双鼠笼电机笼条断裂分析及处理
双鼠笼型高压电动机转子笼条断裂的分析与处理
笼条尺寸 。 Ｊ １８ ８ ３ ０ Ｗ 磨煤机电机为例 ， 以 Ｓ ５— 、８ ｋ 当处理更换断
条时用手就能将铜条轻轻从铁 芯内抽 出 ，用 卡尺测量铁芯槽 孔径大于铜条 １ － ． ． ２Ｏ ５ ｍｍ。 明厂家在制造时为了便于施工将 说
粗劣 、 绝缘强度低等缺陷 。 ２２ 运行 中缺乏监测手段和合理的使用方法 ，导致 电动 ．
瓢偏 １— ２ ｍ。 ８ １ｒ ａ ２３５ 发生笼条断裂 的断 口部位是 在笼 条伸出转子铁芯 ．．
裂（ 鼠笼式 电动机 ） 或熔铝（ 铸铝式 电动机 ）甚至烧毁电机。 ， ２０ ０ ６年一季度 ，对部分高压异步电机的启动次数做 了统
计 ， 表 １ 见 。
表 １中的部分高压电动机启 动间隔最短 的时 间为 ３ｒｉ， ０ ｎ ａ
３１１ 全部更换新笼条并且加大铜条 尺寸 ，一般大于铁 ．．
芯槽孔 ０２ ｍ， ．ｍ 铜条两端削坡度及其长度与端环厚度一致 。 ３１ 不能有伤痕及毛刺 ， ．． ２ 用砂 布将铜条表面打光。 ３１ 用木锤将铜条依次打入铁 芯 ，铜条与铁芯槽精密 ．． ３
配合不能松动 。 环孔两侧打坡 口，里侧坡 口深度为 ２ ３ ｍ，外侧坡 口深度为 －ｍ ５ ｍ， ｍ 焊接时里侧进行 点焊 ， 外侧进行满焊 。
店 景 它
ＧＵＡＮＧ ＸＩＤＩ ＡＮ ＹＥ
分析与探讨
固。清扫擦拭定子线圈时 ， 用清洗剂不能大面积的喷洒 、 冲刷 ， 以防水份渗透造成绝缘性能降低 ，用 白布沾清洗剂进行擦拭 最稳妥。 ３３ 科学合理地倒换和使用运行设备 ． 在运行操作 中， 要尽量 减少 高压 电动机 的启动次数 ， 特别
受到 电磁径 向力的影 响 ， 使笼条弯曲变形 。由于笼条受到交变
应力作用 ， 反复 弯曲， 金属疲劳 ， 达到一定极 限时必然断裂 。
电动机转子笼条断裂的原因分析及预防措施
电动机转子笼条断裂的原因分析及预防措施Analyse and Prevent about B reakdow n of E lectric Mober R otor C age廖松涛L IAO Song2tao(江西新余发电有限责任公司,江西 新余 338002) 摘要:分析了新电公司200MW汽轮发电机组多年来高压异步电动机转子鼠笼断条原因,提出了一些预防措施。
关键词:电动机;转子;断条;预防措施中图分类号:TM343.307.1 文献标识码:B 文章编号:1671-8380(2004)04-0022-021 引言厂用电动机是火力发电厂重要的厂用电气设备之一。
江西新余发电有限责任公司(以下简称新电公司)两台200MW火力发电机组自1995年、1996年相继投产以来,其厂用高、低压电动机先后发生各种故障100多台次,造成了较大的经济损失,其中一个主要的故障原因就是电动机鼠笼转子断条。
本文主要分析高压异步感应电动机转子鼠笼断条故障发生的原因,进而提出了一些相应的预防措施。
2 鼠笼断条的基本特征①鼠笼型电机断条多发生在具有频繁,重载启动的鼠笼型电机单、双鼠笼型电机。
双鼠笼电机外笼条断条最多,约占断条电机的95%以上,内笼和端环断裂的不到5%。
②圆形笼条断条的几率大大高于矩形笼条断条的几率,约占断条总数的80%。
③外笼条断裂时有明显的位移现象。
这说明笼条在槽内松动。
断条上有明显被槽壁突出的硅钢片磨损的沟槽,在伸出铁芯端笼条有明显的向上变形现象,短路环也有扭曲变形现象。
④笼条断口多发生在与端环的焊口里侧部位,槽内断条的很少,笼条开焊多发生在笼条与端环的焊接部位。
开焊后笼条在离心力作用下向外侧甩出刮伤定子造成定子线圈短路。
笼条槽内断口处有明显电弧烧伤痕迹,断口两断面吻合严密,呈脆性疲劳断列性质。
⑤断条槽的铁芯多有局部过热变色烧损现象,开焊处的端环孔周围也有过热变色及电弧烧伤痕迹。
3 转子断条原因分析电动机转子频繁发生断条,均是转子受各种应力作用的结果,而且应力超过了笼条所能承受的极限,或是交变应力的长期作用使笼条产生疲劳。
三相交流异步鼠笼式电动机转子断条浅析
三相交流异步鼠笼式电动机转子断条浅析摘要：三相交流异步鼠笼式电动机转子鼠笼条断条是电动机的常见故障之一，本文结合二滩水电站实际，对鼠笼式异步电动机发生转子鼠笼条断条的原因进行理论分析，探讨鼠笼条断条后的处理方法，为电动机的检修维护提供一定的理论依据。
关键词：三相交流鼠笼式异步电动机；转子鼠笼条断条；检测方法；断条处理一、绪论二滩水电站共有3台6kv高压异步鼠笼式渗漏排水泵电动机，自1998年投运以来，共有三台电动机发生故障，分别是2006年8月#1渗漏排水泵电动机转子鼠笼条断裂，使6kv母线电压波动；2009年10月#3渗漏排水泵电动机转子鼠笼条断裂，将定子绕组绝缘刮伤，造成定子绕组三相对地击穿短路，定子绕圈烧毁；2010年4月#1渗漏排水泵电动机转子鼠笼条有一根发生断裂。
本文结合二滩水电站实际，对6kv鼠笼式异步电动机转子鼠笼条断条这一典型故障进行了探讨，分析三相交流异步鼠笼式电动机转子断条的原因，检测电动机转子是否存在断条现象，为6kv电动机的检修维护提供一定的参考。
二、三相交流异步鼠笼式电动机转子断条原因分析（一）鼠笼式异步电动机转子鼠笼条受力分析鼠笼式交流电动机转子在启动和运行中，由于转差率的存在，转子的鼠笼条受到以下几种力的作用。
2.1.1电磁作用力由于转子在定子的旋转磁场中转动，并且旋转磁场与转子之间有转差率的存在，在鼠笼条中产生感应电流。
电磁的相互作用致使鼠笼条受到一个沿径向朝转子轴心方向的电磁力，由于磁场的不均匀性和转差率的变化，此种电磁并不是恒定的，而是随着电动机的运行状态的变动而变动。
2.1.2内应力在电动机运行时，鼠笼条内有电流流过以及鼠笼条内阻的存在，鼠笼条的电流会产生热量，使鼠笼条的温度升高。
而转子鼠笼条与转子两端的短路环是焊接而成，形成钢性联接，因此随着温度的升高，鼠笼条会产生热膨胀，势必在短路环与鼠笼条间产生结构性内应力。
2.1.3离心力转子在运转过程中，鼠笼条也必然受到旋转的离心力的作用。
鼠笼型异步电动机的故障诊断与瞬时脱扣值的整定方法49
鼠笼型异步电动机的故障诊断与瞬时脱扣值的整定方法摘要：随着技术的进步，现代生产日益向自动化、柔性化、集成化、智能化、精密化转变，设备故障对生产的影响显著增加。
一次不预期的事故，常常会造成巨大的经济损失。
因此，对电动机进行状态监测和故障诊断，在故障产生的初期尽早发现，合理安排生产和维修，避免故障扩大到使设备严重受损或造成临时性的停产事故，具有十分重要的意义。
关键词：鼠笼型异步电动机；故障诊断；瞬时脱扣值；整定方法引言：电动机作为主要的动力设备，在国民生产和生活中具有举足轻重的地位。
在工业电气传动设计中，鼠笼型异步电动机的远距离启动时，其保护断路器的瞬时脱扣电流难以整定。
既要避开启动时的尖峰电流，又要满足电动机端短路时脱扣器动作的灵敏度，而二者在设计中往往不能同时满足。
本文对鼠笼型异步电动机的故障诊断进行了分析，并对其瞬时脱扣值的整定方法进行了实例论述。
一、鼠笼式异步电动机的基本结构鼠笼式异步电动机主要由定子、转子、轴承装置三部分组成，在定子和转子之间有一定的空气间隙。
定子由定子铁心，定子绕组和机座组成；一般电动机机座多使用铸铁结构，需要足够的机械强度和刚性，主要用于固定和支撑定子铁心，定子铁心一般是用损耗小，磁特性良好的桂层，在为了减少铁芯中的祸电流损耗，以使每个桂钢的两个表面都涂有绝缘漆，并在定子的轴向方向留有径向通风槽，在两端用压板按压整个铁心，上述定子铁心的内圆中组成的硅钢板内圆冲出许多相同形状的插槽以嵌入定子绕组，电动机的定子绕组由许多的线圈根据一定的规则親合，根据其放置情况，绕组可分为两种形式（单层和双层）。
转子的铁心、绕组和转轴组成了电机转子部分。
电动机运行中，作为旋转构件的转子受到电磁力、机械力等作用；因此，在设计的时候，设计者必须考虑所用材料的刚度和强度。
转子绕组的结构是安放导条在铁心外圆分布均勾的槽内，再利用两个端环把所有导条的两端连接在伸出铁心两端的槽口处，其作用是产生感应电势、电磁转矩和流过电流。
鼠笼型电机转子断条故障的解决措施
鼠笼型电机转子断条故障的解决措施(1)鼠笼型转子断条故障现象及其产生的原因转子断条会使电动机启动困难，电动机运转时发出强烈的周期性电磁噪声和振动，三相电流表指针抖动，电动机带负荷能力降低，转速下降。
产生转子断条的原因有：制造质量差；电动机启动频繁；操作不当；频繁作正、反转运行等造成剧烈冲击而致使转子损坏。
(2)转子断条的检查方法转子断条的检查方法如下：①外观检查法在电动机运行时，假设转子及定子的间隙处有火花出现，那么说明转子有断条现象。
也可以通过观察电流表指针有无抖动、电动机转速和带负荷能力等加以判断，然后抽出转子，寻找断路点。
②电流检测法用三相调压器对定子绕组施加低压电源进展检查〔额定电压为380V的电动机，可施加100V左右的电压〕。
在一相中串入一只电流表，用手使转子慢慢转动，如果转子鼠笼条是完好的，那么电流表只有均匀的微弱摆动；如果转子断条，那么电漉表就会出现指针突然下降的现象。
③用探测器检查将电动机拆开，取出转子，用电磁感应法测定转子断条位置。
如果鼠笼条是完好的，那么毫伏表读数较小；如果转子断条，那么读数将变大。
④用铁粉检查在转子两端环上通入低压大电流，将铁粉撒在转子外表。
由于电流通过鼠笼条产生磁场，将吸引铁粉。
如发现某一根鼠笼条周围铁粉很少，那么该处即为断条。
(3)处理方法根据断条的不同情况，采取不同的修理方法。
①如果是铜条，并且断条发生在端部〔槽内局部不易断裂〕，可在断裂处打成坡口，用银焊焊接。
焊接前应用水浇湿的耐火石棉等物将铁芯保护好，以免高温烧伤铁芯。
②如果是铸铝转子，且断条较多不能使用，可将铝条熔化后再重新铸铝或换为紫铜条。
熔铝前先车掉两端的铝端环，用夹具将铁芯夹紧。
熔铝的方法可以用工业烧碱〔氢氧化钠〕来腐蚀铝条，将转子浸入浓度为10% - 30%的碱液中，然后将碱液加热到80—100℃。
直至铝条熔化为止〔一般需经7～8 h〕，然后取出转子用水冲洗，并立即投入到浓度为0.25%的工业用冰醋酸溶液中煮沸，以中和剩余碱液，再放入开水中煮沸1～2 h，取出后用水冲洗再烘干。
鼠笼型异步电动机转子断条是一种常见故障
鼠笼型异步电动机转子断条是一种常见故障,断条后的异常表现: (1)接上三相电源后,机身振动且伴有噪声;电机转速降低,且随负载增加而迅速下降。
(2)空载电流增加,电流表指针周期性摆动;电机转矩降低,带负荷无力,严重时无法起动。
上述现象随着转子断条的增多而加剧。
笼型转子断条的原因：(1)浇铸质量不佳, (2)结构设计不合理(3)起动频繁的冲击负荷(4)操作不当和违章操作，使用过程负载过大，或者转子上的感应电流分布不均匀，造成转子槽内导条烧断，铸铝多发生在槽内，而铜条多发生在与端环的联接处。
(5)使用场所对电机的腐蚀。
有的电机就是这样，如果烧了从绕就必须加多线圈。
槽满率太高的话就减细线径。
看电流大小而定加线圏的多少，加线圈一般是电流增加10％，线圈增加1％。
只是经验。
一般也很准的。
短路环用来短路转子线圈使其线圈中的感应电动势闭合产生电流，电流形成磁场与定子旋转磁场相互作用并转起来；若转子不短路电机就是个二次侧开路的空载变压器。
电机通电后产生一个旋转磁场，这个磁场的励磁是由电流的无功产生。
旋转磁场切割转子导体产生感应电势，通过转子的短路环形成感生电流，这个电流在磁场中受力，使电动机转动。
所以说三相异步电动机转子末端短路环的作用是形成感生电流的。
三相异步电动机转子铁芯开槽是为了嵌入转子绕组，定子上通常也开槽，作用也是嵌入定子绕组。
而且这些槽都是斜槽，斜槽的作用如下：电机内部有各种频率的谐波，因定子采用分布短距绕组，所以除齿谐波之外的其它频率的谐波磁势幅值均被极大程度地削弱。
由于齿谐波绕组系数等于基波绕组系数，所以齿谐波磁势几乎不受影响。
因为三相异步电动机的定、转子开槽，造成整个气隙圆周范围磁阻不均匀，电机运转时电磁转矩和感应电动势相应波动。
转子斜槽后，形成的电磁转矩和感应电动势近似于同一根转子导条均匀分布在一段圆周范围内的平均值，能有效地削弱齿谐波磁场所产生的谐波电动势，从而削弱由这些谐波磁场引起的附加转矩，降低电磁振动和噪声。
双鼠笼型高压电动机转子笼条断裂分析与处理
多起烧毁高压异步 电动机的故障 。 自２ ０ ０ ７年以 来， 电机 烧坏 具体 统 计如 下 ：０７年 高压 电动机 绝 ２０
衡百分 比 １ ％， ． 按此检测数据仍可继续运行 。经过 ４ 分析 认 为是 Ｕ相绕 组 焊接 点 因制造 时焊 接 工艺 不
良 ， 之 长期 的运 行 负载 电流 ， 加 在不 良的焊 点形 成
ａ ｔ ｌ ｎ ｌｚ ｓ ｔ ｅ ｃ ｕ ｅ ｆ ｒｔ ｒ ｂ ｒ ｂ ｅ ｋ ｎ ｎ ｈ ｇ － ｏｔ ｇ ｅ ｅａ ｏ ，ａ ｄ ｉ ｔ ｄ ｃ ｓ ｓ ｍｅ ｍｅ ｓ ｒｓ ｕ ｅ ｏ ｒ ａｉ ｇ ｔ ｅ ｒｉ ｅ ａ ａｙ ｅ ｈ ａ ｓ ｓ ｏ ｏｏ ａ ｒ ａ ｉｇ ｉ ｉｈ ｖ ｌ ｅ ｇ ｎ ｒｔ ｒ ｎ ｎ ｒ ｕ ｅ ｏ ａ ｕ ｅ ｓ ｄ ｆ ｒｔｅ ｔ ｈ ｃ ａ ｏ ｎ
并 介 绍 电厂 对 电 动机 转 子 断条 处 理 的 一 些 方 法 和 效 果 。 关 键 词 ： 电厂 ； 发 高压 电动 机 ； 子 笼 条 ； 裂 ； 析 处 理 转 断 分
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｈｉｈ ｖ ｌ ｇ ｔｒ ｉ ａ ｘｌ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔｗｈｃ ｌｙ ｅ ｙ ｉ ｏ ｔｎ ｏ ｅ ｎ ｐ ｗ ｒ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｒ，ｔ ｅ ｇ － ｏｔ ｅ ｍｏ ｏ ｓ ｕ ｉ ａ ｙ ｅ ｕ ｐ ｎ ｉｈ ｐａ ｓ ｖ ｒ ｍｐ ｒ ｔ ｒｌ ｓ ｉ ａ ｉ ａ ｏ ｅ ｒ ｄ ｃｉ ．Ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ ｈ ｏ ｇ ｎ ｒ ｔｒ ｆ ｎ ｓｏ ｕ ｎ ｎ ｎ Ｂ ｉ Ｃｈ ｎ ｏ ｒｐ ａ ｔｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｅ ｃ ａ ｋｎ ｒｂ ｅ ｆｍｏ ｏ ｏｏ ｑ ｉ ｅ－ ａ ｅ ｂ ｒ ． ｈ ｓ ｅ ｅ ａｏ ｓ ｏ ｅ ｔｐ ｒ ｎ ｉ ｇ ｉ ａ － ｅ ｇ ｐ ｗｅ ｌｎ ｅ ａ ｓ ｆｔ ｒｃ ｉ ｇ ｐ ｏ ｌｍｓ ｏ ｔ ｒｒ ｔｒ ｓ ｕ ｒ ｌ ｃ ｇ ａ ｓ Ｔ ｉ ｔ ｈ ｒ
鼠笼型异步电动机振动原因分析及处理方法
鼠笼型异步电动机振动原因分析及处理方法异步电动机是火力发电厂大量应用的动力设备，它们的安全稳定直接决定着发电机组的可靠运行。
而振动是电动机经常发生的重要故障或缺陷之一，本文主要针对Y厂三台机组的异步电动机的运行状况进行振动原因分析，并总结经验，提出对策。
1 异步电动机振动产生的主要原因：1.1 机械方面原因：(1)轴承磨损，间隙不合格；(2)转子或风扇不平衡；(3)基础强度不够；(4)与机械部分找正不好；(5)转轴弯曲；1.2 定、转子本体方面原因：(1)笼型转子笼条与端环处开焊、断条；(2)笼型转子铁芯松动，沿轴向移动；(3)定、转子间隙不均匀；(4)定子绕组直流电阻不平衡2 机械原因造成电动机振动分析对于由于机械方面原因引起的振动，可以说无论从判断到处理相对要容易一些。
由于轴承因质量问题或缺油磨损而导致电机振动时，我们现场可以根据声音进行判断，用金属棒可以明显听到轴承室有金属磨擦或较刺耳的尖叫声，这种情况我们需要及时将电机停下来，更换新轴承并加入合格、适量的润滑脂，问题就可以解决了。
电机由于转子配重块脱落或铸铝风扇叶折断造成动平衡不好而引起振动，这类问题电机解体后很容易就能发现，那么经过重新补焊配重块或更换新风扇就可以解决。
有时电机振动是由于基础不牢而引起的，这类情况可以明显感觉到电机基础部分在随着电机同频率振动，这就需要将电机基础重新夯实、加固，问题自然可以得到解决。
还有电机运行时振动明显，可解开对轮后空载试运时振动消失，这就是机械找正存在问题。
需要机械方面重新找正，即找好中心。
对于一些电机由于转轴弯曲而产生振动的，则要对电机进行直轴处理。
直轴要加热后进行，热态直轴有两种方式：一种是先加压力再加热来直轴，另一种是先加热再加压力来直轴。
对于弯曲严重的转轴最好采用先加热后加压的方法，然后再通过测试动、静平衡或放到车床上打表来检测直到合格为止。
上述机械原因引起的振动多发生在中小型异步电动机上，并且故障部位直观、易发现，而且处理起来比较容易，同时如果发现、处理及时也不会造成严重后果。
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双鼠笼电机笼条断裂的原因分析及解决方案×××（××××××发电有限责任公司×××× 044602）
摘要：笼条断裂是双鼠笼式电机转子的常见故障，本文通过对××××发电厂#6炉高压电机转子检修时发现的问题及处理方法进行分析和总结。
Abstract: The Cage fracture is a two-squirrel-cage rotor common faults, this paper Douhe by Datang International Power Plant # 6 furnace repair high-pressure rotor and found the problems and treatment methods for analysis and summary。
关键词：双鼠笼，笼条断裂，分析和总结
Key words: double-cage, cage of fracture, analysis and summary
引言
双鼠笼式电机对比单鼠笼电机改善了启动性能，近年来得到广泛应用，但是双鼠笼和单鼠笼电机的共性问题——笼条易断裂至今未得到彻底解决，作者根据××电厂的实践提出新的解决方案。
情况介绍
××电厂#6炉配备4台排粉机电机，型号为JS1510_4，电压6000V，电流90.8，功率850KW，功率因数0.89，是兰州或沈阳电机厂1983年左右生产的双鼠笼异步电动机，至今已有27年左右。
在本次#6机组炉侧高压电机检修中发现，排粉机电机转子存在不同程度的鼠笼条断裂现象，最严重的断条达20根，并且断条位置都在外笼。
笼条断裂原因分析
一）频繁启动。
启动时电流是平时的5~~7倍，此时，笼条因受到较大的感应电流而迅速升温，材质强度下降，热应力增加，再加上电磁扭矩的作用，使笼条产生较大的剪切力和离心力，频繁启动使笼条频繁受到上述力的作用，很容易达到疲劳极限，导致笼条断裂。
二）装配选用尺寸不合适。
装配时，笼条与槽之间间隙太大，使笼条在槽内晃动，笼条在受到扭力和离心力的同时，还受到倍频振动，加剧了笼条疲劳极限的形成。
三）笼条伸出槽口与端环连接部分过长，使笼条受到扭力作用时仅靠笼条本身无法承受而产生扭曲变形，甚至断裂。
四）焊接工艺不良。
笼条与端环的焊接由磷铜焊条进行点焊的，所以焊接处受力后很容易开焊，另外，断裂后进行补焊修复的笼条因与原笼条不是一次焊接成型，容易形成应力不均，所以补焊后的笼条相邻笼条断裂可能性大为增加。
排粉机电机投运至今已经有将近30年，加之近年来因电力行业发展，机组经常不能满
负荷运行，所以制粉系统启停次数大幅度增加，且本次检修发现笼条断裂部分都在外笼即启动笼，所以笼条因频繁起停导致疲劳极限发生断裂应当是主要原因，经检查发现断裂笼条大部分存在松动现象，所以装配尺寸不当应也是一方面原因。
解决措施
处理鼠笼条断裂有两种方案，第一种为常规处理方案，第二种为改造方案。
方案1 更换新笼条，并且使新笼条与槽配合间隙不应过大，应不超过0.1--0.2mm。
新笼条焊接完成后将笼条与槽之间填灌环氧树脂加热固化，进一步加强笼条与槽的配合紧度。
本次检修用此方法对断裂较少的转子作此处理，断裂较多的先更换备用转子，故障转子返厂处理后备用。
此方案在不改变原结构的基础上处理修复，不能根本消除因频繁启停引起的笼条断裂故障，所以方案一未能根本解决问题。
方案2 将转子改为深槽式。
深槽式电机与双鼠笼式电机原理相同，都是利用集肤效应改善启动状况，但是深槽式电机是将内外笼合二为一，截面积比单纯外笼或内笼大得多，所以，在抵消电磁力与离心力的能力上应该比双鼠笼式电机好，达到疲劳极限时间大为延长，同时，深槽式电机结构比双鼠笼式电机结构相对简单，制造成本略有下降。
结语
据了解，#6机组共有8台磨煤机电机，原来也是双鼠笼式，笼条断裂后用方案1处理，故障现象虽有改善但无法彻底消除，后改为深槽式，现在已经运行几年，状况良好，未发生笼条断裂故障。
可见，要想彻底解决笼条断裂故障，改用深槽式是个不错的方法。
目前，各电机厂生产的高压电机，尤其是转速较高或用于频繁启停场合的高压电机时越来越多采用深槽式，进一步证明深槽式电机比双鼠笼电机在防止笼条断裂方面性能更好。
同时，运行及维护人员也应加强巡视，发现问题及时处理，避免故障扩大。
收稿日期：2010-03-25
作者简介：××（1975——），男，大专，从事电气设备点检工作。