电动机原理和结构和常见故障
电动机的基本知识及操作
xx年xx月xx日
目录
• 电动机概述 • 电动机的结构与组成 • 电动机的选用与安装 • 电动机的操作与维护 • 电动机常见故障及排除方法 • 电动机的安全使用与规范操作
01
电动机概述
电动机的定义
电动机（Electric Motor）是一种将电能转换为机械能的动力 装置。
总结词
电动机内部的热量积累导致温度过高，可 能引起绝缘损坏、轴承卡死等故障。
详细描述
电动机过热可能是由于负载过大、电源电 压过高、通风不良或轴承润滑不良引起的 。过热可能导致电动机的绝缘材料损坏， 增加电动机短路、接地等故障的风险，严 重时可能引起火灾。为防止电动机过热， 应定期检查电动机的负载、电源电压和通 风情况，保持电动机的良好运行状态。
根据负载性质选用
根据负载的性质选择电动机，例如，在需要频繁启动、制动和逆转的情况下，可选用绕线型电动机；在不需调速但需要有 大转矩的情况下，应选用深槽式电动机。
电动机的安装步骤
准备安装工具和材料
确定安装位置
电动机安装需要使用一些专业的安装工具和 材料，例如，螺丝刀、固定板、减震橡胶等 。
根据电动机的使用环境和负载特性选择合适 的安装位置，同时需要考虑维护和检修的方 便性。
固定电动机
接线
将电动机用螺丝刀固定在预定的安装位置上 ，注意保持平衡和垂直度。
按照电动机的接线图进行接线，包括电源线 、控制线和信号线等，注意确保接线质量和 安全。
电动机的安装注意事项
注意接地
电动机必须接地，以保证其安 全性和稳定性。
确保接线正确
接线时必须保证接线的正确性 ，避免短路或断路。
注意安装环境
异常处理
如出现异常情况应立即停 机检查，并及时联系专业 人员进行维修。
电动机常见故障分析报告和维修
直电动机常见故障分析与修理1.引言电动机在人们的工农业生产中发挥着巨大的作用，给人们的生活带来极大的。
直电动机虽然结构较简单，使用与维护较麻烦，价格较贵，但是由于其具有调速性能好，起动转矩大等优点, 本文分析电动机的构造、工作原以及在工作中的常见故障，并给出一些日常维护的方法。
2.直电动机的原、构造与拆装2.1直电动机的工作原当把直电动机的电刷A、B接到直电源上时，从图 2.1 可以看出，电刷 A 是正电位，B 是负电位，在N 极范围内的导体 ab 中的电是从 a 向b，在 S 极范围内的导体 cd 中的电是从 c 向d。
前面已经说过，载导体在磁场中要受到电磁的作用，因此，ab 和 cd 两导体要受到电磁Fde 的作用。
依据磁场方向和导体中的电方向，用电动机左手定则推断，ab 边受的方向是向左，而cd 边则是向右。
由于磁场是均匀的，导体中过的又是一样的电，所以， ab 边和 cd 边所受电磁的大小相等。
这样，线圈上就受到电磁的作用而按逆时针方向转动。
当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电等于，电磁等于，但是由于惯性的作用，线圈连续转动。
线圈转过半州之后，虽然ab 与 cd 的位置调换，ab 边转到 S 极范围内，cd 边转到N 极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到N 极下的cd 边中电方向也变，是从 d 向c，在S 极下的 ab 边中的电则是从 b 向a。
因此，电磁Fdc 的方向仍旧变，线圈仍旧受按逆时针方向转动。
可见，分别处在N、S极范围内的导体中的电方向总是变的，因此，线圈两个边的受方向也变，这样，线圈就可以依据受方向停的旋转，通过齿轮或皮带等机构的传动，可以带动其它工作机械。
图 2.1从以上的分析可以看到，要使线圈依据肯定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时〔也就是导体经过中性面后〕，导体中电的方向也要同时转变。
换向器和电刷就是完成这个任务的装置。
高压电机工作原理和常见故障处理
高压电机工作原理和常见故障处理培训人：涂永刚一、高压电机说明及工作原理1、电机产品型号及标识规定Y-异步电动机T-同步电动机TF-同步发电机QF-汽轮发电机Z-直流电动机ZF-直流发电机SF-水轮发电机Q-潜水电机S1-工作制IC-冷却方式IM-安装形式IP-防护等级三相交流异步电动机的效率：η=P/（√3*U*I*COSφ）其中，P—是电动机轴输出功率，U—是电动机电源输入的线电压，I—是电动机电源输入的线电流，COSφ—是电动机的功率因数2、电动机的输出功率：指的是电动机轴输出的机械功率输入功率指的是：电源给电动机输入的有功功率：P=√3*U*I*COSφ（KW）按说电动机的输入功率应该指的是电源输入的视在功率：S=√3*U*I 这个视在功率包括有功功率(电动机的机械损耗、铜损、铁损等)、无功功率。
额定功率=U*I*√3*cosφ*η3、三相交流异步电动机定子部分：机座，定子铁芯、线圈、绝缘材料、端盖、轴承盖、轴承转子部分：轴、转子铁芯、铸铝笼条、绕线转子、导线、连接环、滑环4、公司高压电机：我公司是指供电电源系用三相交流电，电压等级是6000V三相异步电机。
分类：我公司高压电机分两种：绕线式，鼠笼式。
用途：鼠笼式：一般用于大型斗提及皮带机等一般负载。
绕线式：一般用于球磨机、立磨、破碎机、大型风机等高起动转矩场所。
5、工作原理5.1．高压电机接通线电压为6KV三相初相位相差1200正弦交流电，定子绕组有三相电流通过，在定子铁芯产生一个旋转磁场，静止的转子同旋转磁场有了相对运动，转子导线切割磁力线而产生感应电动势，转子导线是一个闭合的回路因而产生感应电流，电流在磁场作用下产生电磁力，使转子随旋转磁场旋转方向转动起来。
5.2．异步电机指电机的额定转速小于其旋转磁场的速度的电机，使转子与旋转磁场之间速度保持一定差异，始终使转子能切割磁力线保持电机运转。
5.3．转差率是分析异步电机运转特性的一个重要数据，其公式：S＝n1-n2/n1n1:旋转磁场的速度n2:电机转子速度。
三相异步电动机最常见故障及处理方法
三相异步电动机最常见故障及处理方法1、三相异步电动机的故障一般可分为两大类：一类:是电气方面的故障，如各种类型开关、按钮、熔断器、电刷、定子绕组、转子及启动设备等的故障.另一类是机械方面的故障，如轴承、风叶、机壳、联轴器、端盖、轴承盖、转轴等故障。
2、电动机发生故障，会出现一些异常现象：如温度升高，电流过大、发生震动和有异常声音等。
检查、排除电动机的故障，应首先对电动机进行仔细观察，了解故障发生后出现的异常现象。
然后通过异常分析原因，找出故障所在，最后排除故障。
3、三相异步电动机内部结构图4、下面是三相异步电动机常见的积累故障现象和检修方法：电动机七类常见故障：1〕电动机不转2〕电动机转速低于额定值3〕电动机外壳带电4〕电动机声音不正常5〕电动机轴承过热6〕电动机温度过高7〕绕线式电动机滑环火花过大一.电动机不转分析电源未接通：1、如果电源没有接入或接触不良，就会导致电动机不转，此时电工人员应检查开关、熔丝、各项触点及接线头，将故障逐步排查出来进行维修。
2、启动时，熔断器熔丝熔断导致不转：查出熔断原因，排查故障，按电动机容量配上同规格的熔丝；3、过电流继电器整定电流太小导致不转：此时应适当调高；负载过大或传动机结构卡主导致不转：选择较大容量电动机或减轻负载，并检查传动机构情况；4、定子或转子绕组断路导致不转：翻开接线盒并用万用表欧姆档检查电动机绕组是否断路〔导线断裂〕，如果有断路那么会出现电阻值的异常，需要翻开电动机进一步检查断开点，连接好；5、定子绕组匝间短路：电动机的绕组式很多匝线圈组成的，当线圈之间短路便可能导致电动机不转，可用万用表检查，找出短路的两厢，拆开电动机将其中一相各线圈的连接线断开，分组检查短路点，查出后重新绝缘。
6、定子绕组对地短路：用摇表或者万用表检查，查出接地绕组，如果是绝缘破损，重新绝缘，严重时可以更换绕组；如果是受潮可以烘干后再涂一层绝缘漆；7、定子绕组接线错误：拆开电动机找出错误，重新接线。
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。
MD系列电动执行机构原理及常见故障检修
MD系列电动执行机构原理及常见故障检修电动执行机构是工业自动化仪表中的执行单元．它能够接受来自调节器、工控机、DCS、计算机等仪表系统的控制值号，自动完成调节动作，是组成自动控制系统的不可缺少的主要装臵。
星然生产厂家众多，铭牌及系列代号也各不相同，但其内都结构和工作原理菇本大同小异，囚此本文仪以MD系列电动执行机构的整体式比例调节型为例，简要介绍电动执行机构的结构原理及，常见故障的分析与处理，供从事相关行业技术人员参考。
一、结构原理简介MD系列电动执行机构以交流伺服电动机为驱动装臵的位皿伺服机构．由配接的位臵定位器PM-2控制板接受调节系统的4～20mA直流控制信号与位臵发送器的位臵反馈借号进行比较，比较后的信号偏差经过放大使功率级导通，电动机旋转驱动执行机构的输出件朝着减小这一偏差的方向移动（位臵发送器不断将输出件的实际位臵转变为电信号—位盈反馈信号送至位致定位器），直到偏差信号小于设定值为止。
此时执行机构的输出件就稳定在与输人信号相对应的位臵上。
该系列角行程机构示意图如图1、直行程机构示意图如图2所示，其实际使用接线图如图3所示。
MD系列角行程调节电动执行机构由动力部件和位臵定位器（PM-2控制板）两大部分组成。
其中动力部件主要由电动机、减速器、力矩行程限制器、开关控制箱、手轮和机械限位装臵以及位臵发送器等组成，其各部分作用简述如下：1.电动机：电动机是特种单相或三相交流异步电动机，具有高启动力矩、低启动电流和较小的转动惯量，因而有较好的伺服特性。
在电动机定子内部装有热敏开关（详见图3所示）做过热保护，当电动机出现异常过热（内部温度超过130℃）时该开关将控制电动机的电路断开以保护电动机和执行机构，当电动机冷却以后开关恢复接通，电路恢复工作。
为了克服惯性惰走，调节型电动执行机构的电动机控制电路均有电制动功能。
2．减速器：角行程执行机构采用行星减速加涡轮涡杆传动机构，既有较高的机械效率，又具有机械自锁特性。
电动机常见故障的原因和判断方法
电动机常见故障的原因和判断方法摘要电动机在运行过程中，经常会出现故障。
当电动机发生故障时，电路将无法正常工作。
那么，当电动机的运行发生故障时，我们应该根据故障发生的现象，找出电动机的故障原因，并判断出故障所在。
前言电动机是一种应用非常广泛的电气动力设备。
特别是三相异步交流电动机，具有结构简单，运行可靠，维护方便，效率高,重量轻,价格低等特点.在工业方面，三相异步电动机主要被应用于拖动各种机床、起重机、水泵和中小型鼓风机等设备。
在农业方面，它被应用于拖动排灌机械、脱粒机、粉碎机以及其他农副产品加工机械等。
单相异步电动机则在家用电器产品中得到广泛应用。
如电钻、小型鼓风机、医疗器械、风扇、冷冻机、空调机、抽油烟机及家用水泵等，它是家用现代化电器设备必不可少的动力源。
在工业上,单相异步电动机也常用于通风与锅炉设备以及其他伺服机构上.同其他任何动力设备一样，电动机在运行过程中，也常常会出现故障.三相异步电动机的故障一般可分为电气故障和机械故障.电气故障主要是指带电体及其附属机构，包括定子绕组、转子绕组、电刷等故障;机械故障主要指非带电体的故障，包括轴承、风扇、端盖、转轴、机壳等故障.一、电动机运行故障的原因造成电动机运行不正常的原因，有电源方面和负载方面的原因，也有可能是使用环境不良、安装不当、维护不周造成的,另外电动机本身发生故障时，也会使电动机发生运行故障。
（一）电源方面的原因1．电源电压过高或过低（1）电压过低：电动机的电磁转矩将显著减小。
起动困难甚至不能起动，即使能起动，但转速上升很慢，起动时间过长,达不到额定转速,导致电动机电流过大、温升高，甚至冒烟烧毁。
如果在运行过程中电源电压降低，负载不变时，电动机将过载运行，转速降低、电流增大、绕组过热。
（2) 电压过高：会提高电动机磁路的饱和程度，导致铁损增大；同时电流增大导致铜损增大。
由于损耗的增加，使电动机过热不能正常工作。
即使在空载或轻载情况下电动机也要发热。
电机原理结构及常见故障分析
电机定义和基本原理<1>
电机：泛指能使机械能转化为电能、电能转化为 机械能的一切机器 但它并不包括与电能有关的一切机械，仅指以电 磁感应定律实现电能的转换或传递那部分 基本原理：以电磁力和电磁感应的物理现象为 基础的 电磁力：作用在磁场中移动的电荷上的力。 在磁感应为B的均匀磁场中垂直于磁力线放置一根 长为 l 通以电流i 的导体，则导体受到的电磁力
n1 n s 1000 975 0.025 1000 n1
1.
三相异步电动机的转动原理 v 转动原理
V2
U1
n1
F
W2
定子三相绕组通入三相交流电
N
60f1 n1 ( 转/分） W1 F p 旋转磁场
方向:顺时针
切割转子导体
V1
S
U2
Blv
右手定则
感应电动势 E20 电磁力F
感应电流 I2 旋转磁场
若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的 首端 之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。
C
W1 U2 V1 W’2 U1
V2
U1
U’1 W2 V’1 U’2 W’1 V’2
U
' 1
U2
B W1
' U2 V2' ' W 2 ' W 1 W
2
V1'
V2 V1
A
极对数
p2
旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关
1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；6—定子铁心； 7—转子；8—定子绕组；9—机座；10—后端盖；11—风罩；12—风扇
U
V’
W’
定子
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异步电动机原理
三相交流异步电动机也是用三相交流电产生的旋转磁 场来带动电动机转子旋转的，转子不是永磁的也不是 线绕电磁的，在转子铁芯上镶嵌着一个“鼠笼”。下 图是一个铜制的鼠笼，由多根铜条与两个铜端环组成， 铜条与铜端环有良好的电连接。
转子的鼠笼
异步电动机原理
把鼠笼放在有旋转磁场的定子铁芯中间，在定子芯绕组通 上三相交流电产生旋转磁场，会看到鼠笼会跟着旋转磁场 旋转。因为磁场旋转时，鼠笼的铜条切割磁力线产生电流， 而有电流的铜条又受到磁力的作用，于是鼠笼便旋转起来。
电动机的低电压保护起什么作用
?
当电动机的供电母线电压短时降低或短时中断又恢复 时，为了防止电动机自启动时使电源电压严重降低， 通常在次要厂用电动机上装设低电压保护。当供电母 线电压低到一定值时，低电压保护动作将次要电动机 切除，使供电母线电压迅速恢复到足够的电压，以保 证重要电动机的自起动。
电动机运行中跳闸，如何判断电 机好坏?
放映结束！ 敬请各位的批评 指导！
设备上应无人工作；
外部检查无异常；
监视启动过程，如超过启动时间电流仍不返回正常，或 合闸后电流表针不动、电机不转、有鸣声、冒火花、有 焦味等，应立即断开电源，查明原因。
启动后检查电动机的音响、电流、振动、串动和温度等 均应正常；
电动机在冷、热状态下允许的启动次数，应按厂家规定 执行。正常情况下，冷态可连续启动两次，间隔时间不 得少于五分钟；热态下只准启动一次。
图4--笼型绕组的转子
异步电动机结构
在转子转轴上装有电动机散热的风扇，在转子转轴上 装上轴承，这就是异步电动机的转动部分。
图5--笼型异步电动机转子
异步电动机结构
把转子插入定子中间，通过轴承安装在端盖上，用端 盖把转子支撑起来，端盖安装在机座上，装上风罩， 一个三相交流异步电动机就组成了。接入三相交流电 源后定子产生的旋转磁场就可带动笼型转子旋转。图 6与图7是笼型三相异步电动机的剖视图。
图6--笼型异步电动机剖面图
图7--笼型异步电动机剖面图
异步电动机结构
机座装上端盖后，转子与定子与定子绕组都密封在机 座内，能较好的防尘。定子与转子产生的热量由机座 外壳散热，转子上的风叶搅动机内空气使热量尽快传 到外壳上，外壳上的散热片加大了散热面积。这还不 够，在电机端盖外还装有风扇，并有风罩，风罩端部 开有通风孔，风扇旋转时就像离心风机，空气从风罩 端部进入，从风罩与端盖之间的空隙吹出，吹向机座 上的散热片，大大加速了电机的散热。图8中的浅蓝 色箭头线表示散热气流的走向。
等)； 5）接线不正确 (绕组电压变高或变低等)； 6）电流不平衡 (线路接触不好等) 7）机械故障(阻力增加等) 8）电机轴承故障 (在异步电动机中发生较多)。
服务理念中的“点点” ◆理解多一点 真情浓一点 ◆学习勤一点 品质高一点 ◆理由少一点 效率高一点 ◆处理问题灵活点 工作过程用心点 ◆对待同事宽容点 互相协作快乐点
异步电动机原理
请观看鼠笼随磁场旋转的3D动画F:\培训课件\电动机 \jiaoliuyibuji-SLDH.f lv
异步电动机原理
为增大导磁率，鼠笼是嵌装在转子铁芯内的，下图是 一个嵌有铜制鼠笼的转子：
鼠笼转子
异步电动机原理
把鼠笼转子插入定子铁芯中，组成一个三相交流异步 电动机原理模型。通上三相交流电，电机就旋转了。 由于转子旋转速度比旋转磁场慢，故称之为异步电动 机。转子与旋转磁场旋转速度之差再与磁场旋转速度 之比称为转差率，一般异步电动机运行时的转差率为 2%至6%，输入三相交流电为50周时，鼠笼转子每分 钟转速约2820至2940转。
鼠笼随磁场旋转动画截图（0度）
鼠笼随磁场旋转动画截图（90度）
鼠笼随磁场旋转动画截图（180 度）
鼠笼随磁场旋转动画截图（270 度）
异步电动机原理
显然，鼠笼是不可能与磁场同步旋转的，只有鼠笼比 磁场转的慢才有鼠笼与磁场的相对转动，才能切割磁 力线感生电流，感生电流在洛伦兹力作用下推动鼠笼 转子异步旋转。鼠笼与磁场转速之差称为转差，转差 大则感生电流大，电流大则力大，力大则增加鼠笼转 速。转差与力会形成平衡，鼠笼转速将稳定在某一转 差值。
图8--笼型异步电动机的散热通道
图9是笼型异步电动机外观图。
异步电动机结构
三相交流异步电动机以其结构简单，密封性好，维护 容易，价格低廉而广受欢迎，应用非常广泛。
请观看三相笼型异步电动机模型剖面运转3D动画。 F:\培训课件\电动机\jiaoliuji-PMDH.flv
厂用电动机正常启、停应注意那 些事项？
异步电动机结构
三相交流异步电动机的转子铁芯外周的许多槽是用来 嵌放转子绕组，笼型感应电动机的转子绕组是笼型结 构，俗称鼠笼。鼠笼由铜条或（铝条）与铜端环（铝 端环）组成，参见异步电动机原理一节。但应用最广 的小型异步电动机采用在转子铁芯上直接浇铸熔化的 铝液形成鼠笼转子，在转子槽内直接形成铝条即绕组， 并同时铸出散热的风叶，简单又结实，图4是铸有笼型 绕组的转子。
对电机本体进行检查，有无焦臭味及明显放电痕迹； 摇测电机绝缘有无接地现象；
摇测电机三相是否接通，如有一相与其他相不通，说 明一相线圈有断线；
必要时拆开电机中性点，测量相间绝缘是否良好； 进行必要的电气试验，如测量直流电阻等。
运行中的电动机遇到哪些情况时 应立即停用?
遇到危及人身安全的机械、电气事故时。 电动机所带动的机械损坏至危险程度时。 电动机或其起动、调节装置起火并燃烧时。 电动机发生强烈振动和轴向串动或定、转子摩擦。
电动机的电源电缆、接线盒内有明显的短路或损坏的 危险时。
电动机轴承或外壳温度急剧上升，超过规定值，并继 续上升时。
三相异步电动机发热的原因有哪 些?
1）正常发热 (含转子、定子铜耗，起动、制动、摩擦 等)
2）绝缘老化 (铁损增加，漏电流增加) 3）相电压不平衡(引起电流不平衡，单相运转等) 4）电压波动 (转速变动转矩平衡，磁路饱和励磁增加
下面四幅图是鼠笼随磁场旋转的动画截图，为使画面清楚， 仅显示旋转磁场与鼠笼电流的方向。感生电流的方向可用 右手定则判断，铜条受力方向按左手定则判断。图中标有 磁力线与旋转方向，铜条端面的颜色代表电流的方向。绿 色表示电流指向屏幕外，红色表示电流指向屏幕内，黄色 表示无电流，电流变化用颜色变化表示。第一幅是电流变 化周期为0度时磁场与电流方向：
下面是三相交流异步电动机模型旋转3D动画截图
异步电动机模型3D动画截图
异步电动机原理
请观看三相交流异步电动机原理模型旋转动画F:\培训 课件\电动机\jiaoliuyibuji-MXDH.f lv
异步电动机结构
三相交流异步电动机的定子铁芯由硅钢片叠成，在铁 芯内圆有许多槽，用来嵌放定子绕组，见图1左图。电 动机的转子铁芯也由硅钢片叠成，在铁芯外圆有许多 槽，用来嵌放转子绕组，见图1中图。图1右图是转子 铁心插入定子铁心示意图，定子铁芯与转子铁心之间 留有气隙。
图1--定子铁芯与转子铁心
异步电动机结构
定子铁芯的槽内嵌放着定子绕组，即三相交流绕组， 接入三相交流电源就可产生旋转磁场。
图2--嵌放绕组的定子铁有散热筋（散热片） 帮助定子散热，机座由铸铁或铸钢铸造。下图是剖面 的定子与机座图。
图3--定子安装在机座上