电动机原理与维修解析
三相异步电动机改单相的原理和方法
三相异步电动机改单相的原理和方法三相异步电动机改单相的原理和方法三相异步电动机由于构造简单、成本低、维修使用方便、运行可靠等优点,被广泛应用于工农业生产。
三相电动机的电源应是三相电源,但实际上常会遇到只有单相电源的问题,特别是在家用电器上用的都是单相电动机,坏了以后想用三相电动机代替,就必须做适当的改接,以使三相电动机适应于单相电源而正常工作,下面具体谈其接线方法。
一、改接原理三相异步电机是利用三相互隔120°角度的平衡电流,通过定子绕组时产生一个随时间变化的旋转磁场,以驱使电动机运转工作的。
在谈到三相异步电机改单相使用之前,先要说明单相异步电动机旋转磁场建立问题,单相电动机只有在建立旋转磁场后才能够起动。
它之所以没有初始起动转距,是因为在单相绕组中建立起的磁场不是旋转的,而是脉动的,换句话说,它对定子来讲是不动的。
在这种情况下,定子的脉动磁场与转子导体内的电流相互作用是不能产生转矩的,因为没有旋转磁场,所以就不能使电机起动运转。
但是电动机内部两个绕组的位置有空间角度差,若设法再产生一不同相的电流,使两相电流在时间上有一定的相位差,才能产生旋转磁场,使电机起动。
因此单相电动机的定子除了有工作绕组外,还必须有起动绕组。
根据此原理,可利用三相异步电机定子的三相绕组,将其中一相绕组线圈采用电容或电感移相的方法,使两相通过不同的电流,这样就能建立旋转磁场,使电动机起动运转。
当三相异步电机改为单相电源使用时,其功率仅是原来的2/3。
二、改接方法要把三相电机使用在单相电源上,可将三相异步电动机定子绕组中的任意二相绕组线圈首先串联,再与另一相绕组并联接入电源。
这时,两个绕组里的磁通量在空间上虽然有相位差,但因工作绕组和起动绕组都是接在同一电源上,如按时间来讲,电流是相同的。
因此,只有在起动绕组上串联一只电容器、电感线圈或电阻,才能使电流有相位差。
在接法上为了增大起动转矩,可用一台自耦变压器将单相电源的电压由220V升到380V,示意图如图1所示。
第3章三相异步电动机原理与维修1节
第一节 三相异步电动机的工作原理与结构
一、基本工作原理：
三相异步电动机定子接三相 电源后，电机内便形成圆形 旋转磁动势，旋转磁场转速 n1，设其方向为逆时针转， 如图所示。若转子不转，转 子导条与旋转磁密有相对运 动，导条中有感应电动势e， 方向由右手定则确定。
由于转子导条彼此在端部 短路，于是导条中有电流， 不考虑电动势与电流的相 位差时，电流方向同电动 势方向。这样，导条就在 磁场中受电磁力f，用左手 定则确定受力方向，如图 所示。
3、三相绕组应对称，结构相同、阻抗相等，空 间位置互差120°电角度；
4、用材省，绝缘性能好，机械强度高和散热条 件好；
5、制造工艺简单，维修方便。
（二）基本概念 1、电角度与机械角度 电机圆周在几何上分为360°，这个角度称为机械
角度。
导体切割按正弦规律变化的一对磁极磁场，其中感 应的电动势也按正弦变化一周，即经过360°电角 度，因而一对磁极占有360°电角度，若电机有p对 磁极，电机圆周按电角度计算为p× 360°。
A
ZX
iB C
Y
B
iC
i
iA
iB
iC
ωt
O
120° 240°
360°
首端流入为正，末端流入为负
A
A
A
×
·
Y×
·Z Y
× Z Y·
Z
× C
· BC · ·
X (a) ω t = 0°
X (b) ω t = 120°
BC
×B ×
X (c) ω t = 240°
结论： (1)在对称的三相绕组中通入三相对称电流，可以产
静止的转子与旋转磁场之间有相对运动，在转子导 体中产生感应电动势，并在形成闭合回路的转子导 体中产生感应电流，其方向用右手定则判定。转子 电流在旋转磁场中受到磁场力F的作用，F的方向用 左手定则判定。电磁力在转轴上形成电磁转矩，电 磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致。
维修电工技师论文
维修电工技师论文——浅谈电动机工作原理及单项运行的原因和预防措施电动机是人们生产和生活中必不可少的电力设备，当今社会，电动机的应用非常广泛，一切与电有关的设备都与电动机必不可分，但是在生产当中电动机因缺相及容量选择不当运行而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例，怎样减少这些问题的出现，全面提高电动机的使用效率，是一个值得认真思考的问题，现就电动机的工作原理及缺项原因加以剖析。
一、电机的定义：电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。
电动机俗称马达，在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。
它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
二、电动机的分类：1、按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。
2、按结构和工作原理划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。
3、按起动与运行方式划分：电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
4、按用途划分：驱动用电动机和控制用电动机。
5、按转子的结构划分：笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。
6、按运转速度划分：高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。
低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。
三、主要电机的结构和工作原理简介：1、电磁式直流电动机电磁式直流电动机由定子磁极、转子（电枢）、换向器（俗称整流子）、电刷、机壳、轴承等构成；电磁式直流电动机的定子磁极（主磁极）由铁心和励磁绕组构成。
根据其励磁（旧标准称为激磁）方式的不同又可分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
因励磁方式不同，定子磁极磁通（由定子磁极的励磁线圈通电后产生）的规律也不同。
串励直流电动机的励磁绕组与转子绕组之间通过电刷和换向器相串联，励磁电流与电枢电流成正比，定子的磁通量随着励磁电流的增大而增大，转矩近似与电枢电流的平方成正比，转速随转矩或电流的增加而迅速下降。
起动马达磁力开关维修-概述说明以及解释
起动马达磁力开关维修-概述说明以及解释1.引言1.1 概述起动马达磁力开关是一种常见的电气元件，广泛应用于各个行业的电力设备中。
它的作用是控制电动机的启停和保护电动机免受过载和短路等故障的影响。
起动马达磁力开关具有结构简单、使用方便和可靠性高等特点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
本文将从起动马达磁力开关的原理、常见故障及原因，以及维修步骤等方面进行详细介绍。
首先，我们将深入探讨起动马达磁力开关的工作原理，以帮助读者更好地理解其工作过程和各个部件之间的作用关系。
接下来，本文将列举一些常见的故障现象，并分析其可能的原因。
通过对故障原因的分析，读者可以更准确地确定故障点，并采取相应的维修措施。
在维修的步骤中，我们将着重介绍起动马达磁力开关的拆解与组装、检查与测试、更换损坏部件等方法。
通过本文的指导，读者可以学会正确、高效地维修起动马达磁力开关，确保其正常的工作状态。
最后，本文将总结起动马达磁力开关维修的重要性，强调保养和预防措施的重要性。
同时，我们也对未来发展趋势进行展望，探讨起动马达磁力开关在技术上的创新及应用领域的拓展。
相信通过本文的阅读，读者可以深入了解起动马达磁力开关维修的必要性，并在实际操作中能够运用所学知识进行维修工作。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对起动马达磁力开关的维修进行详细介绍。
首先，我们将通过引言部分对本文的主题进行概述，简要介绍起动马达磁力开关的作用和重要性，并阐述本文的目的。
接下来，正文部分将分为三个主要内容，即起动马达磁力开关的原理、常见故障及原因以及维修步骤。
在"起动马达磁力开关的原理"部分，我们将详细解释起动马达磁力开关的工作原理，包括其组成部分和功能原理。
通过理解其原理，我们可以更好地诊断和解决维修过程中遇到的问题。
在"常见的故障及原因"部分，我们将列举和分析起动马达磁力开关常见的故障情况，并探讨导致这些故障的原因。
这将帮助读者更好地了解维修过程中可能遇到的问题，并为后续的维修步骤提供参考。
电动机基本原理及维修分析
一、绕组接地 指绕组与铁芯或与机壳绝缘破坏
而造成的接地。
▪ 1、故障现象 ▪ 机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热，
致使电动机无法正常运行。 ▪ 2、产生原因 ▪ 绕组受潮使绝缘电阻下降；电动机长期过载
运行；有害气体腐蚀；金属异物侵入绕组内部损 坏绝缘；重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心；绕组 端部碰端盖机座；定、转子磨擦引起绝缘灼伤； 引出线绝缘损坏与壳体相碰；过电压〔如雷击〕 使绝缘击穿。
4.短路处理方法
▪ 〔1〕短路点在端部。可用绝缘材料将短路 点隔开，也可重包绝缘线，再上漆重烘干。
▪ 〔2〕短路在线槽内。将其软化后，找出短 路点修复，重新放入线槽后，再上漆烘干。
▪ 〔3〕对短道路匝少于1/12的每相绕组，串 联匝数时切断全部短道路，将导通部分连接，形 成闭合回路，供给急使用。
▪ 〔4〕绕组短路点匝数超过1/12时，要全部 撤除重绕。
〔5〕电流穿烧法。用一台调压变压器，接上电源后，
接地点很快发热，绝缘物冒烟处即为接地点。应特别注意
小型电机不得超过额定电流的两倍，时间不超过半分钟； 大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流，到接地点 刚冒烟时立即断电。
▪
〔6〕分组淘汰法。对于接地点在铁芯心里面且烧灼
比较厉害，烧损的铜线与铁芯熔在一起。采用的方法是把
▪ 异步电动机
▪
可分为感应电动机和交流换向器电动机。
▪ 感应电动机
▪
又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
▪ 交流换向器电动机
▪
又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
▪ 直流电动机
▪
按构造及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
详解电动车控制器结构原理与维修
控制器的结构与原理（一）控制器的组成与工作原理1．有刷控制器的结构与工作原理电动自行车的控制器是电动自行车的驱动系统，它是电动车整车中的核心部件。
它的主要作用是控制电动机的转速。
控制器和调速转把配合，控制电动机的转速，能随刹车开关的闭合使电动机断电。
并通过仪表控制线路，使仪表显示电源电压、欠压及行驶里程。
另外控制器还加入其他功能，例如定速巡航、零启动、反充电（能量再生）、行车里程计算与显示、电制动和智能助力控制，以及各种状态的指示功能等。
控制器的工作是由脉冲信号控制功率管的开启和关闭时间，决定电动机换向的顺序和时间，从而决定电动机的转向和转速。
目前电动自行车的控制器，无论是有刷的还是无刷的，普遍采用脉宽调速（PWM）方式，控制器内部必须具有PWM发生器电路、电源电路、功率器件、功率器件驱动电路、控制部件（转把、闸把、电动机霍尔等）信号的采集与处理电路、过电流与欠电压等保护电路。
（1）有刷控制器的结构有刷控制器的外形如图1所示。
有刷控制器的内部主要由集成电路和外围元器件组成。
有刷控制器的内部结构如图2所示。
（2）控制器的工作原理有刷控制器的工作原理如图3所示。
转把有5V或6. 25V供电电压，而闸把有5V、12V、15V、18V等几种供电电压。
3）限电流保护电路当电动机异常或其他原因造成场效应晶体管电流增大时，限电流保护电阻上的电压相应升高，该升高电压加到主芯片控制电路而使主芯片内部逻辑电路动作，切断输出驱动信号，场效应晶体管因无驱动电压而截止，电路得到保护。
4）驱动电路驱动电路是把主芯片输出的微弱驱动脉冲电压加以放大，加到场效应晶体管的栅极，使其达到良好的饱和状态而导通。
5）输出电路控制器的输出功率管一般使用场效应晶体管，它的栅极得到驱动后，场效应晶体管饱和导通。
它相当于一个电子开关，导通时相当于开关闭合，接通电动机的工作电源，电动机得到电而转动。
场效应晶体管截止时，相当于切断电动机工作电源，电动机失电而停转。
电动机保养与维护
电动机日常保养维护制度电动机就是利用电磁感应原理，将电能转化为机械能的一种旋转的电气设备。
常用的电动机可以分为：交流、直流和交直流两用电动机。
交流电动机包括同步电动机和异步电动机。
异步电动机又可分为三相交流异步电动机、单相异步电动机。
企业中大多数为三相异步电动机，三相异步电动机又分为绕线式和鼠笼式。
电动机整体形状是一个圆柱体，主要部件有转子和定子。
定子是一对能产生磁场的固定电磁极。
装在定子中间的是一个能转动的电磁体叫转子。
转子是由特种材料作成的圆柱体，套在电动机轴上。
异步电动机在运行过程中，由于许多原因常常会出现各种故障，影响工厂的正常生产。
为此，正确使用与维护电动机的运转，了解电动机发生故障的主要现象，限制故障的扩大，及时加以排除，对保证完成或提前完成生产任务是十分重要的。
时间就是产量，产量就是效益，所以准确快速的找到故障原因，以最快速度排除故障、恢复生产，也就保证了工厂生产的效益。
电动机日常维护保养的目的：应用到工作实践中，避免或减少电动机烧坏，加强电动机的管理水平，做好定期检查，就能大大减少电动机故障和事故，从而提高生产效率、减少维修费用，保障生产安全顺利进行。
一、电动机的日常检查的要素电动机由定子架、绕组及绝缘材料、转子、两端轴承及端盖等组成，比较简单。
电动机故障的常见原因有：电源断相、电压或频率不对；绕组短路、断路、接地；轴承运转不良；内、外部脏，散热不好（外部涂油漆太厚也是散热不好的原因），和自带冷却风扇坏，通风不畅；与机械装备连接不良；长期高负荷运行；环境温度高等等。
1、保持电动机的清洁电动机在运行中，进风口周围至少3米内不允许有尘土、水渍和其他杂物，以防止吸进电动机内部，形成短路介质，或损坏导线绝缘层，造成匣间短路，电流增大，温度升高而烧毁电动机。
所以，要保证电动机有足够的绝缘电阻，以及良好的通风冷却环境，才能使电动机保持长期的安全、稳定运行状态。
2、检查并保证启动装置正常工作实践证明，电动机启动设备技术状态的好坏，对电动机的正常启动起着决定性的作用。
最全直流电机工作原理与控制电路解析(无刷+有刷+伺服+步进)
最全直流电机工作原理与控制电路解析（无刷+有刷+伺服+步进）直流电动机是连续的执行器，可将电能转换为（机械）能。
直流电动机通过产生连续的角旋转来实现此目的，该角旋转可用于旋转泵，风扇，压缩机，车轮等。
与传统的旋转直流电动机一样，也可以使用线性电动机，它们能够产生连续的衬套运动。
基本上有三种类型的常规电动机可用：AC 型电动机，（DC）型电动机和步进电动机。
典型的小型直流电动机交流电动机通常用于高功率的单相或多相（工业）应用中，需要恒定的旋转扭矩和速度来控制大负载，例如风扇或泵。
在本（教程）中，我们仅介绍简单的轻型直流电动机和步进电动机，这些电动机用于许多不同类型的（电子），位置控制，微处理器，（PI）C和（机器人）类型的电路中。
基本直流电动机该直流电动机或直流电动机，以给它的完整的标题，是用于产生连续运动和旋转，其速度可以容易地控制，从而使它们适合于应用中使用是速度控制，伺服控制类型的最常用的致动器，和/或需要定位。
直流电动机由两部分组成，“定子”是固定部分，而“转子”是旋转部分。
结果是基本上可以使用三种类型的直流电动机。
有刷（电机）–这种类型的电机通过使（电流）流经换向器和碳刷组件而在绕线转子(旋转的零件)中产生磁场，因此称为“有刷”。
定子(静止部分)的磁场是通过使用绕制的定子励磁绕组或永磁体产生的。
通常，有刷直流电动机便宜，体积小且易于控制。
无刷电动机–这种电动机通过使用附着在其上的永磁体在转子中产生磁场，并通过电子方式实现换向。
它们通常比常规的有刷型直流电动机更小，但价格更高，因为它们在定子中使用“霍尔效应”开关来产生所需的定子磁场旋转顺序，但是它们具有更好的转矩/速度特性，效率更高且使用寿命更长比同等拉丝类型。
伺服电动机–这种电动机基本上是一种有刷直流电动机，带有某种形式的位置反馈控制连接到转子轴。
它们连接到PWM型控制器并由其控制，主要用于位置（控制系统）和无线电控制模型。
普通的直流电动机具有几乎线性的特性，其旋转速度取决于所施加的直流电压，输出转矩则取决于流经电动机绕组的电流。
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斜坡电压启动
启动过程中没有限流，启动电流 大，启动时间应相对较短。
设备简单、运行可靠。启动转矩 下降大，电能损耗大。
c;自耦变压器降压
限流启动
启动电流较小，可根据情况调整 电流限幅值，对电网影响小。
启动电流和转矩可以适当调节。设 备复杂、体积大、价格贵、不允许频 繁启动。
d;延边三角形
制动强烈，停车迅速，能使位能负载在n<n1下稳定下放。
能量损耗大，控制复杂，不易实现准确停车。 3）应用场所
要求迅速停车和需要反转的场合，
在n<n1下限制位能负载的下放速度。（但要求串接足够
大的电阻）
3;回馈制动
方法：在某一转矩作用下，使电动机的转子转速超过电
动机磁场的同步转速。n>n1。
能量关系；转轴上输入机械功率并转换成电功率，由定 子绕组回馈到电网。
2；反接制动
1)反接制动的方法有两种： a;突然改变定子两相电源的相序，使定子旋转磁场方向
改变。 但是，由于旋转磁场与转子的相对转速很高，故转子
绕组中产生感生电流很大，定子绕组中的电流也很大一般 为电动机额定电流的十倍左右，因此只适应小功率电动机 （10KW以下，4.5KW以上需串接电阻）
电阻的选定可按
也称直接启动，方法简单，但是启动电流大，启动转矩不大。 2)；降压启动：
降压启动的目的是限制启动电流。电动机降压启动应符合：
k1
1 4
3
电源容量（KV.A) 电动机容量（KW）
K1=Ist/IN=4～7倍
3；降压启动方式
a;星-三角变换
e;软启动
设备简单、操作、维修方便启动电 流小。启动转矩小、不可调，
电动机原理与维修
学习内容
❖ 异步电动机 ❖ 直流电动机 ❖ 同步电动机 ❖ 特种电动机 ❖ 电动机的维修
异步电动机
一：三相异步电动机的工作原理 1：三相绕组的磁场 a-u b-w c-v
二； 三相旋转磁场的产生
三相交流电通入三相绕组所形成的磁场是一个旋转磁场， 其旋转方向取决于三相电流的相序，所以调换电动机的任意 两相电源即可改变旋转方向。
特点；能向电网回馈电能，比较经济
R (1.3 ~ 1.5) 220 I
I－电动机的启动电流( A) R－应串入的电阻值()
b;定子按提升方向接通电源正转，转子串入较大的电阻， 电动机被重物拖着反转。
这种反接制动的方式只适应与绕线式电动机拖动位能性 负载的情况，它能使重物获得稳定的下放速度，一般用于起 重机。 2)反接制动的特点
T
Tm TN
T－过载能力 一般电动机的过载
TN－额定转矩
能力为1.6~2.2 起重、冶金机械专用
Tm－最大转矩 电动机为 2.2~2.8
3;机械特性
1）；固有机械特性
三相异步电动机在额定 运行状态下，转子、定子电 路不外接电阻和电抗器时的 机械特性。
2)人为机械特性
人为改变电动机参数和电 源参数时的机械特性。
速的旋转磁场（n1）。
转子导体嵌放在转子铁芯 槽内，两端短接。
当磁场旋转时转子导体切割 磁力线产生感应电动势，其方 向可用右手定则判断。
转子载流导体在磁场中受
到电磁力（f）的作用，其方
向可用左手定则判断。
四；转差率与电动机的运行状态
1； 转差率（S) 电动机的基本物理量，它反映了异步电动
机的各种运行状态。
旋转磁场产生的条件
（1); 三相绕组必须对称，在定子铁芯空间上互差120°电角 度。
（2); 通入的电流必须对称，大小，频率相同，相位互差 120°
(3)；旋转磁场的转速为；
n1
60 npf1－－磁旋极转对磁数场的转速 r/min fp－三相交流电的频率 Hz
三；三相异步电动机转子旋转原理
定子铁芯线槽嵌放三相对 绕组，当定子绕组通入三相交 流电源时，三相对称电流在电 动机的气隙内产生一个同步转
降电压后机械特性变软， 电动机过载能力、启动转矩 倍数显著下降。如电压下降 过多，可能出现最大转矩小 于负载转矩时，电动机停转。
串电阻启动，在一定范 围内增加转子电阻，可以增 大启动转矩，但特性同样变 软。
六；三相异步电动机的启动
1；启动要求：
（1） 启动电流要小，以减小对电网的冲击。 （2） 启动转矩要大，以加速启动过程，缩短启动时间。 （3） 操作简便，设备简单，易于维护。 2; 启动方法 1)；全压启动：
s n1 n n1
n1—磁场同步转速 n—转子转速 2；异步电动机的运行状态
（1）电动机状态 n1＞n＞0 ; 0＜S≤1 定子接电源，转子在电磁转矩的驱
动下旋转，电磁转矩为驱动转矩，转 向与旋转磁场方向相同，将电能转换 为机械能。
（2);发电机运行状态
异步电动机定子绕组仍接电 源,转轴不接负载，由原动机 拖动异步电动机的转子以大于 同步转速并逆转磁场方向旋转 （n＞n1）。
设备简单启动电流转矩降低倍数可 适当选择。但电动机需特殊订购，且 抽头位置一旦选定无法改变。
斜坡电流启动
电流变化率大，启动转矩大，启 动时间短，应用较多。
脉冲冲击启动
应用于需要克服较大静态摩擦 转矩的启动。
七；电动பைடு நூலகம்的制动
1；能耗制动 方法：在定子断开交流电源的
同时，定子两相通入直流电 源。 能量关系：吸收系统的动能并 转换成电能，消耗在转子电 阻上。 特点;制动平稳、便于实现准 确停车。但制动较慢，需要 一套直流电源。 应用场所：要求制动平稳、准 确停车的场所；限制位能负 载的下降速度。
两部分功率在电动机内部 以损耗方式转化为热能消耗 掉。
这就是电磁制动状态，n 为负值，即n＜0， S＞1
五；电动机的功率、转矩和机械特性
1；额定功率PN 电动机额定状态下运行时的输出机械功率。
PN 3UN INNCOSN
2；电磁转矩(Tem)是电动机运行的一个重要参数,它与电动机 本身参数（定子相数、磁极对数、定子和转子绕组电阻和 漏抗、定子电压、电源频率、运行参数等有关）。
显然，电磁转矩方向与转子 转向相反起着制动作用，为制 动转矩。为克服制动转矩电动 机必须不断从原动机输入机械 功率变为输出的电功率，因此 成为发电机状态。
n＞n1 S＜0。
(3);电磁制动运行状态
异步电动机定子绕组仍 接电源，如果用外力拖着电 动机逆着旋转磁场的旋转方 向转动。
电磁转矩方向与转子转 向相反起着制动作用，但定 子仍从电网吸收电功率，同 时转子从外力吸收机械功率。