電機(jī)變壓器原理與維修課件：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)

單相異步電動(dòng)機(jī)任務(wù)２單相異步電動(dòng)機(jī)的使用與維護(hù)任務(wù)１單相異步電動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)任務(wù)３單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行任務(wù)４單相異步電動(dòng)機(jī)的檢修任務(wù)１單相異步電動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)¤了解單相異步電動(dòng)機(jī)的用途、分類(lèi)及其結(jié)構(gòu)?！枋煜蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)?！枵莆諉蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的拆裝技能。任務(wù)引入本任務(wù)的主要內(nèi)容是通過(guò)對(duì)單相異步電動(dòng)機(jī)的拆裝，認(rèn)識(shí)單相異步電動(dòng)機(jī)的用途、分類(lèi)及結(jié)構(gòu)。相關(guān)知識(shí)一、單相異步電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)單相異步電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)單相異步電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)二、單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)１．普通單相異步電動(dòng)機(jī)普通單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與一般小型三相籠式異步電動(dòng)機(jī)相似，如圖所示。單相異步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)１—電容器２—前端蓋３—電源接線４—定子５—轉(zhuǎn)子６—后端蓋（１）定子單相異步電動(dòng)機(jī)的定子包括定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三大部分。１）定子鐵心用薄硅鋼片疊壓而成。２）定子繞組定子鐵心槽內(nèi)放置有兩套繞組，一套是主繞組，也稱(chēng)工作繞組；另一套是副繞組，也稱(chēng)啟動(dòng)繞組。主、副繞組的軸線在空間相差90°電角度。如圖所示。３）機(jī)座采用鑄鐵或鋁鑄造而成，它能固定鐵心和支撐端蓋。工作繞組和啟動(dòng)繞組的分布１—主繞組２，３—繞組的一極４—啟動(dòng)繞組５—線槽（２）轉(zhuǎn)子單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子相同，采用籠型結(jié)構(gòu)。（３）其他附件端蓋、軸承、軸承端蓋、風(fēng)扇等。（４）啟動(dòng)元件電容器或電阻器。（５）啟動(dòng)開(kāi)關(guān)２．單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子一般為籠型轉(zhuǎn)子，定子鐵心有兩種結(jié)構(gòu)，凸極式或隱極式，一般采用凸極式結(jié)構(gòu)，如圖所示。其外形是一種方形或圓形的磁場(chǎng)框架，磁極凸出，凸極中間開(kāi)一個(gè)小槽，用短路銅環(huán)罩住1／3磁極面積。短路環(huán)起輔助作用，而凸極磁極上集中繞組則起主繞組作用。單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)的凸極結(jié)構(gòu)１—轉(zhuǎn)子２—短路環(huán)３—凸極定子鐵心４—定子繞組三、單相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)1．型號(hào)型號(hào)指電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品代號(hào)、規(guī)格代號(hào)、使用環(huán)境等。2．額定電壓U額定電壓是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的電壓，單位為V。3．額定頻率f額定頻率是指加在電動(dòng)機(jī)上的交流電源的頻率，單位為Hz。4．額定功率P額定功率是指單相異步電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率，單位為W。5．額定電流I在額定電壓、額定功率和額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，流過(guò)定子繞組的電流值，稱(chēng)為額定電流，單位為A。電動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)電流不允許超過(guò)額定電流值。6．額定轉(zhuǎn)速

n電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速，稱(chēng)為額定轉(zhuǎn)速，單位為r/min。任務(wù)２單相異步電動(dòng)機(jī)的使用與維護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)¤掌握單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理?！枇私鈫蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的過(guò)程?！枵莆諉蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)好壞的判別方法?！枋煜蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的維護(hù)。任務(wù)引入本任務(wù)的主要內(nèi)容就是檢測(cè)單相異步電動(dòng)機(jī)質(zhì)量的好壞，并對(duì)單相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行日常維護(hù)。相關(guān)知識(shí)一、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理１．單相電容（電阻）異步電動(dòng)機(jī)的工作原理在電動(dòng)機(jī)定子鐵心上嵌放兩套對(duì)稱(chēng)繞組：主繞組（又稱(chēng)工作繞組）U1U2和副繞組Z1Z2（又稱(chēng)啟動(dòng)繞組），如圖所示。然后在啟動(dòng)繞組中串入電容器（電阻）以后再與工作繞組并聯(lián)接在單相交流電源上，經(jīng)電容器（電阻）分相后，產(chǎn)生兩相相位相差90°的交流電。兩相定子繞組兩相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，如圖所示。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向異步轉(zhuǎn)動(dòng)。兩相電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)２．單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)的工作原理當(dāng)給罩極電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組內(nèi)通入單相交流電時(shí)，部分磁通穿過(guò)短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒(méi)有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而在磁極之間形成一個(gè)連續(xù)移動(dòng)的磁場(chǎng)，就像旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一樣，從而使籠型轉(zhuǎn)子受力而旋轉(zhuǎn)。單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)的工作原理二、單相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)1．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1=60f1/P。2．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向任意改變工作繞組或啟動(dòng)繞組的首端、末端與電源的接線，或?qū)㈦娙萜鲝囊唤M繞組中改接到另一組繞組中（只適用于單相電容運(yùn)行式異步電動(dòng)機(jī)），即可改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向。任務(wù)３單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行學(xué)習(xí)目標(biāo)¤掌握單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。¤掌握單相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)原理。¤掌握單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理。任務(wù)引入本任務(wù)的主要內(nèi)容是學(xué)習(xí)單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性以及反轉(zhuǎn)和調(diào)速原理及方法，掌握單相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)控制和調(diào)速控制的操作技能。相關(guān)知識(shí)一、單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性單相單繞組異步電動(dòng)機(jī)通電后產(chǎn)生的脈動(dòng)磁場(chǎng)，可以分解為正、反向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。因此，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的合成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)后，正、反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T+、T-。其機(jī)械特性變化與三相異步電動(dòng)機(jī)相同，如圖所示。一相繞組通電時(shí)單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性?xún)上嗬@組通電時(shí)單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性旋轉(zhuǎn)方向不固定時(shí)，由外力矩確定旋轉(zhuǎn)方向，并一經(jīng)啟動(dòng)，就會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。（1）當(dāng)0<S<1（即n>0）時(shí)，T>0，機(jī)械特性在第Ⅰ象限，電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行。（2）當(dāng)1<S<2（即n<0）時(shí)，T<0，機(jī)械特性在第Ⅲ象限，電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行。由其機(jī)械特性可以看出：當(dāng)S=1（即n=0）時(shí)，T=T++T-≠0，說(shuō)明該電機(jī)有自行啟動(dòng)能力。二、單相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向主要有以下方法。１．改變接線即將工作繞組或啟動(dòng)繞組中的一組首端和末端與電源的接線對(duì)調(diào)。如果把其中一個(gè)繞組反接，相當(dāng)于該繞組的磁場(chǎng)相位改變180°，若原來(lái)啟動(dòng)繞組磁場(chǎng)超前于工作繞組90°，則改接后變成滯后90°，所以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向也隨之改變，轉(zhuǎn)子跟著反轉(zhuǎn)。２．改變電容器的連接電容器的位置改接后，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向自然也跟著改變。電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動(dòng)機(jī)示意圖三、單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速１．串電抗器調(diào)速將電抗器與定子繞組串聯(lián)，利用電流在電抗器上產(chǎn)生的電壓降，使加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓低于電源電壓，從而達(dá)到降壓調(diào)速的目的。其電路如圖所示。單相異步電動(dòng)機(jī)串電抗器調(diào)速電路２．自耦變壓器調(diào)速如圖所示，加到電動(dòng)機(jī)上的電壓調(diào)節(jié)可以通過(guò)自耦變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。自耦變壓器供電方式多樣化，可以連續(xù)調(diào)節(jié)電壓，采用不同的供電方式可以改善電動(dòng)機(jī)性能。自耦變壓器調(diào)速電路ａ）整臺(tái)電動(dòng)機(jī)降壓進(jìn)行時(shí)ｂ）僅調(diào)節(jié)工作繞組電壓時(shí)３．串電容調(diào)速將不同容量的電容器串入電路中，也可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。由于電容器容抗與電容量成反比，電容量越大，容抗越小，相應(yīng)電壓降也低，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就高；反之電容量越小，容抗越大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就低。串電容器調(diào)速電路４．繞組抽頭法調(diào)速這種調(diào)速方法是在單相異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心上再嵌放一個(gè)中間繞組（又稱(chēng)調(diào)速繞組），如圖所示。通過(guò)調(diào)速開(kāi)關(guān)改變中間繞組與啟動(dòng)繞組及工作繞組的接線方法，從而改變電動(dòng)機(jī)內(nèi)部氣隙磁場(chǎng)的大小，達(dá)到調(diào)速的目的。繞組抽頭法調(diào)速電路ａ）Ｌ形接線法ｂ）Ｔ形接線法５．晶閘管調(diào)壓調(diào)速晶閘管調(diào)壓調(diào)速如圖所示，通過(guò)調(diào)節(jié)控制線路中帶開(kāi)關(guān)的電位器就可以改變雙向晶閘管的控制角，使電動(dòng)機(jī)得到不同電壓，達(dá)到調(diào)速目的。雙向晶閘管調(diào)速原理圖任務(wù)４單相異步電動(dòng)機(jī)的檢修學(xué)習(xí)目標(biāo)¤了解單相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障的產(chǎn)生原因。¤掌握單相異步電動(dòng)機(jī)通電后不轉(zhuǎn)的故障處理方法。任務(wù)引入本任務(wù)的主要內(nèi)容是：根據(jù)電動(dòng)機(jī)的故障癥狀推斷故障可能部位，并通