第5章　電動(dòng)機(jī)的原理與使用

5.1　三相異步電動(dòng)機(jī)

5.1.1　三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相異步電動(dòng)機(jī)主要由兩大部分組成，一個(gè)是靜止部分，稱為定子；另一個(gè)是旋轉(zhuǎn)部分，稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子裝在定子腔內(nèi)，為了保證轉(zhuǎn)子能在定子內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，定、轉(zhuǎn)子之間必須有一定的間隙，稱為氣隙。此外，在定子兩端還裝有端蓋等。籠型三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖5-1所示，繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。

（1）定子

定子主要由機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組等三部分組成。機(jī)座是電動(dòng)機(jī)的外殼和支架，它的作用是固定和保護(hù)定子鐵芯及定子繞組并支撐端蓋。機(jī)座上設(shè)有接線盒，用以連接繞組引線和接入電源。為了便于搬運(yùn)，在機(jī)座上面還裝有吊環(huán)。定子鐵芯是電動(dòng)機(jī)的磁路的一部分，一般用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。在定子沖片的內(nèi)圓均勻地沖有許多槽，用以嵌放定子繞組。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分。三相異步電動(dòng)機(jī)有三個(gè)獨(dú)立的繞組（即三相繞組），每相繞組包含若干線圈，每個(gè)線圈又由若干匝構(gòu)成。三相繞組按照一定的規(guī)律依次嵌放在定子槽內(nèi)，并與定子鐵芯之間絕緣。定子繞組通以三相交流電時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

（2）轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等三部分組成。轉(zhuǎn)子鐵芯也是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，一般用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。在硅鋼片的外圓上均勻地沖有許多槽，用以澆鑄鋁條或嵌放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵芯壓裝在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子繞組分為籠型和繞線型兩種。轉(zhuǎn)軸一般由中碳鋼制成，它的作用主要是支承轉(zhuǎn)子，傳遞轉(zhuǎn)矩，并保證定子與轉(zhuǎn)子之間具有均勻的氣隙。

5.1.2　三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理的示意圖如圖5-3所示。在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的馬蹄形磁鐵中，放置一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的籠型繞組，如圖5-3（a）所示。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)馬蹄形磁鐵時(shí)，籠型繞組就會(huì)跟著它向相同的方向旋轉(zhuǎn)。這是因?yàn)榇盆F轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它的磁場(chǎng)與籠型繞組中的導(dǎo)體（即導(dǎo)條）之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，若磁場(chǎng)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體逆時(shí)針?lè)较蚯懈畲帕€，根據(jù)右手定則可以確定轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，如圖5-3（b）所示。由于導(dǎo)體兩端被金屬端環(huán)短路，因此在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，導(dǎo)體中就有感應(yīng)電流流過(guò)，如果不考慮導(dǎo)體中電流與電動(dòng)勢(shì)的相位差，則導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向相同。這些通有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力f的作用，導(dǎo)體受力方向可根據(jù)左手定則確定。因此，在圖5-3（b）中，N極范圍內(nèi)的導(dǎo)體受力方向向右，而S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體的受力方向向左，這是一對(duì)大小相等、方向相反的力，因此就形成了電磁轉(zhuǎn)矩T_e，使籠型繞組（轉(zhuǎn)子）朝著磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。這就是異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單工作原理。

實(shí)際的三相異步電動(dòng)機(jī)是利用定子三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的，這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n_S又稱為同步轉(zhuǎn)速。三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到同步轉(zhuǎn)速n_S。因?yàn)椋绻_(dá)到同步轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，也就不能產(chǎn)生推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的電磁力f和電磁轉(zhuǎn)矩T_e，所以，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速，即兩種轉(zhuǎn)速之間總是存在差異，異步電動(dòng)機(jī)因此而得名。由于轉(zhuǎn)子電流由感應(yīng)產(chǎn)生，故這種電動(dòng)機(jī)又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為

　　　　　

可見(jiàn)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n_S與電源頻率f₁和定子繞組的極對(duì)數(shù)p有關(guān)。

例如：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的電源頻率f₁=50Hz，若該電動(dòng)機(jī)是四極電動(dòng)機(jī)，即電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p=2，則該電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n_S==1500r/min，而該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n應(yīng)略低于1500r/min。

5.1.3　三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌

在電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明了由制造廠規(guī)定的表征電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)的各種數(shù)值，如功率、電壓、電流、頻率、轉(zhuǎn)速等，稱為額定參數(shù)。它們是正確使用、檢查和維修電動(dòng)機(jī)的主要依據(jù)。異步電動(dòng)機(jī)按額定參數(shù)和規(guī)定的工作制運(yùn)行，稱為額定運(yùn)行。圖5-4為一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌實(shí)例，其中各項(xiàng)內(nèi)容的含義如下。

①型號(hào)。型號(hào)是表示電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)、規(guī)格及性能等的代號(hào)。

②額定功率。異步電動(dòng)機(jī)的額定功率，又稱額定容量，指電動(dòng)機(jī)在銘牌規(guī)定的額定運(yùn)行狀態(tài)下工作時(shí)，從轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率，單位為W或kW。

③額定電壓。指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下，定子繞組應(yīng)接的線電壓，單位為V或kV。如果銘牌上標(biāo)有兩個(gè)電壓值，則這兩個(gè)電壓值表示定子繞組在兩種不同接法時(shí)的線電壓。例如，電壓220/380V，接法，表示若電源線電壓為220V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)接成三角形，若電源線電壓為380V時(shí)，定子繞組應(yīng)接成星形。

④額定電流。指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下工作時(shí)，定子繞組的線電流，單位為A。如果銘牌上標(biāo)有兩個(gè)電流值，則這兩個(gè)電流值表示定子繞組在兩種不同接法時(shí)的線電流。

⑤額定頻率。指電動(dòng)機(jī)所使用的交流電源頻率，單位為Hz。我國(guó)規(guī)定電力系統(tǒng)的工作頻率為50Hz。

⑥額定轉(zhuǎn)速。指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下工作時(shí)，轉(zhuǎn)子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，單位為r/min。一般異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速n_S）低2%～5%，故由額定轉(zhuǎn)速也可知道電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和同步轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中的轉(zhuǎn)速與負(fù)載有關(guān)。空載時(shí)，轉(zhuǎn)速略高于額定轉(zhuǎn)速；過(guò)載時(shí)，轉(zhuǎn)速略低于額定轉(zhuǎn)速。

⑦接法。接法是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，三相定子繞組6個(gè)首末端頭的連接方法，常用的有星形（Y）和三角形兩種。

⑧工作制（或定額）。指電動(dòng)機(jī)在額定值條件下運(yùn)行時(shí)，允許連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，即電動(dòng)機(jī)的工作方式。

⑨絕緣等級(jí)（或溫升）。指電動(dòng)機(jī)繞組所采用的絕緣材料的耐熱等級(jí)，它表明電動(dòng)機(jī)所允許的最高工作溫度。

⑩防護(hù)等級(jí)。電動(dòng)機(jī)外殼防護(hù)等級(jí)的標(biāo)志由字母IP和兩個(gè)數(shù)字表示。IP后面的第一個(gè)數(shù)字代表第一種防護(hù)形式（防塵）的等級(jí)；第二個(gè)數(shù)字代表第二種防護(hù)形式（防水）的等級(jí)。數(shù)字越大，防護(hù)能力越強(qiáng)。

5.1.4　三相異步電動(dòng)機(jī)的接法

三相異步電動(dòng)機(jī)的接法是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，三相定子繞組6個(gè)首末端頭的連接方法，常用的有星形（Y）和三角形兩種。

三相定子繞組每相都有兩個(gè)引出線頭，一個(gè)稱為首端，另一個(gè)稱為末端。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，第一相繞組的首端用U₁表示，末端用U₂表示；第二相繞組的首端和末端分別用V₁和V₂表示；第三相繞組的首端和末端分別用W₁和W₂表示。這6個(gè)引出線頭引入接線盒的接線柱上，接線柱標(biāo)出對(duì)應(yīng)的符號(hào)，如圖5-5所示。

一臺(tái)電動(dòng)機(jī)是接成星形還是接成三角形，應(yīng)視生產(chǎn)廠家的規(guī)定而進(jìn)行，可從銘牌上查得。

三相定子繞組的首末端是生產(chǎn)廠家事先預(yù)定好的，絕不能任意顛倒，但可以將三相繞組的首末端一起顛倒，例如將U₂、V₂、W₂作為首端，而將U₁、V₁、W₁作為末端。但絕對(duì)不能單獨(dú)將一相繞組的首末端顛倒，如將U₁、V₂、W₁作為首端，將會(huì)造成接線錯(cuò)誤。

5.1.5　三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇

（1）電動(dòng)機(jī)種類的選擇

三相異步電動(dòng)機(jī)類型的選擇應(yīng)遵循下列原則：

①生產(chǎn)機(jī)械對(duì)啟動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)采用籠型電動(dòng)機(jī)。因籠型電動(dòng)機(jī)具有較高的效率、較好的工作特性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、維護(hù)方便和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。

②生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速精度要求不高，且調(diào)速比不大，或按啟動(dòng)條件采用籠型電動(dòng)機(jī)不合理時(shí)，宜采用繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。與籠型電動(dòng)機(jī)相比，繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)具有較小的啟動(dòng)電流，較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較好的調(diào)速性能。

③生產(chǎn)機(jī)械對(duì)啟動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速有特殊要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以確定電動(dòng)機(jī)的類型及調(diào)速方式。

④對(duì)于年運(yùn)行時(shí)間大于3000h的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)選用高效率的電動(dòng)機(jī)。

⑤在企業(yè)配電電壓允許的條件下，大容量的電動(dòng)機(jī)宜選用高壓電動(dòng)機(jī)。

（2）電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇

電動(dòng)機(jī)的額定功率選擇應(yīng)適當(dāng)，不應(yīng)過(guò)小或過(guò)大。如果額定功率選擇得過(guò)小，就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”的現(xiàn)象，勢(shì)必使電動(dòng)機(jī)過(guò)載，也就必然會(huì)使電流超過(guò)額定值而使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，電動(dòng)機(jī)的絕緣也會(huì)因過(guò)熱而損壞甚至燒毀；如果額定功率選擇得過(guò)大，則電動(dòng)機(jī)處于輕載狀況下工作，其功率因數(shù)和效率均較低，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。所以電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇，一般應(yīng)遵照以下原則來(lái)進(jìn)行。

對(duì)于連續(xù)工作制的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)選用連續(xù)工作制（定額）電動(dòng)機(jī)，只要知道被拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械的功率，就可以確定電動(dòng)機(jī)的功率。因一般生產(chǎn)機(jī)械的銘牌上均注明了需配備電動(dòng)機(jī)的功率，故可直接選用；而未標(biāo)明所需配備電動(dòng)機(jī)的功率時(shí)，考慮到機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的損耗以及運(yùn)行中可能發(fā)生的意外過(guò)載情況，應(yīng)使所選擇的電動(dòng)機(jī)的功率比生產(chǎn)機(jī)械的功率稍大一些。

（3）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇

額定功率相同的電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速越高，電動(dòng)機(jī)的尺寸越小、重量越輕、成本越低，效率和功率因數(shù)一般也越高，因此選用高速電動(dòng)機(jī)較為經(jīng)濟(jì)。但是，由于生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速的要求一定，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選得太高，勢(shì)必加大傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速比，導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜化和傳動(dòng)效率的降低。此外，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與“輸出功率/轉(zhuǎn)速”成正比，額定功率相同的電動(dòng)機(jī)，極數(shù)越少，轉(zhuǎn)速就越高，同時(shí)轉(zhuǎn)矩越小。因此，一般應(yīng)盡可能使電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速一致，以便采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)；如兩者轉(zhuǎn)速相差較多時(shí)，可選用比生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速稍高的電動(dòng)機(jī)，采用帶傳動(dòng)。

5.1.6　電動(dòng)機(jī)熔體和熔斷器的選擇

熔絲（熔體）的選擇須考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流的影響，同時(shí)還應(yīng)注意，各級(jí)熔體應(yīng)互相配合，即下一級(jí)熔體應(yīng)比上一級(jí)熔體小。選擇原則如下。

（1）保護(hù)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的熔體的選擇

由于籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流很大，故應(yīng)保證在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中熔體不熔斷，而在電動(dòng)機(jī)發(fā)生短路故障時(shí)又能可靠地熔斷。因此，異步電動(dòng)機(jī)的熔體的額定電流一般可按下式計(jì)算

I_RN=（1.5～2.5）I_N　　　　　

式中　I_RN——熔體的額定電流，A；

　I_N——電動(dòng)機(jī)的額定電流，A。

上式中的系數(shù)（1.5～2.5）應(yīng)視負(fù)載性質(zhì)和啟動(dòng)方式而選取。對(duì)輕載啟動(dòng)、啟動(dòng)不頻繁、啟動(dòng)時(shí)間短或降壓?jiǎn)?dòng)者，取較小值；對(duì)重載啟動(dòng)、啟動(dòng)頻繁、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)或直接啟動(dòng)者，取較大值。當(dāng)按上述方法選擇系數(shù)還不能滿足啟動(dòng)要求時(shí)，系數(shù)可大于2.5，但應(yīng)小于3。

（2）保護(hù)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的熔體的選擇

當(dāng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用在同一系統(tǒng)中，采用一個(gè)總?cè)蹟嗥鲿r(shí)，熔體的額定電流可按下式計(jì)算

　　　　　

式中　I_RN——熔體的額定電流，A；

　I_Nm——啟動(dòng)電流最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流，A；

　——除啟動(dòng)電流最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)外，其余電動(dòng)機(jī)的額定電流的總和，A。

根據(jù)上式求出一個(gè)數(shù)值后，可查熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)，選取等于或稍大于此值的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的熔體。

另外，電動(dòng)機(jī)的熔體確定后，可根據(jù)熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)，選取熔斷器的額定電壓和額定電流。在選擇熔斷器時(shí)應(yīng)注意：熔斷器的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流；熔斷器的額定電壓應(yīng)大于或等于電動(dòng)機(jī)的額定電壓。

5.1.7　電動(dòng)機(jī)的搬運(yùn)與安裝

（1）搬運(yùn)電動(dòng)機(jī)的注意事項(xiàng)

搬運(yùn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)注意不應(yīng)使電動(dòng)機(jī)受到損傷、受潮或弄臟。

如果電動(dòng)機(jī)由制造廠裝箱運(yùn)來(lái)，在沒(méi)有運(yùn)到安裝地點(diǎn)前，不要打開(kāi)包裝箱，宜將電動(dòng)機(jī)存放在干燥的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，也可以放置在室外，但應(yīng)有防雨、防潮、防塵等措施。

中小型電動(dòng)機(jī)從汽車或其他運(yùn)輸工具上卸下來(lái)時(shí)，可使用起重機(jī)械；如果沒(méi)有起重機(jī)械設(shè)備，可在地面與汽車間搭斜板，慢慢滑下來(lái)。但必須用繩子將機(jī)身拖住，以防滑動(dòng)太快或滑出木板。

質(zhì)量在100kg以下的小型電動(dòng)機(jī)，可以用鐵棒穿過(guò)電動(dòng)機(jī)上的吊環(huán)，由人力搬運(yùn)，但不能用繩子套在電動(dòng)機(jī)的皮帶輪或轉(zhuǎn)軸上，也不要穿過(guò)電動(dòng)機(jī)的端蓋孔來(lái)抬電動(dòng)機(jī)。搬運(yùn)中所用的機(jī)具、繩索、杠棒必須牢固，不能有絲毫馬虎。如果搬運(yùn)中使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸彎曲扭壞，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變動(dòng)，將直接影響電動(dòng)機(jī)使用，而且修復(fù)很困難。

（2）安裝地點(diǎn)的選擇

選擇安裝電動(dòng)機(jī)的地點(diǎn)時(shí)一般應(yīng)注意。

①盡量安裝在干燥、灰塵較少的地方。

②盡量安裝在通風(fēng)較好的地方。

③盡量安裝在較寬敞的地方，以便進(jìn)行日常操作和維修。

（3）電動(dòng)機(jī)安裝前的檢查

電動(dòng)機(jī)安裝之前應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查和清掃。

①檢查電動(dòng)機(jī)的功率、型號(hào)、電壓等應(yīng)與設(shè)計(jì)相符。

②檢查電動(dòng)機(jī)的外殼應(yīng)無(wú)損傷，風(fēng)罩風(fēng)葉應(yīng)完好。

③轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活，無(wú)碰卡聲，軸向竄動(dòng)不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的范圍。

④檢查電動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑脂，應(yīng)無(wú)變色、變質(zhì)及硬化等現(xiàn)象，其性能應(yīng)符合電動(dòng)機(jī)工作條件。

⑤拆開(kāi)接線盒，用萬(wàn)用表測(cè)量三相繞組是否斷路。引出線鼻子的焊接或壓接應(yīng)良好，編號(hào)應(yīng)齊全。

⑥使用絕緣電阻表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的各相繞組之間以及各相繞組與機(jī)殼之間的絕緣電阻，如果電動(dòng)機(jī)的額定電壓在500V以下，則使用500V兆歐表測(cè)量，其絕緣電阻值不得小于0.5MΩ，如果不能滿足要求應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行干燥。

⑦對(duì)于繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)需檢查電刷的提升裝置。提升裝置應(yīng)標(biāo)有“啟動(dòng)” “運(yùn)行”的標(biāo)志，動(dòng)作順序是先短路集電環(huán)，然后提升電刷。

電動(dòng)機(jī)在檢查中，如有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抽芯檢查：①出廠日期超過(guò)制造廠保證期限者；②經(jīng)外觀檢查或電氣試驗(yàn)，質(zhì)量有可疑時(shí)；③開(kāi)啟式電動(dòng)機(jī)經(jīng)端部檢查有可疑時(shí)；④試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有異常情況者。

（4）電動(dòng)機(jī)底座基礎(chǔ)的制作

為了保證電動(dòng)機(jī)能平穩(wěn)地安全運(yùn)轉(zhuǎn)，必須把電動(dòng)機(jī)牢固地安裝在固定的底座上。電動(dòng)機(jī)底座的選用方法是生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備上有專供安裝電動(dòng)機(jī)固定底座的，電動(dòng)機(jī)一定要安裝在上面；無(wú)固定底座時(shí)，一般中小型電動(dòng)機(jī)可用螺栓安裝在固定的金屬底板或槽軌上，也可以將電動(dòng)機(jī)緊固在事先埋入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的地腳螺栓或槽軌上。

①電動(dòng)機(jī)底座基礎(chǔ)的建造　電動(dòng)機(jī)底座的基礎(chǔ)一般用混凝土澆筑而成，底座墩的形狀如圖5-6所示。座墩的尺寸要求：H一般為100～150mm，具體高度應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)規(guī)格、傳動(dòng)方法和安裝條件來(lái)決定；B和L的尺寸應(yīng)根據(jù)底板或電動(dòng)機(jī)機(jī)座尺寸來(lái)定，但四周一般要放出50～ 250mm裕度，通常外加100mm；基礎(chǔ)的深度一般按地腳螺栓長(zhǎng)度的1.5～2倍選取，以保證埋設(shè)地腳螺栓時(shí)，有足夠的強(qiáng)度。

②地腳螺栓的埋設(shè)方法　為了保證地腳螺栓埋得牢固，通常將地腳螺栓做成人字形或彎鉤形，如圖5-7所示。地腳螺栓埋設(shè)時(shí)，埋入混凝土的長(zhǎng)度一般不小于螺栓直徑的10倍，人字開(kāi)口和彎鉤的長(zhǎng)度約是埋入混凝土內(nèi)長(zhǎng)度的一半。

③電動(dòng)機(jī)機(jī)座與底座的安裝　為了防止振動(dòng)，安裝時(shí)應(yīng)在電動(dòng)機(jī)與基礎(chǔ)之間墊襯一層質(zhì)地堅(jiān)韌的木板或硬橡皮等防振物；4個(gè)地腳螺栓上均要套用彈簧墊圈；擰緊螺母時(shí)要按對(duì)角交錯(cuò)次序逐步擰緊，每個(gè)螺母要擰得一樣緊。

安裝時(shí)還應(yīng)注意使電動(dòng)機(jī)的接線盒接近電源管線的管口，再用金屬軟管伸入接線盒內(nèi)。

（5）電動(dòng)機(jī)的安裝方法

安裝電動(dòng)機(jī)時(shí)，質(zhì)量在100kg以下的小型電動(dòng)機(jī)，可用人力抬到基礎(chǔ)上；比較重的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)用起重機(jī)或滑輪來(lái)安裝，但要小心輕放，不要使電動(dòng)機(jī)受到損傷。為了防止振動(dòng)，安裝時(shí)應(yīng)在電動(dòng)機(jī)與基礎(chǔ)之間墊襯一層質(zhì)地堅(jiān)韌的木板或硬橡皮等防振物；四個(gè)地腳螺栓上均要套彈簧墊圈；擰螺母時(shí)要按對(duì)角交錯(cuò)次序逐個(gè)擰緊，每個(gè)螺母要擰得一樣緊。電動(dòng)機(jī)在基礎(chǔ)上的安裝如圖5-8所示。

穿導(dǎo)線的鋼管應(yīng)在澆筑混凝土前埋好，連接電動(dòng)機(jī)一端的鋼管，管口離地不得低于100mm，并應(yīng)使它盡量接近電動(dòng)機(jī)的接線盒，如圖5-9所示。

（6）電動(dòng)機(jī)的校正

①水平校正　電動(dòng)機(jī)在基礎(chǔ)上安放好后，首先檢查水平情況。通常用水準(zhǔn)儀（水平儀）來(lái)校正電動(dòng)機(jī)的縱向和橫向水平。如果不平，可用0.5～5mm的鋼片墊在機(jī)座下，直到符合要求為止。注意：不能用木片或竹片來(lái)代替，以免在擰緊螺母或電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中木片或竹片變形碎裂。校正好水平后，再校正傳動(dòng)裝置。

②帶傳動(dòng)的校正　用帶傳動(dòng)時(shí)，首先要使電動(dòng)機(jī)帶輪的軸與被傳動(dòng)機(jī)器帶輪的軸保持平行；其次兩個(gè)帶輪寬度的中心線應(yīng)在一條直線上。若兩個(gè)帶輪的寬度相同，校正時(shí)可在帶輪的側(cè)面進(jìn)行，將一根細(xì)線拉直并緊靠?jī)蓚€(gè)帶輪的端面，如圖5-10所示，若細(xì)線均接觸A、B、C、D四點(diǎn)，則帶輪已校正好，否則應(yīng)進(jìn)行校正。

③聯(lián)軸器傳動(dòng)的校正　以被傳動(dòng)的機(jī)器為基準(zhǔn)調(diào)整聯(lián)軸器，使兩聯(lián)軸器的軸線重合，同時(shí)使兩聯(lián)軸器的端面平行。

校準(zhǔn)聯(lián)軸器可用鋼直尺進(jìn)行校正，如圖5-11所示。將鋼直尺擱在聯(lián)軸器上，分別測(cè)量縱向水平間隙a和軸向間隙b，再用手將電動(dòng)機(jī)端的聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)90°測(cè)量一次a與b的數(shù)值。若各位置上測(cè)得的a、b值不相同，應(yīng)在機(jī)座下加墊或減墊。這樣重復(fù)幾次，調(diào)整后測(cè)得的a、b值在聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)360°時(shí)不變即可。兩聯(lián)軸器容許軸向間隙b值應(yīng)符合表5-1的規(guī)定。

④齒輪傳動(dòng)的校正　電動(dòng)機(jī)軸與被傳動(dòng)機(jī)器的軸應(yīng)保持平行。兩齒輪軸是否平行，可用塞尺檢查兩齒輪的間隙來(lái)確定，如間隙均勻，說(shuō)明兩軸已平行。否則，需重新校正。一般齒輪嚙合程度可用顏色印跡法來(lái)檢查，應(yīng)使齒輪接觸部分不小于齒寬的2/3。

5.1.8　電動(dòng)機(jī)絕緣電阻的測(cè)量

（1）用絕緣電阻表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻

用絕緣電阻表測(cè)量電動(dòng)機(jī)絕緣電阻的方法如圖5-12所示，測(cè)量步驟如下。

①校驗(yàn)絕緣電阻表。把絕緣電阻表放平，將絕緣電阻表測(cè)試端短路，并慢慢搖動(dòng)絕緣電阻表的手柄，指針應(yīng)指在“0”位置上；然后將測(cè)試端開(kāi)路，再搖動(dòng)手柄（約120r/min），指針應(yīng)指在“∞”位置上。測(cè)量時(shí)，應(yīng)將絕緣電阻表平置放穩(wěn)，搖動(dòng)手柄的速度應(yīng)均勻。

②將電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的連接片拆去。

③測(cè)量電動(dòng)機(jī)三相繞組之間的絕緣電阻。將兩個(gè)測(cè)試夾分別接到任意兩相繞組的端點(diǎn)，以120r/min左右的速度搖動(dòng)絕緣電阻表1min后，讀取絕緣電阻表指針?lè)€(wěn)定的指示值。

④用同樣的方法，依次測(cè)量每相繞組與機(jī)殼的絕緣電阻。但應(yīng)注意，絕緣電阻表上標(biāo)有“E”或“接地”的接線柱應(yīng)接到機(jī)殼上無(wú)絕緣的地方。

測(cè)量單相異步電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將電容器拆下（或短接），以防將電容器擊穿。

（2）用數(shù)字絕緣電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻

絕緣電阻測(cè)試方法步驟：

①測(cè)試線與插座的連接。 將帶測(cè)試棒（紅色）的測(cè)試線的插頭插入儀表的插座L中，將帶大測(cè)試夾子的測(cè)試線的插頭插入儀表的插座E中，將帶表筆（表筆上帶夾子）的測(cè)試線的插頭插入儀表的插座G中。

②測(cè)試接線。 根據(jù)被測(cè)電氣設(shè)備或電路進(jìn)行接線，一般儀表的插座E的接線為接地線；插座L的接線為線路線；插座G的接線為屏蔽線，接在被測(cè)試品的表面（如電纜芯線的絕緣層上），以防止表面泄漏電流影響測(cè)試阻抗，從而影響測(cè)量準(zhǔn)確度。接線時(shí)應(yīng)先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于“POWER OFF”位置，然后把大測(cè)試夾子接到被測(cè)設(shè)備的地端，帶表筆的小夾子接到絕緣物表面，紅色高壓測(cè)試棒接線路或被測(cè)極上。

③額定電壓選擇。 根據(jù)被測(cè)電氣設(shè)備或電路的額定電壓等級(jí)選擇與之相適應(yīng)的測(cè)試電壓等級(jí)，這點(diǎn)與指針式絕緣電阻表是一樣的。HDT2060絕緣電阻測(cè)量?jī)x有100V、250V、500V、1000V共4擋電壓；HDT2061絕緣電阻測(cè)量?jī)x有500V、1000V、2000V、2500V共4擋電壓。可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇。

④測(cè)試操作。 當(dāng)把測(cè)試線與被測(cè)設(shè)備或電路連接好了以后，按一下高壓開(kāi)關(guān)“PUSH”，此時(shí)“PUSH ON”的紅色指示燈點(diǎn)亮，表示測(cè)試用高壓輸出已經(jīng)接通。當(dāng)測(cè)試開(kāi)始后，液晶顯示屏顯示讀數(shù)，所顯示的數(shù)字即為被測(cè)設(shè)備或電路的絕緣電阻值。如果按下高壓開(kāi)關(guān)后，指示燈不亮，說(shuō)明電池容量不足或電池連接有問(wèn)題（例如極性連接有錯(cuò)誤或接觸不良）。

⑤關(guān)機(jī)。 測(cè)試完畢后，按一下高壓開(kāi)關(guān)“PUSH”，此時(shí)“PUSH ON”的紅色指示燈熄滅，表示測(cè)試高壓輸出已經(jīng)斷開(kāi)。將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于“POWER OFF”位置，液晶顯示屏無(wú)顯示。對(duì)大電感及電容性負(fù)載，還應(yīng)先將測(cè)試品上的殘余電荷泄放干凈，以防殘余電荷放電傷人，再拆下測(cè)試線。至此測(cè)試工作結(jié)束。

5.1.9　異步電動(dòng)機(jī)的使用與維護(hù)

（1）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前的準(zhǔn)備與檢查

①新安裝或長(zhǎng)期停用的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前的檢查

a.用絕緣電阻表檢查電動(dòng)機(jī)繞組之間及繞組對(duì)地（機(jī)殼）的絕緣電阻。通常對(duì)額定電壓為380V的電動(dòng)機(jī)，采用500V絕緣電阻表測(cè)量，其絕緣電阻值不得小于0.5MΩ，否則應(yīng)進(jìn)行烘干處理。

b.按電動(dòng)機(jī)銘牌的技術(shù)數(shù)據(jù)，檢查電動(dòng)機(jī)的額定功率是否合適，檢查電動(dòng)機(jī)的額定電壓、額定頻率與電源電壓及頻率是否相符。并檢查電動(dòng)機(jī)的接法是否與銘牌所標(biāo)一致。

c.檢查電動(dòng)機(jī)軸承是否有潤(rùn)滑油，滑動(dòng)軸承是否達(dá)到規(guī)定油位。

d.檢查熔體的額定電流是否符合要求，啟動(dòng)設(shè)備的接線是否正確，啟動(dòng)裝置是否靈活，有無(wú)卡滯現(xiàn)象，觸點(diǎn)的接觸是否良好。使用自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，還應(yīng)檢查自耦變壓器抽頭是否選得合適，自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)器是否缺油，油質(zhì)是否合格等。

e.檢查電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)是否穩(wěn)固，螺栓是否擰緊。

f.檢查電動(dòng)機(jī)機(jī)座、電源線鋼管以及啟動(dòng)設(shè)備的金屬外殼接地是否可靠。

g.對(duì)于繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)，還應(yīng)檢查電刷及提刷裝置是否靈活、正常。檢查電刷與集電環(huán)接觸是否良好，電刷壓力是否合適。

②正常使用的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前的檢查

a.檢查電源電壓是否正常，三相電壓是否平衡，電壓是否過(guò)高或過(guò)低。

b.檢查線路的接線是否可靠，熔體有無(wú)損壞。

c.檢查聯(lián)軸器的連接是否牢固，傳送帶連接是否良好，傳送帶松緊是否合適，機(jī)組傳動(dòng)是否靈活，有無(wú)摩擦、卡住、竄動(dòng)等不正常的現(xiàn)象。

d.檢查機(jī)組周圍有無(wú)妨礙運(yùn)動(dòng)的雜物或易燃物品。

（2）電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng)

異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①合閘啟動(dòng)前，應(yīng)觀察電動(dòng)機(jī)及拖動(dòng)機(jī)械上或附近是否有異物，以免發(fā)生人身及設(shè)備事故。

②操作開(kāi)關(guān)或啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，應(yīng)動(dòng)作迅速、果斷，以免產(chǎn)生較大的電弧。

③合閘后，如果電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，要迅速切斷電源，檢查熔絲及電源接線等是否有問(wèn)題。絕不能合閘等待或帶電檢查，否則會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)或發(fā)生其他事故。

④合閘后應(yīng)注意觀察，若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)較慢、啟動(dòng)困難、聲音不正常或生產(chǎn)機(jī)械工作不正常，電流表、電壓表指示異常，都應(yīng)立即切斷電源，待查明原因，排除故障后，才能重新啟動(dòng)。

⑤應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的技術(shù)要求，限制電動(dòng)機(jī)連續(xù)啟動(dòng)的次數(shù)。對(duì)于Y系列電動(dòng)機(jī)，一般空載連續(xù)啟動(dòng)不得超過(guò)3～5次。滿載啟動(dòng)或長(zhǎng)期運(yùn)行至熱態(tài)，停機(jī)后又啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，不得連續(xù)啟動(dòng)超過(guò)2～3次。否則容易燒毀電動(dòng)機(jī)。

⑥對(duì)于籠型電動(dòng)機(jī)的星-三角啟動(dòng)或利用補(bǔ)償器啟動(dòng)，若是手動(dòng)延時(shí)控制的啟動(dòng)設(shè)備，應(yīng)注意啟動(dòng)操作順序和控制好延時(shí)長(zhǎng)短。

⑦多臺(tái)電動(dòng)機(jī)應(yīng)避免同時(shí)啟動(dòng)，應(yīng)由大到小逐臺(tái)啟動(dòng)，以避免線路上總啟動(dòng)電流過(guò)大，導(dǎo)致電壓下降太多。

（3）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)視與維護(hù)

正常運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)經(jīng)常保持清潔，不允許有水滴、油滴或雜物落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部；應(yīng)監(jiān)視其運(yùn)行中的電壓、電流、溫升及可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，并針對(duì)具體情況進(jìn)行處理。

①電源電壓的監(jiān)視　三相異步電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，一般要求電源電壓不高于額定電壓的10%，不低于額定電壓的5%；三相電壓不對(duì)稱的差值也不應(yīng)超過(guò)額定值的5%，否則應(yīng)減載或調(diào)整電源。

②電動(dòng)機(jī)電流的監(jiān)視　電動(dòng)機(jī)的電流不得超過(guò)銘牌上規(guī)定的額定電流，同時(shí)還應(yīng)注意三相電流是否平衡。當(dāng)三相電流不平衡的差值超過(guò)10%時(shí)，應(yīng)停機(jī)處理。

③電動(dòng)機(jī)溫升的監(jiān)視　監(jiān)視溫升是監(jiān)視電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況的直接可靠的方法。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的電壓過(guò)低、電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行、電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行、定子繞組短路時(shí)，都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的溫度不正常地升高。

所謂溫升，是指電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度與環(huán)境溫度（或冷卻介質(zhì)溫度）的差值。例如環(huán)境溫度（即電動(dòng)機(jī)未通電的冷態(tài)溫度）為30℃，運(yùn)行后電動(dòng)機(jī)的溫度為100℃，則電動(dòng)機(jī)的溫升為70℃。電動(dòng)機(jī)的溫升限值與電動(dòng)機(jī)所用絕緣材料的絕緣等級(jí)有關(guān)。

沒(méi)有溫度計(jì)時(shí)，可在確定電動(dòng)機(jī)外殼不帶電后，用手背去試電動(dòng)機(jī)外殼溫度。若手能在外殼上停留而不覺(jué)得很燙，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)未過(guò)熱；若手不能在外殼上停留，則說(shuō)明電動(dòng)機(jī)已過(guò)熱。

④電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中故障現(xiàn)象的監(jiān)視　對(duì)運(yùn)行中的異步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)經(jīng)常觀察其外殼有無(wú)裂紋，螺釘（栓）是否有脫落或松動(dòng)，電動(dòng)機(jī)有無(wú)異響或振動(dòng)等。監(jiān)視時(shí)，要特別注意電動(dòng)機(jī)有無(wú)冒煙和異味出現(xiàn)，若嗅到焦煳味或看到冒煙，必須立即停機(jī)處理。

對(duì)軸承部位，要注意軸承的聲響和發(fā)熱情況。當(dāng)用溫度計(jì)法測(cè)量時(shí)，滾動(dòng)軸承發(fā)熱溫度不許超過(guò)95℃，滑動(dòng)軸承發(fā)熱溫度不許超過(guò)80℃。軸承聲音不正常和過(guò)熱，一般是軸承潤(rùn)滑不良或磨損嚴(yán)重所致。

對(duì)于聯(lián)軸器傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，若中心校正不好，會(huì)在運(yùn)行中發(fā)出響聲，并伴隨著電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和聯(lián)軸器螺栓、膠墊的迅速磨損。這時(shí)應(yīng)重新校正中心線。

對(duì)于帶傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)注意傳動(dòng)帶不應(yīng)過(guò)松而導(dǎo)致打滑，但也不能過(guò)緊而使電動(dòng)機(jī)軸承過(guò)熱。

對(duì)于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)還應(yīng)經(jīng)常檢查電刷與滑環(huán)間的接觸及電刷磨損、壓力、火花等情況。如發(fā)現(xiàn)火花嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)整修滑環(huán)表面，校正電刷彈簧的壓力。

另外，還應(yīng)經(jīng)常檢查電動(dòng)機(jī)及開(kāi)關(guān)設(shè)備的金屬外殼是否漏電和接地不良。用驗(yàn)電筆檢查發(fā)現(xiàn)帶電時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)處理。

5.1.10　三相異步電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及其排除方法

異步電動(dòng)機(jī)的故障是多種多樣的，同一故障可能有不同的表面現(xiàn)象，而同樣的表面現(xiàn)象也可能由不同的原因引起，因此，應(yīng)認(rèn)真分析，準(zhǔn)確判斷，及時(shí)排除。

三相異步電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及其排除方法見(jiàn)表5-2。