项目23 三相异步电动机测试方法

三相异步电动机测试方法
四、 学习形式 五、 考核标准 六、 三相异步电动机常见故障及维修 七、 原理说明 前面我们通过对三相笼型异步电动机绕阻的直流电阻测量、 绕阻间绝缘电阻测量、三相绕阻同极性端判别等操作，了解电动 机的绕阻的一些性能，那么电动机还有什么组成部分？绕组在电 动机运行中起什么作用呢？电动机按使用电流的种类不同，可分 为直流电动机与交流电动机两大类；按使用电源相数不同分为三 相电动机和单相电动机。下面将讨论中小型三相笼型异步电动机 的结构、工作原理。三相笼型异步电动机外形如图23-2所示。
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表23-1 元 件 明 细 表
代 号 M QF SA 名称 推荐型号 推荐规格 4kW、380V、Δ接法、8.8A、 1440r/min 三相、额定电流15A 数 量 1 1 1
三相异步电动机 低压断路器 单极控制开关
Y112M-4 DZ10-100
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三、项目实施步骤及工艺要求 1.测三相绕阻冷态直流电阻 将万用表置于低电阻量程挡，在电动机接线盒中， 取下全部连接铜片，依次测量 Ul-U2、V1-V2、W1-W2 之间的直流电阻，将其记入表23-2中。若阻值小，为 正常现象；若阻值为0，说明绕阻内部短路；若阻值 为∞，说明绕阻内部开路。三相绕阻直流电阻值相互 的差不得大于2%。
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1
3
5
E 2 4
SA
6
图23-1电动机绕阻首尾端判别电路
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4.测各相空载电流、绕阻相电压及转速 将电动机接通380 V三相电源，使其运转，用万 用表250 V交流电压挡测三相绕阻相电压Uu、 Uv、Uw， 将其记入表23-5中。电动机三相电压不平衡会引起电 动机发热，因此，三相电压不平衡度不得超过5%。 用钳形电流表测出三相绕阻空载电流Iu、Iv、Iw， 再用转速表顶住轴端测出电动机空载转速，将它们一 并记入表23-5中，并判断这些数据是否正常。任何一 相电流与三相电流平均值偏差不得大于10%。
(a)转子硅钢片
(b)笼型转子绕阻 图23-7 笼型转子
(c)铸铝转子
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3.其他附件 除定子、转子两个主体部分外，电动机还有端盖、 轴承、轴承盖、风扇叶和接线盒等附件。 三相异步电机的原理是：当向电动机三相定子绕 阻分别通入三相电流时，将产生一个随时间变化的旋 转磁场。运行时,电机转子的转速低于旋转磁场的转速。 转子绕阻因为与磁场之间存在着相对运动而感生电动 势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子 沿着旋转磁场的方向旋转。
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三相笼型异步电动机主要由定子和转子两个基本部 分组成，其结构如图23-3所示。
风罩
后端盖
风叶
图23-2三相笼型异步电动机外形 图23-3 三相笼型异步电动机的结构
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1.定子 定子由定子铁心、定子绕阻和机座三部分组成。 定 子 铁 心 组成 电 动 机 磁路 的 一 部 分， 通 常 由 0 .35 mm～ 0.50mm厚的硅钢片叠压而成，在硅钢片内圆冲有均匀分布的槽 口。整个铁心被固定在铸铁机座内，铸铁机座上铸有加强散热 功能的散热筋片。如图23-4所示。 定子绕阻组成电动机的电路部分。它是由若干线圈组成的三相绕 阻，按一定的空间角度嵌放在定子铁心槽内，每相绕阻有两个 引出线端，一个叫首端，另一个叫尾端。其中三个首端分别用 U1、V1、W1表示，三个尾端分别用U2、V2、W2表示。一般绕 阻的直流电阻值都很小。
图23-6 电动机接线盒外形以及电动机引出线的连接
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2.转子 转子由转子铁心、转子绕阻（笼型绕阻）和转轴 三部分组成。转子铁心由外圆冲有均匀槽口、互相绝 缘的硅钢片叠压而成，铁心槽内铸有铝质或铜质的笼 型转子绕阻，它是短路绕阻，两端铸有端环，如图 23-7所示。
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3.判断三相绕组的首尾 将三相绕阻的六个端头从接线板上拆下，先用万用表测出 每相绕阻的两个端头，并按图23-1所示编为1号、2号、3号、4 号、5号、6号。 将3、4两号绕阻端接万用表正、负端钮，并规定接正端钮 的为首端，将万用表置于直流最低毫安挡。将另一绕阻的1、2 端分别接低压直流电源正、负极；在闭合SA开关瞬间，如电流 表指针向右偏转，则与电源正极相接的一端1和与万用表正端钮 相接的3端为同极性端，均为首端。反过来，2与4也是同极性端， 均为尾端。用同样办法，可判断出第三相绕阻的5、6两端谁为 首端、谁为尾端。规定1-2端绕阻为U相、3-4端绕阻为V相、5-6 端绕阻为W相，按表23-4要求填出对应端子的编号。
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2.测量绕阻绝缘电阻 检测前应检验一下兆欧表的好坏。将兆欧表水平放置，空 摇兆欧表，指针应该指到∞处，再慢慢摇动手柄，使L 和E 两接 线柱输出线瞬时短接，指针应迅速指零。注意在摇动手柄时不 得让L和E短接时间过长，否则将损坏兆欧表。 在拆去接线盒中三相绕阻全部连接铜片的前提下，将兆欧 表的接地端( E)接在电动机外壳上，线路端（ L）分别接电动机 绕阻的任一接线端，然后以每秒2转的匀速摇兆欧表的手柄，表 针稳定后读数，该数值即为所测绕阻的对地绝缘电阻值；再用 兆欧表检测三相绕阻之间的绝缘电阻值，记入表23-3中。阻值 应大于200M 为正常。
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旋转磁场转速n1 又叫同步转速，它与转子转速n2 呈“异步”关系，即n2 总是小于n1，当电动机正常运 转时，转子转速与同步转速之间总是保持着相对稳定 n 的转速差（异步）。异步电动机同步转速n1与转子转 速n2之差（n1−n2）叫做转速差，转速差与同步转速之 比的百分数叫做转差率，用s表示，即 n1 − n 2 s= × 100% n1 从上式可知，转子转速n2越高，转差率s越小，反 之则越大。通常，电动机转子转速n2比同步转速n1 低 2～6%。转差率取值范围为1≥s≥0。
三相异步电动机测2) (U2) ( b) 硅 钢 片
(W2)
W1
(V2) Δ形接法
(V2)
( a) 定 子 铁 心
V1
V1
W1
Y形接法
图23-4定子铁心与硅钢片
图23-5电动机绕阻内部接法
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定子三相绕阻连接方法一般有星形(Y形)接法和 三角形（△形）接法。它们的内部接线见图23-5。目 前Y系列电动机3kW及以下为Y形接法，3kW以上均为△ 形接法。电动机额定线电压为380V。图23-6所示为电 动机接线盒外形以及电动机引出线的连接方法。
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一、能力目标 二、主要使用工具、仪表及器材 主要使用工具、 1.本项目主要使用电器元件见表23-1。 2.工具：测电笔、螺丝刀、尖嘴钳、斜口钳、剥线 钳、电工刀等。 3.仪表：ZC7（500V）型兆欧表、DT-9700型钳形 电流表、MF30型万用表、稳压电源（3A/0~24V）。 4.器材：导线、干电池。