e1σ 变压器的负载运行

54 第二章 异步电动机结构与工作原理 2.1 异步电动机的结构和工作原理 2.2 三相异步电动机的定子绕组 2.3 异步电动机的运行分析 2.4 三相异步电动机的工作特性及机械特性

55 2.1 异步电动机的结构和工作原理 2.1.1 异步电动机的主要用途和分类 一、异步电机主要用途 主要用作电动机，去拖动各种生产机械
2.1 异步电动机的结构和工作原理 2.1.1 异步电动机的主要用途和分类 一、异步电机主要用途 主要用作电动机，去拖动各种生产机械 异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行 可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特征。 异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必 须从电网里吸收滞后性的无功功率，它的功率因数总是小于１。

56 二、异步电动机的种类很多，从不同角度看，有不同的分类法
　（1）按定子相数分有 ① 单相异步电动机；② 两相异步电动机；③ 三相异步电动机。 （2）按转子结构分有 ① 绕线式异步电动机；② 鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。 此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。

57 异步电动机的主要结构 定子铁心 定子 定子绕组 机座 三相异步电动机 转子铁心 绕线型 结构 转子绕组 转子 笼 型 结构 转轴

58 一、异步电动机的定子： 　　异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕 组三个部分组成的。 1、定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。 为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用0.5mm厚 的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应涂上绝缘漆。 2、定子绕组： 高压大、中型容量的异步电动机定子绕 组常采用Y接，只有三根引出线，如图(a)所示。对中、 小容量低压异步电动机，通常把定子三相绕组的六根出 线头都引出来，根据需要可接成Y形或△形，如图(b)所 示。定子绕组用绝缘的铜（或铝）导线绕成，嵌在定子 槽内。

59 3、机座：主要是为了固定与支撑定子铁心。如果是端盖轴承电机，还要支撑电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。对中、小型异步电动机，通常用铸铁机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座，整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。

60 异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为0.2~1.5mm左右。
二、气隙： 异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为0.2~1.5mm左右。 三、异步电动机的转子： 异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的 。 1、转子铁心：是电动机磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢 片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外 表呈圆柱形。 　 2、转子绕组：分为笼型和绕线型两类。 　1）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，因此又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。

61 2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成
的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线分别 接到三个滑环上，用一套电刷装置引出来，如图所示。这就 可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的 启动性能或调节电动机的转速。 3、转轴

62 三相异步电动机的铭牌上标明电机的型号、额定数据等。
2.1.3 异步电动机的铭牌数据 三相异步电动机的铭牌上标明电机的型号、额定数据等。 一、异步电动机的型号： Y L 三相异步电动机 极数 铁心长度代号 机座中心高 机座长度代号

63 二、异步电动机的额定值： １、额定功率 PN 指电动机在额定运行时轴上输出的机械功 率，单位是KW。 ２、额定电压 UN 指额定运行状态下加在定子绕组上的线电 压，单位为V。 ３、额定电流IN 指电动机在定子绕组上加额定电压、轴上 输出额定功率时，定子绕组中的线电流，单位为A。 ４、额定频率f 指我国规定工业用电的频率是50Hz。 ５、额定转速nN 指电动机定子加额定频率的额定电压，且 轴端输出额定功率时电机的转速，单位为r/min 。 ６、额定功率因数 指电动机带额定负载时，定子电路的功率因数。

64 1、工作原理 机械能输出 ← 转轴旋转 转轴受电磁转矩作用 ← 转子绕组受 电磁力作用 转子绕组处于磁场中 转子绕组与磁场有相对运动 ←
2.1.４三相异步电动机的工作原理 1、工作原理 ← 机械能输出 ← 转轴旋转 转轴受电磁转矩作用 ← 转子绕组受 电磁力作用 转子绕组处于磁场中 转子绕组与磁场有相对运动 ← 启动瞬间转子静止 ← 转子绕组是封闭绕组 三相对称定子绕组 ← 产生旋转磁场 定子绕组中有三 相对称交流电流 ← 定子绕组输入三 相对称交流电能

65 2．定子旋转磁场 当三相电流随时间不断变化时，合成磁场也在不断旋转，故称旋转磁场。 3．旋转磁场的旋转方向 A相绕组内的电流超前B相绕组内的电流120°，而B相绕组内的电流又超前C相绕组内的电流120°，当三相交流电的U→V→W，旋转磁场的旋转方向为从U→V→W，即向顺时针方向旋转。 　　要改变旋转磁场的旋转方向，只要把定子绕组所接电源的三根导线中的任意两根对调即可。（三相异步电动机反转方法）

66 4.旋转磁场的旋转速度 在交流电动机中，旋转磁场相对定子的旋转速度被称为同步转速，用n1表示。 所以，旋转磁场的旋转速度与电流的频率成正比而与 磁级对数成反比。

67 5.转差率 S 由工作原理可知：转子的转速n（电动机的转速）恒比旋转磁场的旋转速度n1（同步速度）要小。因为如果两种转速相等时，转子和旋转磁场没有相对运动，转子导体不切割磁力线，因此，不能产生电磁转矩，转子将不能继续旋转。因此，转子与旋转磁场之间的转速差是保证转子转速的主要因素，也是异步电动机的由来。 定义：转速差(n1-n)与同步转速n1的比值称为异步电动机的转差率，用表示S，即 转差率S是分析异步电动机运行特性的主要参数。

68 异步电动机的三种运行状态 实现 能量关系 电磁转矩 转差率 转速 状态 电动 电磁制动 发电 根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态
机械能转变为电能 电能和机械能变成内能 电能转变为机械能 能量关系 制动 驱动 电磁转矩 转差率 转速 外力使电机快速旋转 外力使电机沿磁场反方向旋转 定子绕组接对称 状态 电动 电磁制动 发电 实现

69 2.2交流异步电动机的定子绕组 2.2.1 交流绕组的基本知识 一、交流绕组的分类 按相数分为：单相、三相、多相
按槽内层数分为：单层（同心式、链式、交叉式）、双层 （叠绕组、波绕组）、单双层 每极每相槽数q：整数槽、分数槽 二、基本概念 1.极距τ： 2.线圈节距y： 整距y=τ； 短距y<τ;长距y>τ 。 3.槽距角α（电角度）：

70 8.极相组:将一个磁极下属于同一相（即一个相带）的q个线圈， 按照一定方式串联成一组，称为极相组（又称为线圈组）。
计量电磁关系的角度称为电角度（电气角度）。电机圆周在几何上占有角度为360°，称为机械角度。而从电磁方面看，一对磁极占有空间电角度为360°。一般而言，对于p对极电机，电角度=p×机械角度。 5. 电角度=p×360°=p×机械角度 6.并联支路数a 7.相带： 60度相带:将一个磁极分成m份， 每份所占电角度 120度相带:将一对磁极分成m份， 每份所占电角度 8.极相组:将一个磁极下属于同一相（即一个相带）的q个线圈， 按照一定方式串联成一组，称为极相组（又称为线圈组）。 9.极相组数 = 线圈个数/ q 10.同一相内极相组的接法 （1）显极法（反串法）

71 定义：在同一相内，各极相组间按”尾接尾，首接首“的方式连接成一整套绕组的方法。
特点：1,极相组的个数等于磁极总数。 2,各相邻极相组之间的电流方向相反。 3,各极相组之间相互形成磁级。 ( 2)隐极法（顺串法） 定义： 特点： 11.相与相的首或尾间隔槽：D0＝120 度／ α （ 槽）

72 12.绕组的构成原则： 电机的总槽数平均分给各相 绕组的规格应一样 在一个磁极内应有三相且平均分配 绕组的排列应为：U,V,W依次排列 相与相之间应保持120度的电角度 相与相的首或尾应遵循：D0＝120 度／ α （ 槽）的原则 尽量取短距

73 2.2.2 三相单层绕组 一、单层链式绕组 由形状、几何尺寸和节距相同的线圈连接而成，整个外形如长链。每个线圈节距相等并且制造方便；线圈端部连线较短并且省铜。主要用于q=2的4、6、8极小型三相异步电动机。

74 二、单层同心式绕组 几个几何尺寸和节距不等的线圈连成同心形状的线圈组构成。
同心式绕组端部连线较长，适用于q=4、6、8等偶数的2极小型三相异步电动机。

75 三、单层交叉式绕组 由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成，同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互相交叉。
交叉式绕组由两大一小线圈交叉布置。线圈端部连线较短，有利于节省材料，并且省铜。广泛用于q>1的且为奇数的小型三相异步电动机。

76 ⑴叠绕组——相邻两个串联绕组中，后一个绕组叠加在前 一个线圈上
三相双层绕组 一、特点： ⑴每个槽内放置上下两个线圈边 ⑵线圈个数等于槽数 二、优点： ⑴ 可采用短距，改善电动势、磁动势的波形 ⑵线圈尺寸相同，便于绕制 ⑶端部排列整齐，利于散热机械强度高 三、分类 ⑴叠绕组——相邻两个串联绕组中，后一个绕组叠加在前 一个线圈上 ⑵波绕组——两个相连接的线圈成波浪式前进

77 叠绕组展开图

78 2.3 异步电动机的运行分析 一、主磁路、主磁通和漏磁通： 2.3.1 三相异步电动机运行的基本情况
主磁通：同时交链定子、转子、气隙构成闭合回路的 　　　　磁通，气隙里每极主磁通量用Φm表示； 漏磁通：只交链定子绕组就形成闭合回路，用 表示。 只交链转子绕组就形成闭合回路，用 表示。 主磁路：主磁通经过的路径 定、转子漏磁通包括：各自的槽漏磁通、绕组端部漏磁通 　　　　　　　　　　及高次谐波磁势引起的谐波漏磁通。

79 二、转子绕组的极数 一、空载运行分析 绕线式：与制造时的极数相同，即制造好后不能改变。
笼式：它的极数完全取决于定子磁场的极数，即总是和定子绕组的极数相同。 2.3.２异步电动机的运行分析 一、空载运行分析 空载电流：电动机空载时的定子电流称为空载电流Ｉ０ 　　Ｉ０包括有功分量Ｉ０Ｐ和无功分量Ｉ０Ｑ。Ｉ０Ｐ主要用来提 供空载时定子的铁耗，Ｉ０Ｑ用来产生主磁通，由于Ｉ０Ｐ<<Ｉ０Ｑ。 可认为Ｉ０≈Ｉ０Ｑ，即空载电流为励磁电流。

80 二、负载运行分析 转子磁场： 定、转子磁场不仅方向相同，还大小相等。因此它们 在空间保持相对静止，没有相对运动。
　　定、转子磁场不仅方向相同，还大小相等。因此它们 在空间保持相对静止，没有相对运动。 既然它们是同步旋转，又作用在同一个磁路上，把它们按向量的关系加起来，得到合成的磁动势用 表示。即: 这个合成的旋转磁通势 ，才是产生气隙每极主磁 通 的磁通势。主磁通 在定、转子相绕组里感应电动势 和 。 由于　Ｕ１≈Ｅ１ 而Ｅ1＝４．４４f1N1kw1Φm U1不变，

81 三、功率平衡方程 功率平衡方程 　转子绕组中的铜损耗为： 　这样电磁功率减去转子铜耗，剩下的就是等效电阻上的损耗，而此损耗实际上是电机转轴上总的机械功率，用 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表示，即：

82 2.3.3 转子绕组各电磁量 一、转子电动势的频率 感应电动势的频率正比于导体与磁场的相对切割速度,故转子电动势的频率为: 转子不转时, 理想空载时, 二、转子绕组的感应电动势 转子旋转时的感应电动势: 转子不转时的感应电动势: 二者关系为:

83 三、转子绕组的漏阻抗 电抗与频率正比于,转子旋转时转子漏电抗: 转子不转时转子漏电抗: 二者关系: 转子绕组的漏阻抗: 四、转子绕组的电流 转子绕组为闭合绕组,转子电流为 当转速降低时,转差率增大,转子电流也增大.

84 五、转子绕组的功率因数 转子功率因数与转差率有关,当转差率增大时,转子功率因数则减小。 六、转子旋转磁动势 转子绕组流过三相或多相对称电流时产生圆形旋转磁动势. 1)幅值 2)转向 转子电流相序与定子旋转磁动势方向相同,转子旋转磁动势的方向与转子电流相序一致. 转子旋转磁动势相对定子的速度为 可见,无论转子转速怎样变化,定、转子磁动势总是以同速、同向在空间旋转，两者在空间上总是保持相对静止。

85 2.4 三相异步电动机的工作特性及机械特性 2.4.1 工作特性 空载时,转子电流基本上为零,此时的定子电
工作特性 异步电动机的工作特性是指 ， 时电动机的转速n、定子电流 ,功率因数 ， 电磁转矩T、效率η等与输出功率P2的关系。可以通过直接给异步电动机带负载测得。 一、转速特性： 三相异步电动机空载时，转子的转速 n 接近于同 步转速 　。随着负载的增加，转速 n 要略微降低 二、定子电流特性： 空载时,转子电流基本上为零,此时的定子电 流就是励磁电流 I0, 随着负载的增加,转速降低,转子电流增大,定子电流也增大。

86 三、功率因数特性： 空载时定子侧的功率因数很低，不超过0.2，
接近额定负载时，定子电流中的有功电流增加，使功率因数提高，功率因数接近于1；但是如果进一步增大负载，由于转差率的增大，使功率因数角增大，则功率因数减小。 四、电磁转矩特性： 稳定运行时异步电动机转矩方程为 输出功率 ，所以 。 电动机空载时， ，随着负载增加， 增大，由于机械角速度Ω变化不大，电磁转矩 T em随 的变化近似地为一条直线。 五、效率特性： 空载时， = 0， ＝0，随着输出功率的增加，效率也增加。当不变损耗等于可变损耗时，电动机的效率达到最大。对中、小型异步电动机，大约 时，效率最高。如果负载继续增大，效率反而要降低。一般来说，电动机的容量越大，效率越高。

87 表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 与转子电流的有功分量 相互作用产生的。
2.4.2 三相异步电动机机械特性的三种表达式 三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存在一定的关系，所以异步电动机的机械特性通常用 表示。 一、物理表达式 表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 与转子电流的有功分量 相互作用产生的。 二、参数表达式 说明：电磁转矩与电源参数（Ｕ1、f1）、结构参数（R、X、m、p）和运行参数（s）有关。

88 三相异步电动机的机械特性 曲线 在特性曲线上有两个最大转矩，最大转矩对应的转差率称为临界转差率，可令 求得:

89 1、 与 成正比； 与 无关。 2、 越大， 越大； 与 无关。 3、 和 都近似与漏抗成反比 最大转矩与额定转矩之比称为过载能力:

90 在特性曲线上还有一个起动转矩，即 时的转矩:
结论：当其它参数一定时 1、起动转矩与电源电压平方成正比； 2、频率越高，起动转矩越小；漏抗越大，起动转矩越小； 3、绕线式电动机，转子回路电阻越大，起动转矩先增后减。 4、起动转矩倍数

91 利用电磁转矩除以最大电磁转矩可得电磁转矩的实用表达式：
三、实用表达式 利用电磁转矩除以最大电磁转矩可得电磁转矩的实用表达式： 工程上常根据电机的额定功率、额定转速、过载能力来求出实用表达式。方法是： 将Tm和sm代入即可得到机械特性方程式。

92 s n sN nN sm nm Tem 1 Tst TN Tm 2.4.3 三相异步电动机的固有机械特性和人为机械特性
一、固有机械特性 固有机械特性是指电动机在额定电压和额定频率下，按规定的接线，定、转子电路不外接阻抗时的机械特性。 s n nN sN nm sm 1 TN Tst Tm Tem 几个特殊点： D C 1.起动点A: 2.最大转矩点B: B 3.额定运行点C 4.同步运行点D A

93 n s 人为机械特性是指人为改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。 sm 1 TL UN Tst Tm Tem n1
二、人为机械特性 人为机械特性是指人为改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。 1. 降压时的人为机械特性 s n sm 1 TL UN Tst Tm Tem n1 下降后, 和 均下降, 但 不变, 和 减少。 0.8UN 0.64Tst 0.64Tm 如果电机在定额负载下运行, 下降后, 下降, 增大, 转子电流因 增大而增大,导致电机过载。长期欠压过载运行将使电机过热，减少使用寿命。

94 s n 串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。 串电阻后, 、 不变， 增大。 1 0 Tst Tm Tem n1 sm R2
2. 转子回路串对称电阻时的人为机械特性 串电阻后，机械特性线性段斜率变大，特性变软。 串电阻后, 、 不变， 增大。 1 0 Tst Tm Tem s n n1 sm R2 在一定范围内增加电阻，可以增加 。当 时 ，若再增加电阻， 减小。 Tst sm R2+Rs 除了上述特性外，还有改变电源频率、极对数等人为机械特性。 三、稳定运行区

95 第三章 三相异步电动机安装、调试 3.1 三相异步电动机安装方法 3.2 三相异步电动机运行检查 3.3 三相异步电动机参数测试及首尾端判断

96 通风、干燥、灰尘少和不易受潮的地点 3.1.2 安装基础形式与做法 1、永久性基础 2、流动性、临时性基础 3.1.3 校正方法
3.1 三相异步电动机安装方法 安装地点选择 通风、干燥、灰尘少和不易受潮的地点 安装基础形式与做法 1、永久性基础 2、流动性、临时性基础 校正方法 1、基础水平校正 2、传动装置平行校正方法 皮带传动装置 联轴传动装置

97 1、作用：防止因电动机外壳意外带电，造成人员触电事故 2、组成：接地体、接地线 3、安装方式：垂直安装、水平安装
接地装置、电源线安装 一、接地装置 1、作用：防止因电动机外壳意外带电，造成人员触电事故 2、组成：接地体、接地线 3、安装方式：垂直安装、水平安装 4、接地电阻：包括接地线电阻、接地体电阻和土壤散流电阻 5、降低接地电阻的措施 另选安装地点 增大接地体与土壤的接触面积 土壤中加入食盐或木炭 二、电源线安装 1、导线类型和截面选择 2、电源线敷设方式 明敷：管设 暗敷：管设、电缆沟

98 3.2 三相异步电动机运行检查 3.2.1 运行条件 1、电源条件 2、环境条件 3、负载条件 3.2.2 运行主要内容
3.2 三相异步电动机运行检查 运行条件 1、电源条件 2、环境条件 3、负载条件 运行主要内容 1、电压值波动小，三相电压保持平衡 2、温升不超过规定值 3、功率和功率因数应达到额定值 4、不能影响其他设备运行 启动前检查 绝缘检查 传动装置检查 接线与电压检查

99 3.2.4 运行监视 2、电源电压观察 3、工作电流检查 4、电动机温升 5、电动机转向 电动机启动、运行中出现意外，应立即停电检查
运行监视 1、电动机声音 2、电源电压观察 3、工作电流检查 4、电动机温升 5、电动机转向 电动机启动、运行中出现意外，应立即停电检查

100 3.3 三相异步电动机参数的测定及首尾端判断 3.3.1 短路(堵转)实验
短路试验又叫堵转试验，即把绕线式异步电机的转子绕组短路，并把转子卡住，不使其旋转，鼠笼式电机转子本身已短路。实验电路 实验过程:从 开始,逐渐降低电压。记录定子绕组加的端电压、定子电流 和定子输入功率 。试验前，还应测量定子绕组每相电阻 的大小。 根据测得的数据，可以算出短路阻抗、短路电阻和短路电抗。即： （大中型异步电动机） １００ＫＷ以下：Ｘ２´＝０．９７ＸＫ（２p=2、４、６） 　　　　　　　　Ｘ２´＝０．５７ＸＫ（２p=８、１０）

101 异步电动机短路试验电路 返回

102 3.3.2 空载实验 实验目的：测励磁参数 机械损耗 pΩ ，铁心损耗 pFe 。实验电路
空载实验 实验目的：测励磁参数 机械损耗 pΩ ，铁心损耗 pFe 。实验电路 试验过程：转轴上不加任何负载，即电动机处于空载运行，把定子绕组接 到额定频率的三相对称电源上，当电源电压为额定值时，让电动机运行一段 时间，使其机械损耗达到稳定值。用调压器改变加在电动机定子绕组上的电 压，使其从（1.1～1.3） 开始，逐渐降低电压 ，直到电动机的转速发生明 显的变化为止。记录电动机的端电压、空载电流、空载功率P。和转速 n 。 定子加额定电压时，根据空载试验测得的数据 和 ，可以算出:

103 异步电动机空载试验电路

104 3.3.3 三相异步电动机首尾端判断 1、分相 2、将分相后的任意一相绕组，设定它的首尾端 3、将设定了首尾端的绕组与另外一相绕组串联后与
三相异步电动机首尾端判断 一、交流法 1、分相 2、将分相后的任意一相绕组，设定它的首尾端 3、将设定了首尾端的绕组与另外一相绕组串联后与 交流电流表连接 4、在第三相绕组上接上低压交流电源。若交流电压 表有读数，则相串联两绕组为异名端连接；若无读数， 则为同名端连接。 5、用相同方法判断出第三相绕组首尾端

105 二、剩磁法 1、分相 2、假设三相绕组首尾端 3、将三相绕组的首端连接在一起，将尾端也连接在 一起，然后将两端与交流微安表连接
4、用手转动电动机转轴，若微安表指针偏转，说明 有绕组首尾端假设错误，任意调换一相绕组首尾端， 再转动电动机，直至微安表指针不偏转，这时连接在 一起的就为同名端了。

106 三、直流法 3、按图接线。合上电源开关瞬间，若表指针正偏， 则电源正极连接端与万用表黑表笔连接端为同名端；
步骤1、2与交流法相同 3、按图接线。合上电源开关瞬间，若表指针正偏， 则电源正极连接端与万用表黑表笔连接端为同名端； 若表指针反偏，则电源正极连接端与万用表红表笔 连接端为同名端。 4、用相同方法确定第三相绕组的首尾端

107 第四章 三相异步电动机检修技术 4.2 三相异步电动机检修 4.3 三相异步电动机局部修理 4.4三相异步电动机重绕修理
第四章 三相异步电动机检修技术 4.1 三相异步电动机常见故障 4.2 三相异步电动机检修 4.3 三相异步电动机局部修理 4.4三相异步电动机重绕修理

108 4.1 三相异步电动机常见故障 一、接通电源后不启动，无异常响声 二、通电后电动机不转，有异常呼声 三、电动机启动困难，加负载后转速较低
4.1 三相异步电动机常见故障 一、接通电源后不启动，无异常响声 二、通电后电动机不转，有异常呼声 三、电动机启动困难，加负载后转速较低 四、运行中电动机震动大

109 五、异步电机的故障及检修 电动机在日常的运行过程中若使用或维护不当，常会发生一些故障，如电动机加电后不能起动，转速过快、过慢，电动机在运行过程中温升过高，有异常的响声和振动，电动机绕组冒烟、烧焦等。 三相异步电动机的故障一般可分为机械和电气两部分。机械故障包括轴承、风扇叶、机壳、联轴器、端盖、轴承盖、转轴等。电气故障包括各种类型的开关、按钮、熔断器、电刷、定子绕组、转子绕组及起动设备等。其中电气故障占总故障的2/3，机械占总故障的1/3。

110 六、故障维修内容 1.查电机各部件有无机械损伤，若有则作相应修复或更换。
2.对拆开的电机进行清理，清除所有油泥、污垢。清理中，注意观查绕组绝缘状况。若油漆为暗褐或深棕色，说明绝缘已老化，对这种绝缘要特别注意不要碰撞使它脱落。若发现有脱落应进行局部绝缘修复和刷漆。 3.拆下轴承，浸在柴油或汽油中彻底清洗后，再用干净汽油清洗一遍。检查清洗后的轴承是否转动灵活，有无异常响声，内外钢圈有无晃动。根据检查结果，确定对润滑油脂或轴承是否进行更换。 4.检查定子绕组是否存在故障。使用兆欧表测绕组绝缘电阻，绝缘电阻的大小可判断出绕组受潮程度或短路情况。若有，要进行相应处理。 5.检查定、转子铁心有无磨损和变形，若观察到有磨损处或发亮点，说明可能存在定、转子铁心相擦。可使用锉刀或刮刀将亮点刮低。 6.对电机进行装配、安装，测试空载电流大小及对称性，最后带负载运行。

111 4.2 三相异步电动机检修 4.2.1 定期检修 一、定期小修期限和项目 三相异步电动机的定期维修可分为小修及大修两种。
4.2 三相异步电动机检修 定期检修 一、定期小修期限和项目 三相异步电动机的定期维修可分为小修及大修两种。 小修属于一般检修，一般一季度一次，主要是对电动 机启动设备及其整体不作大的拆卸，其主要检查项目如下： 1.清理电动机 (1) 清除和擦清电动机外部的污垢 (2) 测量绝缘电阻 2.检查和清理电动机接线部分 (1) 清理接线盒污垢 (2) 检查接线部分螺钉是否松动、损坏 (3) 拧紧螺母

112 3.检查各固定部分螺钉和接地线 4.检查传动装置 5.检查轴承 6.检查和清理启动设备 (1) 检查地脚螺钉是否紧固。
(2) 检查端盖螺钉是否紧固 。 (3) 检查轴承盖螺钉是否松动。 (4) 检查接地是否良好。 4.检查传动装置 (1) 检查轴承是否缺油，有否漏油。 (2) 检查轴承有无杂音以及磨损情况。 5.检查轴承 6.检查和清理启动设备 (1) 清理外面污垢，擦清触头，检查是否烧伤。 (2) 检查接地是否可靠，测量绝缘电阻。

113 二、定期大修期限和项目 大修应全部拆卸电动机，进行彻底检查和清理，一般一年一次。主要检修内容如下所示。 1.清理电动机及启动设备 (1) 清除表面及内部各部分的油泥、污垢。 (2) 清洗轴承。 2.检查电动机及启动设备各种零部件。 (1) 零部件是否齐全。 (2) 零部件有无磨损。 (3) 检查轴承润滑油是否变质，是否需要重新加油。 3.检查电动机绕组有无故障 (1) 有无接地、短路、断路等现象。 (2) 转子有无断条。 (3) 绝缘电阻是否符合要求。

114 4.检查电动机定、转子铁心是否相擦 定、转子是否有相擦痕迹，如有，即应修正。 5.检查启动和测量仪表及保护装置 (1) 启动设备触点是否良好，接线是否牢固。 (2) 各种测量仪表是否良好。 (3) 检查保护装置动作是否正确良好。 6.检查传动装置 (1)联轴器是否牢固。 (2)连接螺钉有无松动。 (3)检查皮带松紧程度。 7.试车检查 (1) 测量绝缘电阻。 (2) 安装是否牢固。 (3) 检查各转动部分是否灵活。 (4) 检查电压、电流是否正常。 (5) 是否有不正常振动和噪声。

115 4.2.2 三相异步电动机的拆装 → → → 一、三相异步电动机的一般拆卸步骤 1. 切断电源,卸下皮带;
三相异步电动机的拆装 一、三相异步电动机的一般拆卸步骤 1. 切断电源,卸下皮带; 2. 拆去接线盒内的电源接线和接地线; 3. 卸下底脚螺母、弹簧垫圈和平垫片; 4. 卸下皮带轮; → → →

116 5. 卸下前轴承外盖; → → → 6. 卸下前端盖; 可用大小适宜的扁凿，插在端盖突出的耳朵处，按端盖对角线依次向外撬，直至卸下前端盖。
7. 卸下风叶罩。 8. 卸下风叶。 → → →

117 9.卸下后轴承外盖。 → → → 10.卸下后端盖。 11.卸下转子
在抽出转子之前，应在转子下面和定子绕组端部之间垫上厚纸板，以免抽出转子时碰伤铁心和绕组。 12.最后用拉具拆卸前后轴承及轴承内盖。 → → →

118 → → → 二.电动机主要部件的拆装方法 (一) 皮带轮或联轴器的拆装步骤 1.皮带轮或联轴器的拆卸步骤:
(1) 用粉笔标示皮带轮或联轴器的正反面,以免安 装时装反; (2)用尺子量一下皮带轮或联轴器在轴上的位置,记 住皮带轮或联轴器与前端盖之间的距离; (3)旋下压紧螺丝或取下销子; (4)在螺丝孔内注入煤油; → → →

119 → (5) 装上拉具,拉具有两脚和三脚,各脚之间的距离要调整好;
(6) 拉具的丝杆顶端要对准电动机轴的中心,转动丝杆,使皮带轮或联轴器慢慢地脱离转轴。 应注意的事项: 如果皮带轮或联轴器一时拉不下来,切忌硬卸,可在定位螺 丝孔内注入煤油,等待几小时以后再拉.若还拉不下来,可用喷 灯将皮带轮或联轴器四周加热,加热的温度不宜太高,要防止轴 变形。 拆卸过程中,不能用手锤直接敲出皮带轮或联轴器,以免皮 带轮或联轴器碎裂、轴变形、端盖等受损。 →

120 → → 2. 皮带轮或联轴器的安装步骤: (1) 取一块细纱纸卷在圆锉或圆木棍上,把皮 带轮或联轴器的轴孔打磨光滑;
(2) 用细纱纸把转轴的表面打磨光滑; (3) 对准键槽,把皮带轮或联轴器套在转轴上; → →

121 → → (4) 调整皮带轮或联轴器与转轴之间的键槽位置; (5) 用铁板垫在键的一端,轻轻敲打,使键慢慢进入
槽内,键在槽里要松紧适宜,太紧会损伤键和键 槽,太松会使电动机运转时打滑,损伤键和键槽; (6) 旋紧压紧螺丝. → →

122 → (二) 轴承盖和端盖的拆装步骤 1.轴承盖和端盖的拆卸步骤:
(1) 拆卸轴承外盖的方法比较简单，只要旋下固定轴承盖的螺丝，就可把外盖取下。 但要注意，前后两个外盖拆下后要标上记号，以免将来安装时前后装错. → (a)拆前轴承外盖 (b)拆后轴承外盖

123 (2) 拆卸端盖前，应在机壳与端盖接缝处做好标记。然后旋下固定端盖的螺丝。通常端盖上都有两个拆卸螺孔，用从端盖上拆下的螺丝旋进拆卸螺孔，就能将端盖逐步顶出来。
若没有拆卸螺孔，可用大小适宜的扁凿，插在端盖突出的耳朵处，按端盖对角线依次向外撬，直至卸下端盖。 但要注意，前后两个端盖拆下后要标上记号，以免将来安装时前后装错。 → (a) 拆前端盖 (b) 拆后端盖

124 → → 2.轴承盖和端盖的安装步骤 轴承外盖的安装步骤： (1)装上轴承外盖; (2)插上一颗螺丝,一只手顶住螺丝,另一只手转动转轴,使轴
承的内盖也跟着转动,当转到轴承内外盖的螺丝孔一致时, 把螺丝顶入内盖的螺丝孔里,并旋紧; (3)把其余两个螺丝也装上,旋紧。 → →

125 → → → 端盖的安装步骤： (1)铲去端盖口的脏物； (2)铲去机壳口的脏物,再对准机壳上的螺丝 孔把端盖装上；
(3)、(4)插上螺丝,按对角线一先一后把螺丝旋紧,切不可有松有紧,以免损伤端盖。 → → →

126 注意事项: 在固定端盖螺丝时,不可一次将一边端盖拧紧,应将另一边端盖装上后,两边同时拧紧。要随时转动转子,看其是否能灵活转动,以免装配后电动机旋转困难。 (三) 风罩和风叶的拆卸步骤 1.选择适当的旋具，旋出风罩与机壳的固定螺丝，即可取下风罩。 2. 将转轴尾部风叶上的定位螺丝或销子拧下，用小锤在风叶四周轻轻地均匀敲打，风叶就可取下，如图所示。若是小型电动机，则风叶通常不必拆下，可随转子一起抽出。 → (b)拆风叶 (a)拆风罩

127 (四) 转子的拆装步骤 1. 转子的拆卸方法： 拆卸小型电动机的转子时，要一手握住转子，把转子拉出一些,随后用另一只手托住转子铁心渐渐往外移,如图所示。 要注意，不能碰伤定子绕组。 →

128 (2) 拆卸中型电动机的转子时，要一人抬住转轴的一
端，另一人抬住转轴的另一端，渐渐地把转子往外移, 如图所示。 → 中型电动机转子的拆卸

129 → → (3) 拆卸大型电动机的转子时，要用起重设备分段吊出转子。具体方法如下:
(3) 拆卸大型电动机的转子时，要用起重设备分段吊出转子。具体方法如下: ① 用钢丝绳套住转子两端的轴颈,并在钢丝绳与轴颈之间衬一层纸板或棉纱头。 ② 起吊转子，当转子的重心移出定子时，在定子与转子 的间隙中塞入纸板垫衬，并在转子移出的轴端垫支架或木块搁 住转子。 ③ 将钢丝绳改吊转子，在钢丝绳与转子之间塞入纸板垫 衬，如图所示。就可以把转子全部吊出。 → → 支架或床块 绳子不要吊在铁心风道里

130 2. 转子的安装方法： 转子的安装是转子拆卸的逆过程。安装时，要对准定子 中心把转子小心地往里送。要注意，不能碰伤定子绕组。
2. 转子的安装方法： 转子的安装是转子拆卸的逆过程。安装时，要对准定子 中心把转子小心地往里送。要注意，不能碰伤定子绕组。 (五) 轴承的拆装步骤 1.拆卸轴承的几种方法 (1)用拉具拆卸。应根据轴承的大小，选好适宜的拉力器， 夹住轴承，拉力器的脚爪应紧扣在轴承的内圈上，拉力器的 丝杆顶点要对准转子轴的中心，扳转丝杆要慢，用力要均。 用拉力器拆卸轴承

131 (2)用铜棒拆卸。轴承的内圈垫上铜棒，用手锤敲打铜棒，把轴承敲出，如图所示。敲打时，要在轴承内圈四周的相对两侧轮流均匀敲打，不可偏敲一边，用力不要过猛。
用铜棒敲打拆卸滚动轴承

132 (3)搁在圆桶上拆卸。在轴承的内圆下面用两块铁板夹住，搁在一只内径略大于转子外径的圆桶上面，在轴的端面垫上块，用手锤敲打，着力点对准轴的中心，如下图所示 。圆桶内放一些棉纱头，以防轴承脱下时摔坏转子。当敲到轴承逐渐松动时，用力要减弱。 (4) 轴承在端盖内的拆卸。在拆卸电动机时，若遇到轴承留在端盖的轴承孔内时，如下图所示 。把端盖止口面朝上，平滑地搁在两块铁板上，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。 拆卸端盖孔内的滚动轴承 搁在圆桶上拆卸滚动轴承

133 (5) 加热拆卸。因轴承装配过紧或轴承氧化不易拆卸时，可用 100 ℃ 左右的机油淋浇在轴承内圈上，趁热用上述方法拆卸。
2. 安装轴承的几种方法 (1)．安装前的准备工作 ① 将轴承和轴承盖用煤油清洗后，检查轴承有无裂纹，滚 道内有无锈迹等。 ② 再用手旋转轴承外圈，观察其转动是否灵活、均匀。来 决定轴承是否要更换。 ③ 如不需要更换，再将轴承用汽油洗干净，用清洁的布擦 干待装。更换新轴承时，应将其放在 70一80 ℃ 的变压器油 中，加热 5min 左右，待全部防锈油溶去后，再用汽油洗净， 用洁净的布擦干待装。

134 (2)．几种常用的安装方法 ① 敲打法。把轴承套到轴上，对准轴颈，用一段铁管，其内径略大于轴颈直径，外径略大于轴承内圈的外径，铁管的一端顶在轴承的内圈上，用手锤敲铁管的另一端，把轴承敲进去，如图所示。如果没有铁管，也可用铁条顶住轴承的内圈，对称地、轻轻地敲，轴承也能水平地套入转轴，如图 所示。 用铁条轻敲轴承 用铁管轻敲轴承

135 ② 热装法。如配合度较紧，为了避免把轴承内环涨裂或损伤配合面，可采用热装法。首先将轴承放在油锅（或油槽内）里加热，油的温度保持在 100 ℃ 左右，轴承必须浸没在油中，又不能和锅底接触，可用铁丝将轴承吊起架空，如图所示。加热要均匀，30～40min后，把轴承取出，趁热迅速地将轴承一直推到轴颈。在农村可将轴承放在100W 灯泡上烤热， lh 后即可套在轴上，如图所示。 用灯泡加热轴承 用油加热轴承

136 小型电动机实物拆装分解图

137 拆除风扇罩 →

138 拆除风扇叶 →

139 拆卸右端盖

140 拆卸左端盖 ←

141 抽出转子

142 小型电动机实物拆装分解全图

143 4.3 异步电动机电气故障检修 三相异步电动机定子绕组是产生旋转磁场的部分。受到腐蚀性气体的侵人，机械力和电磁力的冲击，以及绝缘的老化、磨损、过热、受潮等原因，都会影响异步电动机的正常运行。另外，异步电动机在运行中长期过载、过压、欠压、断相等，也会引起定子绕组故障。定子绕组的故障是多种多样的，其产生的原因也各不相同。常见的故障有以下几种，应针对不同故障采取不同的检修方法。

144 一、常见电气故障 短路故障 1.相间短路 2.匝间短路 3.对地短路（接地） 断路故障 1.绕组断路 2.电源断路（单相运行 ） 过载

145 二、定子绕组接地故障的检修 三相异步电动机的绝缘电阻较低，虽经加热烘干处理，绝缘电阻仍很低，经检测发现定子绕组已与定子铁心短接，即绕组接地，绕组接地后会使电动机的机壳带电，绕组过热，从而导致短路，造成电动机不能正常工作。

146 1．定子绕组接地的原因 (1) 绕组受潮。长期备用的电动机，经常由于受潮而使绝缘电阻值降低，甚至失去绝缘作用。
(2) 绝缘老化。电动机长期过载运行，导致绕组及引线的绝缘热老化，降低或丧失绝缘强度而引起电击穿，导致绕组接地。绝缘老化现象为绝缘发黑、枯焦、酥脆、皲裂、剥落。 (3) 绕组制造工艺不良，以致绕组绝缘性能下降。 (4) 绕组线圈重绕后，在嵌放绕组时操作不当而损伤绝缘，线圈在槽内松动，端部绑扎不牢，冷却介质中尘粒过多，使电动机在运行中线圈发生振动、摩擦及局部位移而损坏主绝缘，或槽绝缘移位，造成导线与铁心相碰。 (5) 铁心硅钢片凸出，或有尖刺等损坏了绕组绝缘。或定子铁心与转子相擦，使铁心过热，烧毁槽楔或槽绝缘。 (6) 绕组端部过长，与端盖相碰。 (7) 引线绝缘损坏，与机壳相碰。 (8) 电动机受雷击或电力系统过电压而使绕组绝缘击穿损坏等。 (9) 槽内或线圈上附有铁磁物质，在交变磁通作用下产生振动，将绝缘磨穿。若铁磁物质较大，则易产生涡流，引起绝缘的局部热损坏。

147 2．定子绕组接地故障的检查方法 (1) 观察法 绕组接地故障经常发生在绕组端部或铁心槽口部分，而且绝缘常有破裂和烧焦发黑的痕迹。因而当电动机拆开后，可先在这些地方寻找接地处。如果引出线和这些地方没有接地的迹象，则接地点可能在槽里。 (2) 兆欧表检查法 用兆欧表检查时，应根据被测电动机的额定电压来选择兆欧表的等级。500V 以下的低压电动机，选用 500V 的兆欧表； 3kV 的电动机采用1000V 的兆欧表； 6kV 以上的电动机应选用 2500V 的兆欧表。测量时，兆欧表的一端接电动机绕组，另一端接电动机机壳。按 120r / min 的速度摇动摇柄，若指针指向零，表示绕组接地；若指针摇摆不定，说明绝缘已被击穿；如果绝缘电阻在 0.5MΩ 以上，则说明电动机绝缘正常。

148 (3) 万用表检查法 检测时，先将三相绕组之间的连接线拆开，使各相绕组互不接通。然后将万用表的量程旋到 R×10kΩ 挡位上，将一只表笔碰触在机壳上，另一只表笔分别碰触三相绕组的接线端。若测得的电阻较大，则表明没有接地故障；若测得的电阻很小或为零，则表明该相绕组有接地故障。 (4) 校验灯检查法 将绕组的各相接头拆开，用一只 w 的灯泡串接于 220V 相线与绕组之间，如图 所示。一端接机壳，另一端依次接三相绕组的接头。若校验灯亮，表示绕组接地；若校验灯微亮，说明绕组绝缘性能变差或漏电。

149 (5) 冒烟法 在电动机的定子铁心与线圈之间加一低电压，并用调压器来调节电压，逐渐升高电压后接地点会很快发热，使绝缘烧焦并冒烟，此时应立即切断电源，在接地处做好标记。采用此法时应掌握通人电流的大小。一般小型电动机不超过额定电流的 2 倍，时间不超过 0.5min ；对于容量较大的电动机，则应通人额定电流的 20 ％- 50 % ，或者逐渐增大电流至接地处冒烟为止。

150 (6) 电流定向法 将有故障一相绕组的两个头接起来，例如将 U 相首末端并联加直流电压。电源可用 6-12V 蓄电池，串联电流表和可调电阻，如图所示。调节可调电阻，使电路中电流为 倍额定电流，线圈内的电流方向如图中所示。则故障槽内的电流流向接地点。此时若用小磁针在被测绕组的槽口移动，观察小磁针的方向变化，可确定故障的槽号，再从找到的槽号上、下移动小磁针，观察磁针的变化，则可找到故障的位置。

151 (7) 分段淘汰法 如果接地点位置不易发现时，可采用此法进行检查。首先应确定有接地故障的相绕组，然后在极相组的连接线中间位置剪断或拆开，使该相绕组分成两半，然后用万用表、兆欧表或效验灯等进行检查。电阻为零或校验灯亮的一半有接地故障存在。接着再把接地故障这部分的绕组分成两部分，以此类推分段淘汰，逐步缩小检查范围，最后就可找到接地的线圈。

152 3．定子绕组接地故障的检修 (1) 接地点在槽口当接地点在端部槽口附近且又没有严重损伤时，则可按下述步骤进行修理。
a ．在接地的绕组中，通人低压电流加热，在绝缘软化后打出槽楔。 b ．用划线板把槽口的接地点撬开，使导线与铁心之间产生间隙，再将与电动机绝缘等级相同的绝缘材料剪成适当的尺寸，插人接地点的导线与铁心之间，再用小木锤将其轻轻打人。 c ．在接地位置垫放绝缘以后，再将绝缘纸对折起来，最后打人槽楔。 (2) 槽内线圈上层边接地可按下述步骤检修。 a ．在接地的线圈中通人低压电流加热，待绝缘软化后，再打出槽楔。 b ．用划线板将槽机绝缘分开，在接地的一侧，按线圈排列的顺序，从槽内翻出一半线圈。 c ．使用与电动机绝缘等级相同的绝缘材料，垫放在槽内接地的位置。 d ．按线圈排列顺序，把翻出槽外的线圈再嵌人槽内。 e ．滴人绝缘漆，并通人低压电流加热、烘干。 f ．将槽绝缘对折起来，放上对折的绝缘纸，再打人槽楔。

153 (3) 槽内线圈下层边接地可按下述步骤检修。
a ．在线圈内通人低压电流加热。待绝缘软化后，即撬动接地点，使导线与铁心之间产生间隙，然后清理接地点，并垫进绝缘。 b ．用校验灯或兆欧表等检查故障是否消除。如果接地故障已消除，则按线圈排列顺序将下层边的线圈整理好，再垫放层间绝缘，然后嵌进上层线圈。 c ．滴人绝缘漆，并通人低压电流加热、烘干。 d ．将槽绝缘对折起来，放上对折的绝缘纸，再打人槽楔。 (4) 绕组端部接地可按下述步骤检修。 a ．先把损坏的绝缘刮掉并清理干净。 b ．将电动机定子放人烘房进行加热，使其绝缘软化。 c ．用硬木做成的打板对绕组端部进行整形处理。整形时，用力要适当，以免损坏绕组的绝缘。 d ．对于损坏的绕组绝缘，应重新包扎同等级的绝缘材料，并涂刷绝缘漆，然后进行烘干处理。

154 三、定子绕组短路故障的检修 定子绕组短路是异步电动机中经常发生的故障。绕组短路可分为匝间短路和相间短路，其中相间短路包括相邻线圈短路、极相组之间短路和两相绕组之间的短路。匝间短路是指线圈中串联的两个线匝因绝缘层破裂而短路。相间短路是由于相邻线圈之间绝缘层损坏而短路，一个极相组的两根引线被短接，以及三相绕组的两相之间因绝缘损坏而造成的短路。 绕组短路严重时，负载情况下电动机根本不能启动。短路匝数少，电动机虽能启动，但电流较大且三相不平衡，导致电磁转矩不平衡，使电动机产生振动，发出“嗡嗡”响声，短路匝中流过很大电流，使绕组迅速发热、冒烟并发出焦臭味甚至烧坏。

155 1．定子绕组短路的原因 (1) 修理时嵌线操作不熟练，造成绝缘损伤，或在焊接引线时烙铁温度过高、焊接时间过长而烫坏线圈的绝缘。
(2) 绕组因年久失修而使绝缘老化，或绕组受潮，未经烘干便直接运行，导致绝缘击穿。 (3) 电动机长期过载，绕组中电流过大，使绝缘老化变脆，绝缘性能降低而失去绝缘作用。 (4) 定子绕组线圈之间的连接线或引线绝缘不良。 (5) 绕组重绕时，绕组端部或双层绕组槽内的相间绝缘没有垫好或击穿损坏。 (6) 由于轴承磨损严重，使定子和转子铁心相擦产生高热，而使定子绕组绝缘烧坏。 (7) 雷击、连续启动次数过多或过电压击穿绝缘。

156 2．定子绕组短路故障的检查 (1) 观察法 观察定子绕组有无烧焦绝缘或有无浓厚的焦味，可判断绕组有无短路故障。也可让电动机运转几分钟后，切断电源停车之后，立即将电动机端盖打开，取出转子，用手触摸绕组的端部，感觉温度较高的部位即是短路线匝的位置。 (2) 万用表（兆欧表）法 将三相绕组的头尾全部拆开，用用万表或兆欧表测量两相绕组间的绝缘电阻，其阻值为零或很低，即表明两相绕组有短路。 (3) 直流电阻法 当绕组短路情况比较严重时，可用电桥测量各相绕组的直流电阻，电阻较小的绕组即为短路绕组（一般阻值偏差不超过 5 ％可视为正常）。 若电动机绕组为三角形接法，应拆开一个连接点再进行测量。

157 (4) 电压法 将一相绕组的各极相组连接线的绝缘套管剥开，在该相绕组的出线端通入 50 ~100V 低压交流电或 12~36V 直流电，然后测量各极相组的电压降，读数较小的即为短路绕组，如图所示。为进一步确定是哪一只线圈短路，可将低压电源改接在极相组的两端，再在电压表上连接两根套有绝缘的插针，分别刺人每只线圈的两端，其中测得的电压最低的线圈就是短路线圈。

158 (5) 电流平衡法 测量电路如图所示，电源变压器可用 36V 变压器或交流电焊机。每相绕组串接一只电流表，通电后记下电流表的读数，电流过大的一相即存在短路。

159 (6) 短路侦察器法 短路侦察器是一个开口变压器，它与定子铁心接触的部分做成与定子铁心相同的弧形，宽度也做成与定子齿距相同，如图所示。其检查方法如下。
取出电动机的转子，将短路侦察器的开口部分放在定子铁心中所要检查的线圈边的槽口上，给短路侦查器通入交流电，这时短路侦查器的铁心与被测定子铁心构成磁回路，而组成一个变压器，短路侦察器的线圈相当于变压器的一次线圈，定子铁心槽内的线圈相当于变压器的二次线圈。如果短路侦察器是处在短路绕组，则形成类似一个短路的变压器，这时串接在短路侦察器线圈中的电流表将显示出较大的电流值。用这种方法沿着被测电动机的定子铁心内圆逐槽检查，找出电流最大的那个线圈就是短路的线圈。 如果没有电流表，也可用约 0 . 6mm 厚的钢锯条片放在被测线圈的另一个槽口，若有短路，则这片钢锯条就会产生振动，说明这个线圈就是故障线圈。对于多路并联的绕组，必须将各个并联支路打开，才能采用短路侦察器进行测量。

160 3．定子绕组短路故障的检修 (1) 端部修理法 如果短路点在线圈端部，是因接线错误而导致的短路，可拆开接头，重新连接。当连接线绝缘管破裂时，可将绕组适当加热，撬开引线处，重新套好绝缘套管或用绝缘材料垫好。当端部短路时，可在两绕组端部交叠处插人绝缘物，将绝缘损坏的导线包上绝缘布。 (2) 拆修重嵌法 在故障线圈所在槽的槽楔上，刷涂适当溶剂（丙酮 40 % ，甲苯 35 % ，酒精 25 % ) ，约半小时后，抽出槽楔并逐匝取出导线，用聚氯胶带将绝缘损坏处包扎好，重新嵌回槽中。如果故障在底层导线中，则必须将妨碍修理操作的邻近上层线圈边的导线取出槽外，待有故障的线匝修理完毕后，再依次嵌回槽中。 (3) 局部调换线圈法 如果同心绕组的上层线圈损坏，可将绕组适当加热软化，完整地取出损坏的线圈，仿制相同规格的新线圈，嵌到原来的线槽中。对于同心式绕组的底层线圈和双层叠绕组线圈短路故障，可采用“穿绕法”修理。穿绕法较为省工省料，还可以避免损坏其他好线圈。

161 (4) 截除故障点法对于匝间短路的一些线圈，在绕组适当加热后，取下短路线圈的槽楔，并截断短路线圈的两边端部，小心地将导线抽出槽外，接好余下线圈的断头，而后再进行绝缘处理。
(5) 去除线圈法或跳接法在急需电动机使用，而一时又来不及修复时，可进行跳接处理，即把短路的线圈废弃，跳过不用，用绝缘材料将断头包好。但这种方法会造成电动机三相电磁不平衡，恶化了电动机性能，应慎用，事后应进行补救。

162 四、定子绕组断路故障的检修 当电动机定子绕组中有一相发生断路，电动机星形接法时，通电后发出较强的“嗡嗡”声，启动困难，甚至不能启动，断路相电流为零。当电动机带一定负载运行时，若突然发生一相断路，电动机可能还会继续运转，但其他两相电流将增大许多，并发出较强的“嗡嗡”声。对三角形接法的电动机，虽能自行启动，但三相电流极不平衡，其中一相电流比另外两相约大 70 % ，且转速低于额定值。采用多根并绕或多支路并联绕组的电动机，其中一根导线断线或一条支路断路并不造成一相断路，这时用电桥可测得断股或断支路相的电阻值比另外两相大。

163 1．定子绕组断路的原因 (1) 绕组端部伸在铁心外面，导线易被碰断，或由于接线头焊接不良，长期运行后脱焊，以致造成绕组断路。
(2) 导线质量低劣，导线截面有局部缩小处，原设计或修理时导线截面积选择偏小，以及嵌线时刮削或弯折致伤导线，运行中通过电流时局部发热产生高温而烧断。 (3) 接头脱焊或虚焊，多根并绕或多支路并联绕组断股未及时发现，经一段时间运行后发展为一相断路，或受机械力影响断裂及机械碰撞使线圈断路。 (4) 绕组内部短路或接地故障，没有发现，长期过热而烧断导线。

164 2.定子绕组断路故障的检查方法 (1) 观察法 仔细观察绕组端部是否有碰断现象，找出碰断处。
(1) 观察法 仔细观察绕组端部是否有碰断现象，找出碰断处。 由于跑单相运行而烧毁的电机，其绕组特征很明显，拆开电机端盖，看到电机绕组端部的1/3或2/3的极相组烧黑或变为深棕色，而其中的一相或两相绕组完好或微变色，则说明是跑单相运行造成的。以二级电机为例，其跑单相运行烧坏绕组如下图所示。

165 (2) 万用表法 将电动机出线盒内的连接片取下，用万用表或兆欧表测各相绕组的电阻，当电阻大到几乎等于绕组的绝缘电阻时，表明该相绕组存在断路故障，测量方法如图所示。

166 (3) 检验灯法 小灯泡与电池串联，两根引线分别与一相绕组的头尾相连，若有并联支路，拆开并联支路端头的连接线；有并绕的，则拆开端头，使之互不接通。如果灯不亮，则表明绕组有断路故障。测量方法如图所示。

167 (4) 三相电流平衡法 对于 10kw 以上的电动机，由于其绕组都采用多股导线并绕或多支路并联，往往不是一相绕组全部断路，而是一相绕组中的一根或几根导线或一条支路断开，所以检查起来较麻烦，这种情况下可采用三相电流平衡法来检测。 将异步电动机空载运行，用电流表测量三相电流。如果星形连接的定子绕组中有一相部分断路，则断路相的电流较小，如图 ( a ）所示。如果三角形连接的定子绕组中有一相部分断路，则三相线电流中有两相的线电流较小，如图 ( b ）所示。

168 (5) 电阻法 用直流电桥测量三相绕组的直流电阻，如三相直流电阻阻值相差大于 2 ％时，电阻较大的一相即为断路相。由于绕组的接线方式不同，因此检查时可分别检查。
对于每相绕组均有两个引出线引出机座的电动机，可先用万用表找出各相绕组的首末端，然后用直流电桥分别测量各相绕组的电阻 Ru 、 Rv 和 Rw ，最后再进行比较。

169 3．定子绕组断路故障的检修 (1) 当绕组导线接头焊接不良时，应先拆下导线接头处包扎的绝缘，断开接头，仔细清理，除去接头上的油污、焊渣及其他杂物。如果原来是锡焊焊接的，则先进行搪锡，再用烙铁重新焊接牢固并包扎绝缘，若采用电弧焊焊接，则既不会损坏绝缘，接头也比较牢靠。 (2) 引线断路时应更换同规格的引线。若引线长度较长，可缩短引线，重新焊接接头。 (3) 槽内线圈断线的处理。出现该故障现象时，应先将绕组加热，翻起断路的线圈，然后用合适的导线接好焊牢，爆炸绝缘后再嵌回原线槽，封好槽口并刷上绝缘漆。但注意接头处不能在槽内，必须放在槽外两端。另外，也可以调换新线圈。有时遇到电动机急需使用，一时来不及修理，也可以采取跳接法，直接短接断路的线圈，但此时应降低负载运行。这对于小功率电动机以及轻载、低速电动机是比较适用的。这是一种应急修理办法，事后应采取适当的补救措施。如果绕组断路严重，则必须拆除绕组重绕。 (4) 当绕组端部断路时，可采用电吹风机对断线处加热，软化后把断头端挑起来，刮掉断头端的绝缘层，随后将两个线端插人玻璃丝漆套管内，并顶接在套管的中间位置进行焊接。焊好后包扎相应等级的绝缘，然后再涂上绝缘漆晾干。修理时还应注意检查邻近的导线，如有损伤也要进行接线或绝缘处理。对于绕组有多根断线的，必须仔细查出哪两根线对应相接，否则接错将造成自行断路。多根断线的每两个线端的连接方法与上述单根断线的连接方法相同。

170 五、转子故障的检修 转子故障现象 1.转子绕组故障 2.转子机械的故障 笼型转子断条、端环开裂 绕线型转子绕组击穿、开焊和匝间短路 转子偏心
静态偏心（定子偏心）动态偏心 转轴弯曲 轴颈椭圆

171 转子故障 静态偏心（定子偏心） 动态偏心（转子偏心，轴承问题） 降低输出扭矩，=〉效率降低 振动增加，降低可靠性
断条，铸造缺陷 转子气隙偏心 静态偏心（定子偏心） 动态偏心（转子偏心，轴承问题） 影响 降低输出扭矩，=〉效率降低 振动增加，降低可靠性 转子-定子温度升高 =〉损坏电机

172 六、 电机嵌线专用工具和材料的认识 一、电机嵌线专用工具 清槽片 划线片（板）
清槽片是清除电机定子铁心槽内残存绝缘物，锈斑等杂物的专用工具。 划线片（板） 划线片是嵌放线圈时将导线划进铁芯线槽内，以及理顺已嵌入槽里的导线的专用工具。

173 电机嵌线专用工具 压线块 压线条 压线块是把已嵌入线槽的导线压紧并使其平整的专用工具。
将槽内的部分导线压实或将槽内所有导线压实，配合划线片对槽口绝缘进行折合、封口。

174 裁纸刀 裁纸刀是用来推裁高出槽面的槽绝缘纸的专用工具。 刮线刀 刮线刀是用来刮去导线接头上绝缘层的专用工具。

175 绕线模 绕线模是用来绕制电机绕组线圈的专用工具。 千分尺 千分尺是用来测量导线线径的。

176 二、电机嵌线专用材料 绝缘纸 槽绝缘 相间绝缘 层间绝缘 槽楔、垫条及出线板绝缘 套管绝缘 绝缘漆 漆包线

177 4.4 定子绕组重绕修理 4.4.1、电机绕组嵌线前的准备 一、记录绕组原始数据 原始数据的内容有： 铭牌数据、绕组数据和铁心数据
4.4 定子绕组重绕修理 4.4.1、电机绕组嵌线前的准备 一、记录绕组原始数据 原始数据的内容有： 铭牌数据、绕组数据和铁心数据 判别绕组的结构型式 单层绕组 、双层绕组 、绕组形式 判别极数 2P 看铭牌的型号 、查结构由线圈节距推算出、 万用表判断

178 判别绕组节距y 判别线圈并绕根数Na和线圈匝数N 判别并联支路对数a与接法 测量导线直径 ø

179 二、绕组的拆除与清槽 1. 拆除旧绕组的方法 （1）冷拆法 首先将电机加热 100 ℃ 左右，选择被拆电机绕组的非接线端，用磨出刃口的扁鉴对齐槽口将非接线端的上层绕组端部剁掉，一定要对齐槽口，否则不易退出槽中线圈。

180 逐槽剁掉上层线圈端部后，将此端部线圈拉直，露出这端的下层线圈端部，然后用比槽形稍小的钢棍将留在槽内的上层线圈向连接线端打出，逐槽打出后，将非接线端下层线圈端部与铁心之间垫人金属垫板，再用扁鉴把下层线圈端部对齐槽口逐槽剁掉，这时非连接线端的上下层线圈端部全部拆除。再用小钢棍逐槽打出槽内下层线圈，全部打出后，连接线端的所有线圈也都拆除干净。然后打出槽楔，清理槽内绝缘。 （2）热拆法 如果拆除较困难，也可将线圈加热 ℃ ，先剔出槽楔，然后按上述方法拆除。对于容量较大的电机，不用钢棍打出槽内线圈，扁鉴可用厚废锯条或废钢锉磨制，不能太薄。

181 用喷灯或氧气火燃烧铁心槽口是不允许的，因为会使铁心齿变形、导磁性能降低。
三、铁心清理与修整 1.槽内的清除要求 残余绝缘纸必须清理干净，否则影响嵌线质量，方法可采取烧热的铁条穿人槽内，烧焦残余绝缘材料，用与槽形尺寸相当的铁条打人槽内清除残余漆瘤。对于细长的转子铁心槽，清理是非常费工的，要求细致操作，不可损伤硅钢片。 用喷灯或氧气火燃烧铁心槽口是不允许的，因为会使铁心齿变形、导磁性能降低。

182 2.槽口的清除要求 槽口错片可用金属锤打击垫好的软金属校正，不可用锉锉不齐的冲片。 质量要求
1）铁齿和铁心无烧结铁瘤，齿端板完整，开焊处要焊好。 2）转子支架绝缘不可用旧绝缘代替。 3）要求铁心内外清洁，冲片整齐，槽口无毛刺、铁心内外无锈迹、油垢和脏物。通风道畅通。

183 四、线圈的绕制 （一）绕线前的准备 l）检查绕线机、计圈器是否正常。
2）检查电磁线型号、规格，其绝缘厚度公差应符合规定，裸线线径允许偏差应符合规定。 3）检查绕线模，并安装在绕线机上。 4）将成盘的电磁线放在线转盘或线轴上往下放线，不应 直接从原线捆上往下放着使用。 5）用毛毡浸石蜡的压板将电磁线夹紧，使电磁线拉力适度。

184 （二）绕线过程 1）在绕线模上放好卡紧布带，将引线头排在右手边，然后由右边向左开始绕线。
2 )绕线时，要有适当拉力，使各线匝靠紧，绕线后，留出所需引线长度。 3）绕制过程中，导线接头要在端部焊接，焊后清除毛刺，包扎绝缘，多根并绕导线的接头，各匝错开一定长度。 4）检查线圈尺寸、匝数，均符合要求后再成批绕线圈。 5 )线圈绕制后，要求线匝排列整齐，绕制紧密，绑扎牢固，绝缘完好，尺寸符合要求，匝数正确。

185 （三）绕组绕制工艺要求 1.导线的检查。 绕线前，先用千分尺检测导线直径、导线绝缘厚度是否符合要求。在绕制过程中，如果导线是成圈的，或线径小于0.5mm，则宜用立式拉出放线法，这种方法因盘线没有旋转惯性，不易拉乱，还要注意夹板不能夹得太紧，以免把铜线拉细。

186 2.绕组的接头。 在绕线中发现导线长度不够或断线现象时，允许采用焊接接头。对绕组的接头要求是：其位置应在线圈端部斜边处，要求焊接光洁、良好，并用绝缘带半叠包一层，既保证接触良好，又使绝缘性能可靠。如接头位置在直线部分，可用绝缘管套人，以保证绝缘良好。 3.导线的绝缘修补。 绕线中应仔细观察导线，如有绝缘损坏处，用绝缘带半叠包一层，或涂刷相应的绝缘漆。但每个线圈接头数不得超过一处，每相线圈不得超过二处，每台线圈不得超过四处。其接头必须在端部斜边处，且修补良好，以保证绝缘可靠。

187 4.4.2 异步电机定子绕组的嵌线 放置槽绝缘 线圈的整理 缩宽 扭转 捏扁 沉边 (或下层边)的嵌入 浮边(或上层边)的嵌入 封槽口
异步电机定子绕组的嵌线 一、嵌线方法 放置槽绝缘 线圈的整理 缩宽 扭转 捏扁 沉边 (或下层边)的嵌入 浮边(或上层边)的嵌入 封槽口

188 二、嵌线规律 规律一： 线圈嵌线后的分布为“一边倒”，呈多米诺骨牌推倒状； 规律二： 每次连续嵌线槽数x≤q（每极相槽数）； 规律三： 吊边数y=q（每极相槽数）； 规律四： “嵌槽-空槽”为一个操作周期，而每个操作周期所占槽数t=q(每极相槽数)。

189 三、嵌线的工艺要点 （1）引线处理。先将线圈导线理齐，引出线理直。线圈嵌线时的引出线要放在靠近机座出线盒的一端，即以出线盒为基准来确定嵌线第一槽的位置。引出线应套上绝缘套管，一般采用 2730 醇酸玻璃漆管，其直径大小应适宜，长度应一致，要求绝缘良好。

190 （2）线圈捏法。先用右手把要嵌的线圈边捏扁，用左手捏住线圈的一端向相反方向扭转，如图所示，使线圈的槽外部分略带扭绞形，以免线圈松散，使其顺利地嵌人槽内。线圈边捏扁后放到槽口的槽绝缘中间，左手捏住线圈朝里拉入槽内，如图所示。如果槽内不用引槽纸，应在槽口临时衬两张薄膜绝缘纸，以保护导线绝缘不被槽口擦伤，线圈边人槽后，即可把薄膜绝缘纸取出。如果线圈边捏得好，一次就能将大部分导线拉人槽内，由于线圈扭绞了一下，使线圈内的导线变位，线圈端部有了自由伸缩的余地，对嵌线、整形都很便利，且易于平整服贴。否则，槽上部的导线势必拱起来，使嵌线困难。

191 ( 3 ）理线与压线。导线进槽应按绕制线圈的顺序，不要使导线交叉错乱，线圈两端槽外部分虽略带扭绞形，但槽内部分必须整齐平行，否则会影响导线的全部嵌人，而且还会造成导线相擦而损伤绝缘。在线圈捏扁后不断地送人槽内时，用理线板在线圈边两侧交替理线，引导导线入槽。划线板运动方向如图所示。 若为双层绕组时，当嵌完下层边后，就把层间绝缘放人槽内，用压线板压平，然后再嵌上层边。方法是一手持划线板，另一手捏线圈，将导线二根或三根滑拨人槽，见图所示。当大部分导线嵌入后，用两手掌向里、向下按压线圈端部，将其端部压下去一点，而且让线圈张开些，不使已嵌人的导线张紧在槽口，这样有利于上层边全部嵌入。理线时，应先理下面的几根导线，使导线在嵌完后顺序排列，无交叉错乱现象。当槽满率较高时，在嵌线后期须用压线板压实导线，但不可猛敲。定子较大时，可用小锤轻敲压线板，应注意端部槽口转角处容易凸起，使导线嵌不下去，可以把竹板垫住端部往下敲打。导线全部嵌人槽内后，用压线板把全部导线压实，以便封槽。

192 （4）起把线圈的处置。起把线圈即吊把线圈，起把线圈吊起后，下面应垫一张纸，以免线圈边与铁心相碰而擦伤绝缘，如图 所示。当嵌完最后一个节距线圈后，就可把最初吊起的起把线圈几个上层边逐一放下，嵌人相应的槽内。

193 （ 5 ）封槽口。当导线全部嵌人槽内后，用压线板轻轻压实导线，剪去露出槽口的引槽纸，如图所示，用划线板将槽绝缘两边折拢，包住导线，如图所示，再把槽楔打人槽内，压紧线圈，如图所示所示。槽楔长度比槽绝缘短 3mm，要求打人槽内后松紧适当。

194 （6）层间绝缘与相间绝缘。当采用双层绕组时，同槽上下两层之间垫人与槽绝缘材料相同的层间绝缘。在下层边嵌好后，就把层间绝缘放进槽内，盖住下层边。要求层间绝缘两端伸出槽外长度均等，且不允许有个别导线在层间绝缘上面，以免造成相间击穿。 相间绝缘即为绕组端部相间垫人与槽绝缘相同的材料。在封槽后，接着在两端垫人相间绝缘，使其压住层间绝缘，并与槽绝缘相接触，端部相间绝缘应边嵌线边垫上，否则不易垫好。

195 （7）端部整形及绑扎。线圈全部嵌完后，检查线圈外形、端部排列及相间绝缘，待符合要求后，首先用手将绕组两端下压整喇叭口，如图。然后把木板垫在绕组端部，用手锤轻轻敲打，整成较为规范的喇叭口，如图，其直径大小要适宜，既要有利于通风散热，又不能使端部离机座太近，影响绝缘，如图所示。 端部整形后，修剪相间绝缘，使其高出绕组 3～4mm 。中小型电动机绕组端部需用无碱玻璃纤维带或聚醋纤维编织套管绑扎，以增加绕组的机械强度。在有引接线的一端，应把电缆和接头处同时绑扎牢，必要时应在此端增加绑扎层数。

196 定子绕组的接线、整形与绑扎 一、绕组的接线 线圈嵌好线后，要进行端部接线，也就是把每相的极相组（或单只线圈）串联成为一路，或者并联成为多路，再把三相的 6 个引出线连接到电动机的出线板上。 在三相异步电机中产生旋转磁场不仅需要通入对称三相交流电，以保证电流在时间上的对称分布；还需在定子上构成对称三相绕组，使三相绕组在定子槽内相-相间隔120°电角度，以实现空间对称分布；还要求每相绕组在定子铁心上所占的总槽数相等，各相绕组的参数(线圈匝数、尺寸、线径、并联支路数)相同，以保证参数对称分布。 三相绕组的展开图可以很清楚地表示出绕组的节距、线圈组数、每组线圈数、各相的头尾连接方法等。由于线圈边的重叠，画起来比较复杂，因此，在修理电动机的实际接线时，为了能清楚地看出各线圈组之间的连接方式，常采用一种简化了的圆形接线参考图。

197 二、绕组接线的过程 2、二次接线 （1）接引出线 （2）进行首末端连接 1.一次接线 （1）连成极相组。 （2）连成一相绕组 。
（3）并联支路的连接 。 2、二次接线 （1）接引出线 （2）进行首末端连接

198 三、绕组焊接工艺 定子三相引出线应选在靠近出线盒部位，使引出线长度最短。6 极以上电动机的并联支路超过极对数时，应联成一个圈环并接，引出线个数应按原始记录或要求而定。多路并联的分数槽绕组，要求各并联支路内的线圈数相等。引出线的标志应符合国家标准规定，长短一致，绝缘等级符合要求，符号应标志清楚、引出线截面积应符合电流要求（一般按电流密度为 4A /mm2选择）。转子的三相引出线焊接及两极绕组的引出线焊接应呈 120°圆周均匀布置。线圈连接和焊接前，应将接线头剥去漆膜、砂光。接线鼻等要事先挂好锡面。对于引接线直有 4 根及以下并绕，可采用对绞接法连接。

199 四、线头焊接与绑扎 1 ．对线头焊接的技术要求 ( l )焊接牢固。要有一定的机械强度，在电磁力和机械力的作用下，不致脱焊、断线。
( 2 )接触电阻小。焊接后，与同样截面的导线相比，电阻值应相等，甚至更小，以免运行中产生局部过热。电阻值必须稳定，在运行中无大的变化。 ( 3 )焊接方便。要求焊接容易操作，不影响周围的绝缘，并且成本应尽可能低。

200 2 ．焊接前的准备工作 （1）配置套管。一般线圈引线的套管在绕线时已套上，接线时可根据情况适当修剪一下长短，再串套上长度为 4D 一 80 ～较粗的醇酸玻璃丝漆管，如图所示。 （2）刮净线头。刮净聚醋漆包线上的绝缘漆时，可用双面刮刀或化学清除法。当采用双面刮刀时，在拉刮时不断转动方向，使圆导线周围都能刮净。刮刀可用碳钢锯条片做成，如图所示，也可用砂纸代替。当采用化学清除法时，节束后应用清水冲洗，以防腐蚀。其脱漆剂有浓乙二胺溶液、甲酸丙酮混合溶液和苯酚氨水溶液等。使用化学清除法时，应注意安全和防护。

201 ( 3 ）搪锡。为了保证锡焊焊接质量，一般在绕线后，即将每个线圈的线头刮净搪锡，然后才嵌线、接线。搪锡在搪锡槽内进行，搪锡后应抛光或擦净。
( 4 ）线头的连接。连接的形式很多，一般锡焊采用以下方法。 1）绞线。如果导线较细，可以用线头直接绞合，要求绞合紧密、平整、可靠，如图所示。 2 ）扎线。当导线较粗时，应用 0.3 ～ 0.8mm 的细铜线扎在线头上，如图所示。

202 二、绕组的整形与绑扎 1.绕组端部整形 绕组嵌、接好线后，在绑扎之前要将线圈端部排列整齐，同时仔细检查端部绝缘，如有移位、滑脱和损坏的要矫正和修整。然后在线圈端部内侧在敲棒的衬垫下用橡皮锤轻敲，一般在相邻两绕组交叉处敲打，使定子绕组端敲成整体，有利于散热和增强机械强度，绕组端部外呈抛物线张开的弧形喇叭口状，有利于安装转子和散热。

203 2.连接线的绑扎 在接线前，先将定子的每个线圈引出线理顺，如左图所示，然后再根据圆形接线图连接。接线的安排一定要整齐、牢固，小型电动机把接线布置在端部外侧，待焊接完毕，套好套管后，与端部一起绑扎，如图（a）所示。中型电动机接线较粗，可以单独把接线绑扎在端部顶上，如图（b）所示。

204 电动机的浸漆和烘干 一、 绕组的初测 绕组在完成接线、端部整形及绑扎后，尚未浸漆前，应对绕组进行检查和测试。检查线圈有无断路、短路、接地和接错，测试直流电阻、绝缘电阻是否达到要求等问题。若有问题，此时线圈未固化，正好便于检查和返修。

205 二、绕组的浸漆 绕组在电机结构中是最脆弱的部件，为了提高绕组的耐潮防腐性和绝缘强度，并提高机械强度、导热性和散热效果与延缓老化等，必须对重绕后的电机绕组进行浸漆处理。并要求浸漆与烘干严格按绝缘处理工艺进行，以保证绝缘漆的渗透性好、漆膜表面光滑和机械强度高，使定子绕组粘结成为一个结实的整体。 其工艺过程由预烘、浸漆两个主要工序组成。

206 （一）预烘 1．预烘目的 绕组在浸漆前应先进行预烘，是为了驱除绕组中的潮气和提高工件浸漆时的温度，以提高浸漆质量和漆的渗透能力。 2．预烘方法 预烘加热要逐渐增温，温升速度以不大于20～30℃/h为宜。预烘温度视绝缘等级来定，对E级绝缘应控制在120～125℃；B级绝缘应达到125～130℃，在该温度下保温4～6小时，然后将预烘后的绕组冷却到60～80℃开始浸漆。

207 （二）浸漆 1．浸漆温度 如果工件温度过高，漆中溶剂迅速挥发，使绕组表面过早形成漆膜，而不易浸透到绕组内部，也造成材料浪费；若温度过低，就失去预烘作用，使漆的粘度增大，流动性和渗透性较差，也使浸漆效果不好。实践证明，工件温度在60～80℃时浸漆为宜。 2．漆的粘度 漆的粘度选择应适当，第一次浸漆时，希望漆渗透到绕组内部，因此要求漆的流动性好一些，故漆的粘度应较低，一般可取22～26s（20℃、4号粘度计）；第二次浸漆时，主要希望在绕组表面形成一层较好的漆膜，因此漆的粘度应该大一些，一般取30～38s为宜。由于漆温对粘度影响很大，所以一般规定以20℃为基准，故测量粘度时应根据漆的温度作适当调整。 3．浸漆时间 浸漆时间的选择原则是：第一次浸漆，希望漆能尽量渗透到绕组内部，因此浸漆时间应长一些，约15～20min；第二次浸漆，主要是形成较好的表面漆膜，因此浸漆时间应短一些，以免时间过长反而将漆膜损坏，故约10～15min为宜。但一定要浸透，一直浸到不冒气泡为止，若不理想可适当延长浸漆时间。

208 4．浸漆方法 浸漆的主要方法有:浇浸、沉浸、真空压力浸。 对单台修理的电机浸漆，多采用浇浸，而沉浸和真空压力浸通常用于制造电机，对批量的可考虑沉浸，高压电机才采用真空压力浸。 常用的浇浸工艺方法为： (a)取出预烘的电机，待温度凉至60～80℃，竖直架于漆盘之上； (b)将无溶剂漆灌入空饮料塑料瓶中，以便于把握浇浸漆量； (c)手拿装有绝缘漆的塑料瓶，斜倾瓶口使绝缘漆流出瓶口呈线状，从绕组上端部浇入绝缘漆，使漆在线圈中渗透并由绕组下端部回流到漆盘； (d)当停止滴漆约20～3Omin，把电机定子翻过来，再将绝缘漆浇向绕组上端部（原下端部），直至渗透为止； (e)再停止滴漆约3Omin后，用布蘸上煤油，将定子内膛及机座上的余漆清除，然后进行烘干； (f)若需二次浸漆的，经烘干后取出凉至60～80℃再进行第二次浇浸，操作同上。

209 三、绕组的烘干 余漆滴干后，即可进行烘干，目的是将漆中的溶剂和水分挥发掉，使绕组表面形成坚固的漆膜。 （一）烘干过程 1．低温阶段
1．低温阶段　 目的是促使漆中溶剂挥发掉。温度控制在70～80℃，约烘2～3h，这样使溶剂挥发比较缓慢，以免表面很快结成漆膜，导致内部气体无法排出、绕组表面形成许多气孔或烘不干； 2．高温阶段　 目的是迫使漆基氧化，在绕组表面形成坚固的漆膜。温度控制在130℃左右，烘6～18h，具体时间可根据电机大小及浸漆次数而定。 在整个烘干过程中，要求每隔1h用兆欧表测量一次绕组对地的绝缘电阻，开始时绝缘电阻下降，以后逐渐上升，在3h内必须趋于稳定。绕组对地绝缘电阻一般要在5MΩ以上，绕组才能算烘干。

210 （二） 烘干方法 1．热风循环干燥法 电热风循环干燥箱又称烘箱，其结构原理如图3-9所示。烘箱用铁皮制成，电热丝装在箱体底部和两面侧壁，发热件外面用铁皮罩住，一方面可使热量通过铁板传导，箱内温度更均匀；另一方面防止漆直接滴到发热件上，引起明火，烧毁电机。在通电过程中，用酒精式温度计监测烘箱温度，注意不得超过规定允许值，不得采用水银式温度计对烘箱温度进行监测，以防温度计意外破损，水银滴入电机定子绕组内，造成绕组短路。另外烘箱顶部留有排出潮气和溶剂蒸汽的通气口。

211 2．电流干燥法 将电机定子绕组按一定的接线方式连接，再给线圈中通入电流，利用绕组本身的铜耗发热进行烘烤干燥。主要接线方式有串联加热式、星形加热式、三角形加热式等。不管那种方式，每相绕组所分配到的烘烤电流应控制在它额定电流的60%～80%，通电6～8h，绕组温度达70~80℃为宜。

212 3．灯泡干燥法 用红外线灯泡或一般灯泡使灯光直接照射到电机定子绕组上，改变灯泡功率，即可改变温度。也可通过测量铁心温度控制绕组温度，并随时测量电机的绝缘电阻，等达到要求后即可停止干燥。 4．铁损干燥法 用绝缘导线穿绕在电机定子铁心上，接上交流电源产生交变磁通，在定子铁心中形成涡流，使定子铁心发热，烘干电机。 5．生石灰干燥法 把电机放在一个密封箱里，并箱内撒上生石灰，利用生石灰强吸潮能力，干燥电机。这种方法安全、省力，但干燥时间长。

213 电动机检修后的试验 1．测量冷态直流电阻 测定直流电阻主要是为了检验电机三相绕组直流电阻的对称性，即三相绕组直流电阻值的平衡程度，要求误差不超过平均值的5%。由于绕组接线错误、焊接不良、导线绝缘层损坏或线圈匝数有误差，都会造成三相绕组的直流电阻不平衡。 根据电机功率的大小，绕组的直流电阻可分为高电阻与低电阻，电阻在10Ω以上为高电阻，在10Ω以下为低电阻。其测量方法如下： (1) 高电阻的测量 用万用表测量，或通以直流电，测出电流I和电压U，再按欧姆定律计算出直流电阻R； (2) 低电阻的测量 用精度较高的电桥测量，应测量三次，取其平均值。

214 2．测量绝缘电阻 兆欧表测量绕组的对地绝缘电阻和相间绝缘电阻是先将三相绕组的6个端头分出U、V、W三相的3对端头，再把兆欧表“E”(地)端接其中一相，“L”(线)端接在另一相上，以120r/min的转速均匀摇动1分钟(转速允许误差±20%),随之读取兆欧表指示的绝缘电阻值。用此法测三次，就测出U-V、V-W、W-U之间的相间绝缘电阻值。 然后将U、V、W三相的3个尾端头(或首端头)绞接在一起，把兆欧表的“L”(线)端接上，再把“E”(地)端接机座，以测相间绝缘电阻的方法，同样测得对地绝缘电阻值。 低压电机通常采用500V兆欧表，要求对地绝缘电阻和相间绝缘电阻都不能小于5MΩ。 若绝缘电阻值偏小，说明绝缘不良，通常是槽绝缘在槽端伸出槽口部分破损或末伸出槽口或没有包好导线，使导线与铁心相碰所致。处理方法是在槽口端找出故障点，并以衬垫绝缘纸来消除故障点。如果没有破损仍低于此值，必须经干燥处理后才能进行耐压试验。

215 3．耐压试验 耐压试验用以检验电机的绝缘和嵌线质量。通过耐压试验可以准确地发现绝缘的缺陷，以免在运行中造成绝缘击穿故障，并可确保电机的使用寿命。 (1) 耐压试验的做法 要在专用的试验台上进行，每一个绕组都应轮流对机座做绝缘试验，此时试验电源的一极接在被试绕组的引出线端，而另一极则接在电动机的接地机座上。在试验一个绕组时，其它绕组在电气上都应与接地机座相连接。

216 在绕组对机座及绕组各相之间施加一定值的50Hz交流电压，历时1min而无击穿现象为合格。低压电机的试验电压如下表所示。
(2) 耐压试验的标准 在绕组对机座及绕组各相之间施加一定值的50Hz交流电压，历时1min而无击穿现象为合格。低压电机的试验电压如下表所示。 进行耐压试验时，必须注意安全，防止触电事故发生。 对小于额定电压为380V的电动机，若身边没有高压试验设备，装配后的耐压试验也可用2500V兆欧表摇测1分钟代替。 试验阶段 1kw以上 1.1~3kw 4kw以上 嵌线后未接线 2UN﹢1000V 2UN﹢2000V 2UN﹢2500V 接线后未浸漆 2UN﹢750V 2UN﹢1500V 总装后 2UN﹢500V

217 4．空载试验 当绕组接线正确，扁铁片正常转动时，用同一钳形电流表分别测三相绕组定子电流值。测得各相电流与三相平均电流之差应小于10%，如果某相超过三相平均值20%以上，表明该相绕组有匝间短路或轻微接地。

218 第五章 单相异步电动机结构和工作原理 5.1 结构和工作原理 5.2 单相电容（电阻）异步电动机 5.3 单相罩极异步电动机

219 5.1.1 结构 一、概述 1、应用情况 2、优缺点 优点：结构简单，成本低廉，噪音小。
结构 一、概述 1、应用情况 广泛应用于家用电器（电风扇、电冰箱、洗衣机等）、空调设备、电动工具、医疗器械及轻工设备中。 2、优缺点 优点：结构简单，成本低廉，噪音小。 缺点：与同容量三相感应电动机相比较，体积较大，功率因数及过载能力都较低。 故单相感应电动机只能作成小容量： 微型：几瓦～750瓦； 小型：550瓦～3700瓦。

220 与三相感应电动机相似，包括定子和转子两大部分。转子结构都是笼型的，定子铁心由硅钢片叠压而成。定子铁心上嵌有定子绕组。
二、  结构 与三相感应电动机相似，包括定子和转子两大部分。转子结构都是笼型的，定子铁心由硅钢片叠压而成。定子铁心上嵌有定子绕组。 单相感应电动机正常工作时，一般只需要单相绕组即可，但单相绕组通以单相交流电时产生的磁场是脉动磁场，单相运行的电动机没有起动转矩。 为使电动机能自行起动和改善运行性能，除工作绕组（又称主绕组）外，在定子上还安装一个辅助的起动绕组（又称副绕组）。两个绕组在空间相距900或一定的电角度。

221

222 单相异步电动机的铭牌上标明电机的型号、额定数据等。
铭牌数据 单相异步电动机的铭牌上标明电机的型号、额定数据等。 一、异步电动机的型号： DO —— 封闭式小功率单相电容运行异步电动机 极数 铁心长度代号 第二次改型设计 机座中心高

223 二、异步电动机的额定值： １、额定功率 PN 指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率。
２、额定电压 UN 指额定运行状态下加在定子绕组上的电 压，单位为V。 ３、额定电流IN 指电动机在定子绕组上加额定电压、轴上 输出额定功率时，定子绕组中的电流，单位为A。 ４、额定频率f 指我国规定工业用电的频率是50Hz。 ５、额定转速nN 指电动机定子加额定频率的额定电压，且 轴端输出额定功率时电机的转速，单位为r/min 。 ６、工作方式 分为连续工作制和断续工作制。

224 5.2 单相异步电动机的主要类型 根据获得旋转磁场方式的不同，主要分为分相电动机和罩极电动机 一、分相起动电动机 分相起动电动机包括电容起动电动机、电容运行电动机和电阻起动电动机 1、电容起动电动机 特点： ⅰ）起动绕组和电容按短时工作设计； ⅱ）电容起分相和提高功率因数的作用。 由于起动绕组和电容按短时工作设计，因此，当n达75～80%n1时，离心开关自动打开。

225

226 2、电容运行电动机 电容运行电动机实质是一台两相异步电动机，起动绕组和电容应按长期工作设计。

227 ⅳ）应用比较广泛，如应用于压气机、空调等。
特点： ⅰ）起动绕组和电容器按长期工作设计； ⅱ）过载能力、功率因数和效率均较高； ⅲ）容量能做到五十瓦至几千瓦； ⅳ）应用比较广泛，如应用于压气机、空调等。

228 3 电阻起动电动机 在起动绕组中串联电阻来分相，即工作绕组电阻小，电抗大；起动绕组电阻大，电抗小。 二、罩极电动机 1、结构特点： 定子作成凸极式，由硅钢片叠压而成，工作绕组为集中绕组，套在定子磁极上，每个极靴表面1/3～1/4处开有一个小槽，放入罩极绕组（短路环），如下图：

229

230 旋转磁场，转向由未罩极部分转向罩极部分。电机转向也由未罩极部分转向罩极部分。
2、改变转向的方法：   将定子磁极旋转1800安装。 3、优缺点：起动转矩小，结构简单，不需要电容器。 4、应用: 用于小容量电动机中。如应用于小型风扇、电动模型中。

231 第六章 单相异步电动机检修技术 定子绕组 反转与调速 常见故障与检修方法

232 6.1 单相异步电动机定子绕组 6.2 单相异步电动机反转与调速 一、反转 1、将工作绕组或启动绕组首、尾端与电源的连接对换
6.1 单相异步电动机定子绕组 6.2 单相异步电动机反转与调速 一、反转 1、将工作绕组或启动绕组首、尾端与电源的连接对换 2、电容运行式单相异步电动机，将电容从一套绕组改接到另一套绕组上。

233 二、单相异步电动机的调速 1．串电抗器调速

234 2．抽头法调速

235 6.3 单相异步电动机常见故障及检修方法 在农村，由于电网的供电质量较差、使用不当等原因，单
6.3 单相异步电动机常见故障及检修方法 在农村，由于电网的供电质量较差、使用不当等原因，单 相电机故障率较高，主要表现为电机严重发热、转动无力、 启动困难、烧保险丝等。 怎样用万用表分出单相电容电机的启动绕组和运行绕组 一般用万用表的欧姆档直接测量三根线的直流电阻. 1、找出三根线中阻值最大的两根线,那另一根就公共线了； 2、这时再用这两根线分别与公共线测量直流电阻.阻值小的一根就是主绕组，直接接相线。剩下的另一根就是启动绕组了，和电容串联后接相线 。

236 第七章 直流电机 本章主要讨论直流电机的基本结构和工作原理，讨论直流电机的磁场分布、感应电动势、电磁转矩、电枢反应及影响、换向及改善换向方法。 7.1 直流电机的基本工作原理与结构 7.2 直流电机电枢绕组 7.3 空载和负载时直流电机的磁通势和磁场 7.4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩 7.５ 直流电机的换向 7.６直流发电机 7.７直流电动机

237 构成：主极铁心和套装在铁心上的励磁绕组。 2、机座
7.1 直流电机的基本工作原理和结构 7.1.1直流电机的主要结构(演示) 1、主磁极 作用：建立主磁场。 构成：主极铁心和套装在铁心上的励磁绕组。 2、机座 作用：1、主磁路的一部分； 2、电机的结构框架。 构成：用厚钢板弯成筒形焊成或铸钢件制成。

238 构成：一般用厚0.5㎜且冲有齿、槽的硅钢片叠压夹紧而成。
3、电枢铁心 作用(1)主磁路的一部分； (2) 电枢绕组的支撑部件。 构成：一般用厚0.5㎜且冲有齿、槽的硅钢片叠压夹紧而成。 4、电枢绕组 作用：直流电机的电路部分。 构成：用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，上下层以及线圈与电枢铁心间要妥善地绝缘，并用槽楔压紧。

239 作用：整流（发电机）或逆变（电动机）。 5、换向器 构成：由许多鸽形尾的换向片排列成一个圆筒,片间用V形云母绝缘， 6、电刷装置
两端再用两个形环夹紧而构成。 6、电刷装置 作用：电枢电路的引出（或引入）装置。 构成：电刷、刷盒、刷杆和连线等。

240 7、换向极 作用：改善换向。 构成：由铁心和绕组组成。 8、气隙 作用：电机磁路的主要组成部分 构成：静止磁极与电枢之间的间隙

241 7.1.2 直流电机的工作原理 一、直流发电机工作原理
右图为直流发电机的物理模型，N、S为定子磁极，abcd是固定在可旋转导磁圆柱体上的线圈，线圈连同导磁圆柱体称为电机的转子或电枢。线圈的首末端a、d连接到两个相互绝缘并可随线圈一同旋转的换向片上。转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷进行的。

242 当原动机驱动电机转子逆时针旋转 后 ，如右图。
导体ab在S极下，a点低电位，b点高电位；导体cd在N极下，c点低电位，d点高电位；电刷A极性仍为正，电刷B极性仍为负。(动画) 实际直流发电机的电枢是根 据实际需要有多个线圈。线圈分 布在电枢铁心表面的不同位置， 按照一定的规律连接起来，构成 电机的电枢绕组。磁极也是根据 需要N、S极交替旋转多对。

243 二、直流电动机工作原理 直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。 在磁场作用下，N极性下导体ab受力方向从右向左，S 极下导体cd受力方向从左向右。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。当电磁转矩大于阻转矩时，电机转子逆时针方向旋转。 把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过。

244 当电枢旋转到右图所示位置时 原N极性下导体ab转到S极下，受力方向从左向右，原S 极下导体cd转到N极下，受力方向从右向左。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。线圈在该电磁力形成的电磁转矩作用下继续逆时针方向旋转。 同直流发电机相同，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。

245 7.1.3 直流电机的铭牌数据 1、额定功率 PN 电机的输出功率，以 “W” 为量纲单位。若
     指电机在铭牌规定的额定状态下运行时， 电机的输出功率，以 “W” 为量纲单位。若 大于 1kW 或 1MW 时，则用 kW 或 MW 表示。 对于直流发电机，PN是指输出的电功率，它等于额定电压和额定电流的乘积。 即 ：PN＝UNIN    对于直流电机，PN是指输出的机械功率，所以：PN＝UNINηN

246 指额定状态下电枢出线端的电压，以 “V” 为单位。
⒉额定电压 UN  指额定状态下电枢出线端的电压，以 “V” 为单位。  ⒊额定电流 IN        指电机在额定电压、额定功率时的电枢电流值，以 “A” 为单位。 ⒋额定转速 nN  指额定状态下运行时转子的转速，以r/min为单位。   ⒌额定励磁电流 If       指电机在额定状态时的励磁电流值。

247 7.2 直流电机的电枢绕组 7.2.1 直流枢绕组基本概念 元件：构成绕组的线圈称为绕组元件，分单匝和多匝两种。
元件的首末端：每一个元件均引出两根线与换向片相连，其中一根称为首端，另一根称为末端。 极距：相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距离，用 表示。 叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前一个元件端接部分，整个绕组成折叠式前进。 波绕组：指把相隔约为一对极距的同极性磁场下的相应元件串联起来，象波浪式的前进。

248 第一节距 ：一个元件的两个有效边在电枢表面跨过的距离。
第二节距 ：连至同一换向片上的两个元件中第一个元件的下层边与第二个元件的上层边间的距离。 合成节距 ：连接同一换向片上的两个元件对应边之间的距离。 单叠绕组 单波绕组 换向节距 yk ：同一元件首末端连接的换向片之间的距离。

249 7.2.2 单叠绕组 单叠绕组的特点是相邻元件(线圈)相互叠压,合成节距与换向节距均为1，即： 。 单叠绕组的的特点：
单叠绕组的特点是相邻元件(线圈)相互叠压,合成节距与换向节距均为1，即： 。 单叠绕组的的特点： 1） 同一主磁极下的元件串联成一条支路，主磁极数与支路数相同。 2）电刷数等于主磁极数，电刷位置应使感应电动势最大，电刷间电动势等于并联支路电动势。 3）电枢电流等于各支路电流之和。

250 单叠绕组的展开图是把放在铁心槽里、构成绕组的所有元件取出来画在一张图里，展示元件相互间的电气连接关系及主磁极、换向片、电刷间的相对位置关系。

251 7.2.3 单波绕组 单波绕组的特点 1）同极下各元件串联起来组成一条支路，支路对数为1，与磁极对数无关；
单波绕组的合成节距与换向节距相等。 单波绕组的特点 1）同极下各元件串联起来组成一条支路，支路对数为1，与磁极对数无关； 2）当元件的几何形状对称时，电刷在换向器表面上的位置对准主磁极中心线，支路电动势最大； 3）电刷数等于磁极数； 4）电枢电动势等于支路感应电动势； 5）电枢电流等于两条支路电流之和。

252 两个串联元件放在同极磁极下，空间位置相距约两个极距；沿圆周向一个方向绕一周后，其末尾所边的换向片落在与起始的换向片相邻的位置。
单波绕组的绕组展开图 两个串联元件放在同极磁极下，空间位置相距约两个极距；沿圆周向一个方向绕一周后，其末尾所边的换向片落在与起始的换向片相邻的位置。

253 7.3 空载和负载时直流电机的磁场 7.3.1 直流电机的空载磁场 右图为一台二极直流电机空载时的磁场示意图。
直流电机中，主磁通在电枢绕组中产生感应电动势或电磁转矩，而漏磁通没有这个作用，它只是增加主磁极磁路的饱和程度。在数量上，漏磁通比主磁通小得多，大约是主磁通的20%。

254 为了感应电动势或产生电磁转矩，直流电机气隙中需要有一定量的每极磁通 ，空载时，气隙磁通 与空载磁动势 或空载励磁电流 的关系，称为直流电机的空载磁化特性。
为了经济、合理地利用材料，一般直流电机额定运行时，额定磁通 设定在图中A点，即在磁化特性曲线开始进入饱和区的位置。

255 直流电机负载时的负载磁场 直流电机带上负载后，电枢绕组中有电流，电枢电流产生的磁通势称为电枢磁通势。电枢磁通势的出现使电机的磁场发生变化。 右图为一台电刷放在几何中性线的两极直流电机的电枢磁场分布情况。 假设励磁电流为零，只有电枢电流。由图可见电枢磁通势产生的气隙磁场在空间的分布情况。

256 当励磁绕组中有励磁电流，电机带上负载后，气隙中的磁场是励磁磁通势与电枢磁通势共同作用的结果。电枢磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。
电刷在几何中性线上时，将主磁场分布和电枢磁场分布叠加，可得到负载后电机的磁场分布情况，如图（a）所示。

257 由图可知，电刷在几何中性线时的电枢反应的特点：
1、使主磁场发生畸变 空载时电机的物理中性线与几何中性线重合。负载后由于电枢反应的影响，每一个磁极下，一半磁场被增强，一半被削弱，物理中性线偏离几何中性线 α 角。 2、对主磁场起去磁作用 磁路不饱和时，主磁场被削弱的数量等于加强的数量，因此每极量的磁通量与空载时相同。电机正常运行于磁化曲线的膝部，主磁极增磁部分因磁密增加使饱和程度提高，铁心磁阻增大，增加的磁通少些，因此负载时每极磁通略为减少。

258 7.4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩 7.4.1 直流电机的电枢电动势 性质: 发电机——电源电势(与电枢电流同方向); 为电机的结构常数
直流电机的电枢电动势 电枢旋转时,主磁场在电枢绕组中感应的电动势简称为电枢电动势。 式中： 为电机的结构常数 ，称为电动势常数 可见，直流电机的感应电动势与电机结构、气隙磁通及转速有关。 性质: 发电机——电源电势(与电枢电流同方向); 电动机——反电势(与电枢电流反方向).

259 电枢绕组中有电枢电流流过时,在磁场内受电磁力的作用,该力与电枢铁心半径之积称为电磁转矩。
直流电机的电磁转矩 电枢绕组中有电枢电流流过时,在磁场内受电磁力的作用,该力与电枢铁心半径之积称为电磁转矩。 其中 为电机的转矩常数，有 可见，制造好的直流电机其电磁转矩与气隙磁通及电枢电流成正比。 性质: 发电机——制动(与转速方向相反)； 电动机——驱动(与转速方向相同)。

260 7.５ 直流电机的换向 一、换向概述 直流电机的某一个元件经过电刷，从一条支路换到另一条支路时,元件里的电流方向改变，即换向。
元件从开始换向到换向终了所经历的时间，称为换向周期 。换向周期通常只有千分之几秒。直流电机在运行中，电枢绕组每个元件在经过电刷时都要经历换向过程。 k T 换向问题很复杂，换向不良会在电刷与换向片之间产生火花。当火花大到一定程度，可能损坏电刷和换向器表面，使电机不能正常工作。 产生火花的原因很多，除了电磁原因外，还有机械的原因。此外换向过程还伴随着电化学和电热学等现象。

261 二、改善换向的方法 选择合适的电刷，增加换向片与电刷之间的接触电阻
装设换向磁极，位于几何中性线处装换向磁极。换向绕组与电枢绕组串联，在换向元件处产生换向磁动势抵消电枢反应磁动势 大型直流电机在主磁极极靴内安装补偿绕组，补偿绕组与电枢绕组串联，产生的磁动势抵消电枢反应磁动势

262 7.6 直流发电机 一、直流发电机的励磁方式 供给励磁绕组电流的方式称为励磁方式。分为他励和自励两大类，自励方式又分并励、串励和复励三种方式。 1、他励：直流电机的励磁电流由其它直流电源单独供给。 他励直流发电机的电枢电流和负载电流相同，即：

263 2、并励：发电机的励磁绕组与电枢绕组并联。且满足 。
3、串励：励磁绕组与电枢绕组串联。满足 。

264 4、复励：并励和串励两种励磁方式的结合。电机有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，一个与电枢绕组并联。

265 二、直流电机能量转换 三、直流电机损耗 2、铁心损耗pFe １、机械损耗pm 3、铜耗pCu 4、附加损耗pad 1、直流发电机
Pem=TemΩ=EaIa 其中TemΩ为机械功率属性的电磁功率 　　　　　　　　　　　　　　EaIa 　为电功率属性的电磁功率 　　　在能量转换中Tem起关键性作用 ２、直流电动机 　　 Pem=EaIa =TemΩ 　　　在能量转换中Ea起关键性作用 三、直流电机损耗 2、铁心损耗pFe １、机械损耗pm 3、铜耗pCu 4、附加损耗pad

266 P1=Pem+pm+pFe+pad=Pem+p0
四、 直流电机的基本方程式 １、电动势平衡方程 式中： 为电枢回路总电阻； ２、功率平衡方程 P1=Pem+pm+pFe+pad=Pem+p0 Pem=EaIa=(U+IaRa)Ia=UIa+Ia2Ra =U(I+If)+Ia2Ra=UI+UIf+Ia2Ra =P2+pCuf+pCua ３、转矩平衡方程 Ｔ１＝Ｔem+T0

267 空载时， 。由于 ，因此空载特性实质上就是 。由于 正比于 ，所以空载特性曲线的形状与空载磁化特性曲线相同。
五、 直流发电机的运行特性 1、他励式空载特性 定义：当 、 时， 空载特性曲线上升分支 空载特性曲线下降分支 平均空载特性曲线 空载时， 。由于 ，因此空载特性实质上就是 。由于 正比于 ，所以空载特性曲线的形状与空载磁化特性曲线相同。 直流发电机的空载特性是非线性的的，上升与下降的过程是不相同的。实际中通常取平均特性曲线作为空载特性曲线。

268 由曲线可见，负载电流增大时，端电压有所下降。
2、他励式外特性 他励 并励 定义：当 、 时， 外特性曲线如图所示 由曲线可见，负载电流增大时，端电压有所下降。 根据 可知，端电压下降有两个原因：一是在励磁电流一定情况下，负载电流增大，电枢反应的去磁作用使每极磁通量减少，使电动势减少；另一个原因是电枢回路上的电阻压降随负载电流增大而增加，使端电压下降。

269 由曲线可见，在负载电流变化时，若保持端电压不变，必须改变励磁电流，补偿电枢反应及电枢回路电阻压降对对输出端电压的影响。
3、调节特性 定义：当 、 时， 调节特性曲线如图所示 由曲线可见，在负载电流变化时，若保持端电压不变，必须改变励磁电流，补偿电枢反应及电枢回路电阻压降对对输出端电压的影响。 六、 并励发电机的自励条件和外特性 并励的励磁是由发电机本身的端电压提供的，而端电压是在励磁电流作用下建立的，这一点与他励发电机不同。并励发电机建立电压的过程称为自励过程，满足建压的条件称为自励条件。

270 磁化曲线。由于励磁电压不能反向，所以它的空载特性曲线只 在第一象限。
1、空载特性 并励发电机的空载特性与一般电机的空载特性一样，也是 磁化曲线。由于励磁电压不能反向，所以它的空载特性曲线只 在第一象限。 2、自励条件 曲线1为空载特性曲线，曲线2为励磁 回路总电阻 特性曲线，也称励磁电阻线 。 增大 ，场阻线变为曲线3时， 称为临界电阻 。如图所示。 若再增加励磁回路电阻，发电机将不能自励。

271 原动机带动发电机旋转时，如果主磁极有剩磁，则电枢绕
组切割剩磁通感应电动势。在电动势作用下励磁回路产生 。 如果励磁绕组和电枢绕组连接正确， 产生与剩磁方向相同的 磁通，使主磁路磁通增加，电动势增大， 增加。如此不断增 长，直到励磁绕组两端电压与 相等时，达到稳定的平衡工作点A。 可见，并励直流发电机的自励条件有： （1）电机的主磁路有剩磁 （2）并联在电枢绕组两端的励磁绕组极性要正确 （3）励磁回路的总电阻小于该转速下的临界电阻

272 3、外特性 并励发电机的外特性与他励发电机相似，也是一条下降曲线。 对并励发电机，除了像他励发电机存在的电枢反应去磁作用和电枢回路上的电阻压降使端电压下降外，还有第三个原因：由于上述两个原因使端电压下降，引起励磁电流减小，端电压进一步下降。 4、调节特性 并励发电机的电枢电流，比起他励发电机仅仅多了一个励磁电流，所以调节特性与他励发电机的相差不大。

273 7.７ 直流电动机 一、直流电机的可逆原理 以他励电机为例说明可逆原理： 把一台他励直流发电机并联于直流电网上运行， 保持不变。
把一台他励直流发电机并联于直流电网上运行， 保持不变。 保持发电机的 不变，减少原动机的输出功率，发电机的转速下降。当 下降到一定程度时，使得 ，此时 ，发电机输出的电功率 ，原动机输入的机械功率仅仅用来补偿电机的空载损耗。继续降低原动机的 ，将有 ， 反向，这时电网向电机输入电功率，电机进入电动机状态运行。同理，上述的物理过程也可以反过来，电机从电动机状态转变到发电机状态。 一台电机既可作为发电机运行，又可作为电动机运行，这就是直流电机的可逆原理。

274 二、 直流电动机的基本方程 如图规定各物理量的参考方向 电机的基本方程如下：

275 三、直流电动机的工作特性 1、他励（并励）直流电动机的工作特性 （1）转速特性 定义：当 、 时， 由方程式可得
定义：当 、 时， 由方程式可得 忽略电枢反应的去磁作用，转速与负载电流按线性关系变化。 （2）转矩特性 定义：当 、 时， 转矩表达式 考虑电枢反应的作用，转矩上升的速度比电流上升的慢。

276 （3）、效率特性 定义：当 、 时， 由方程式可得 空载损耗为不变损耗，不随负载电流变化，当负载电流较小时效率较低，输入功率大部分消耗在空载损耗上；负载电流增大，效率也增大，输入的功率大部分消耗在机械负载上；但当负载电流增大到一定程度时铜损快速增大此时效率又变小。