1、 機電設備管理畢業設計說明書設計題目: 電動機維修與管理 助學院校: 河南理工大學 自考助學專業:機電設備維修與管理專業 姓 名: 付秋杰 自考助學學號: 040213200473 成 績: 指導教師簽名: 河南理工大學成人高等教育2O 年 月 日II河南理工大學成人高等教育畢業設計（論文）評定書年級專業 學生姓名 一、設計（論文）題目： 二、設計（論文）說明書 頁，附圖 張。三、審閱意見及評語四、畢業設計（論文）的總評成績：指導教師（簽名） 電動機的維修與管理目 錄 電動機的維修與管理I目 錄I摘 要1第一章 三相電動機的故障查找與維修21 故障查找與維修2 第二章 電機在使用過程中的節能分

2、析82.1異步電動機能量損耗的組成8異步電動機能量損耗的組成82.2減少電動機機械損耗的主要方法9減少電動機機械損耗92.3減少電動機機械損耗的具體措施92.3.1調整電機風扇以降低機械損耗92.3.2減少摩擦以降低機械損耗102.3.3提高功率因數以降低機械損耗11第三章 電動機的日常維護143.1日常維護143.1.1外觀檢查143.1.2用聽音棒檢查143.1.3靠嗅覺檢查143.1.4靠觸覺檢查153.2例行維護檢查15第四章 畢業設計的收獲和建議17參考文獻18 摘 要本文主要介紹了三相異步電動機的故障排除方法及維修日常，此外還對電動機的節 能和維護作了概述。電機故障往往由外界環境有

3、很大的聯系，在電動機故障時查看其工作環 境及時查出原因才能更快的維修，并要求在工作中總結經驗，將電動機保養作為重點做到預 防為主。 關鍵詞:額定負載，過負載，空載電流，機械損耗，摩擦損耗 第 0 頁 第一章 三相電動機的故障查找與維修 1 .1電動機的分類（1） 按工作電源分類 根據電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。 （2） 按結構及工作原理分類 電動機按結構及工作原理可分為直流電動機，異步電動機和同步電動機。 同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。 異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動

4、機又分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。 直流電動機按結構及工作原理可分為無刷直流電動機和有刷直流電動機。有刷直流電動機可分為永磁直流電動機和電磁直流電動機。電磁直流電動機又分為串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。永磁直流電動機又分為稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。（3） 按起動與運行方式分類 電動機按起動與運行方式可分為電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。 （4） 按用途分類 電動

5、機按用途可分為驅動用電動機和控制用電動機。 驅動用電動機又分為電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具）用電動機、家電（包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等）用電動機及其它通用小型機械設備（包括各種小型機床、小型機械、醫療器械、電子儀器等）用電動機。1.2 電動機的工作原理三相交流異步電機的定子鐵芯槽內，嵌有相差120°電角度的三相繞組。三相交流電每相也相差120°電角度。當繞組接通三相電源時，就在繞組中產生一個旋轉磁場，以n1的轉速旋轉，并以全速切割轉子，在轉子鼠籠中產生感應電動勢，因為鼠籠是閉合的

6、，此電勢形成電流，產生磁場，與定子的磁場作用開始旋轉、加速。 三相異步電動機的轉速永遠低于旋轉磁場的同步轉速，使轉子和旋轉磁場間有相對運動，從而保證轉子的閉合導體切割磁力線，感生電流，產生轉矩。轉速的差異是異步電機運轉的必要條件。在額定情況下，轉子轉速一般比同步轉速低2-5%。1.3 故障查找與維修(1)通電后電動機不能轉動，但無異響，也無異味和冒煙。 故障原因電源未通(至少兩相未通);熔絲熔斷(至少兩相熔斷);過流繼 電器調得過小;控制設備接線錯誤。故障排除檢查電源回路開關，熔絲、接線盒處是否有斷點，修復;檢查熔絲型 號、熔斷原因，換新熔絲;調節繼電器整定值與電動機配合;改正接線。(2)通電

7、后電動機不轉，然后熔絲燒斷 故障原因缺一相電源，或定干線圈一相反接;定子繞組相間短路;定子繞組 接地;定子繞組接線錯誤;熔絲截面過小;電源線短路或接地。 故障排除檢查刀閘是否有一相未合好，可電源回路有一相斷線;消除反接故障; 查出短路點，予以修復;消除接地;查出誤接，予以更正;更換熔絲;消除接地 3 點。 (3)通電后電動機不轉有嗡嗡聲故障原因定、轉子繞組有斷路(一相斷線)或電源一相失電;繞組引出線始末 端接錯或繞組內部接反;電源回路接點松動，接觸電阻大;電動機負載過大或轉子卡住; 電源電壓過低;小型電動機裝配太緊或軸承內油脂過硬;軸承卡住。 故障排除查明斷點予以修復;檢查繞組極性;判斷繞組末

8、端是否正確;緊固 松動的接線螺絲，用萬用表判斷各接頭是否假接，予以修復;減載或查出并消除機械故障， 檢查是還把規定的面接法誤接為Y;是否由于電源導線過細使壓降過大，予以糾正，重 新裝配使之靈活;更換合格油脂;修復軸承。 (4)電動機起動困難，額定負載時，電動機轉速低于額定轉速較多 故障原因電源電壓過低;面接法電機誤接為 Y;籠型轉子開焊或斷裂;定 轉子局部線圈錯接、接反;修復電機繞組時增加匝數過多;電機過載。 故障排除測量電源電壓，設法改善;糾正接法;檢查開焊和斷點并修復; 查出誤接處，予以改正;恢復正確匝數;減載。 (5)電動機空載電流不平衡，三相相差大 故障原因重繞時，定子三相繞組匝數不相

9、等;繞組首尾端接錯;電源電壓不 平衡;繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。 故障排除重新繞制定子繞組;檢查并糾正;測量電源電壓，設法消除不平衡; 峭除繞組故障。 (6)電動機空載，過負載時，電流表指針不穩，擺動 故障原因籠型轉子導條開焊或斷條;繞線型轉子故障(一相斷路)或電刷、集 電環短路裝置接觸不良。 故障排除查出斷條予以修復或更換轉子;檢查繞轉子回路并加以修復。 (7)電動機空載電流平衡，但數值大 故障原因修復時，定子繞組匝數減少過多;電源電壓過高;Y 接電動機誤接 為;電機裝配中，轉子裝反，使定子鐵芯未對齊，有效長度減短;氣隙過大或不均勻; 大修拆除舊繞組時，使用熱拆法不當，使鐵芯燒損。

10、故障排除重繞定子繞組，恢復正確匝數;設法恢復額定電壓;改接為Y; 重新裝配;更換新轉子或調整氣隙;檢修鐵芯或重新計算繞組，適當增加匝數。 (8)電動機運行時響聲不正常，有異響 故障原因轉子與定子絕緣紙或槽楔相擦;軸承磨損或油內有砂粒等異物;定轉 子鐵芯松動;軸承缺油;風道填塞或風扇擦風罩，定轉子鐵芯相擦;電源電壓過高 或不平衡;定子繞組錯接或短路。故障排除修剪絕緣，削低槽楔;更換軸承或清洗軸承;檢修定、轉子鐵芯; 加油;清理風道;重新安裝置;消除擦痕，必要時車內小轉子;檢查并調整電源電 壓;消除定子繞組故障。(9)運行中電動機振動較大 故障原因由于磨損軸承間隙過大;氣隙不均勻;轉子不平衡;轉軸

11、彎曲; 5 鐵芯變形或松動;聯軸器(皮帶輪)中心未校正;風扇不平衡;機殼或基礎強度不 夠;電動機地腳螺絲松動;籠型轉子開焊斷路;繞線轉子斷路;加定子繞組故障。 故障排除檢修軸承，必要時更換;調整氣隙，使之均勻;校正轉子動平衡; 校直轉軸;校正重疊鐵芯，重新校正，使之符合規定;檢修風扇，校正平衡，糾正 其幾何形狀;進行加固;緊固地腳螺絲;修復轉子繞組;修復定子繞組。 (10)軸承過熱 故障原因滑脂過多或過少;油質不好含有雜質;軸承與軸頸或端蓋配合不當 (過松或過緊);軸承內孔偏心，與軸相擦;電動機端蓋或軸承蓋未裝平;電動機與 負載間聯軸器未校正，或皮帶過緊;軸承間隙過大或過小;電動機軸彎曲。 故

12、障排除按規定加潤滑脂(容積的1/3-2/3);更換清潔的潤滑滑脂;過松可 用粘結劑修復，過緊應車，磨軸頸或端蓋內孔，使之適合;修理軸承蓋，消除擦點;重 新裝配;重新校正，調整皮帶張力;更換新軸承;校正電機軸或更換轉子。 (11)電動機過熱甚至冒煙 故障原因電源電壓過高，使鐵芯發熱大大增加;電源電壓過低，電動機又帶額 定負載運行，電流過大使繞組發熱;修理拆除繞組時，采用熱拆法不當，燒傷鐵芯;定 轉子鐵芯相擦;電動機過載或頻繁起動;籠型轉子斷條;電動機缺相，兩相運行; 重繞后定于繞組浸漆不充分;環境溫度高電動機表面污垢多，或通風道堵塞;電動機風 扇故障，通風不良;定子繞組故障(相間、匝間短路;定子

13、繞組內部連接錯誤)。 故障排除降低電源電壓(如調整供電變壓器分接頭)，若是電機 Y、 接法錯誤 引起，則應改正接法;提高電源電壓或換粗供電導線;檢修鐵芯，排除故障;消除擦 點(調整氣隙或挫、車轉子);減載;按規定次數控制起動;檢查并消除轉子繞組故障; 恢復三相運行;采用二次浸漆及真空浸漆工藝;清洗電動機，改善環境溫度，采用降 溫措施;檢查并修復風扇，必要時更換;檢修定子繞組，消除故障。 第 18 頁第二章 電機在使用過程中的節能分析2.1異步電動機能量損耗的組成 1、 銅損耗:定子銅損;轉子銅損;雜散損耗。 2、鐵芯損耗。 3、機械損耗:通風損耗;摩擦損耗。 從以上列出的異步電動機能量損耗看，

14、銅損耗和鐵損耗我們在檢修中是不宜改變的，它 們是由設計決定的，而機械損耗是可以改變的。異步電動機一般來說級數少的即轉數高的電 動機機械損耗較大，銅損耗較小;而級數多的即轉數低的電動機銅損耗占的比例較機械損耗 就大。所以，我們要降低電動機的能量損耗就要從減少電動機的機械損耗入手解決。 異步電動機能量損耗的組成 2.2減少電動機機械損耗的主要方法 減少電動機機械損耗主要從以下幾個方面入手解決: (1) 采用高效率的風扇(如機翼型軸流風扇); (2)調整風罩與扇葉外圓之間的間隙; (3)輕載電動機適當縮小風扇外徑; (4)采用高質量的軸承; (5)采用優質潤滑剤; (6)提高電機裝配質量; 減少電動

15、機機械損耗2.3減少電動機機械損耗的具體措施 2.3.1調整電機風扇以降低機械損耗 首先，我們來看如何通過改變風扇尺寸進行節能:大家都知道電動機是把電能轉變成機 械能的設備，在轉換過程中要產生損耗，這些損耗是以熱的形式出現的，它使電動機發熱。 定子繞組有電流流過后產生銅損耗，經槽絕緣材料把熱傳導給定子鐵芯，再由定子鐵芯傳給 電機外殼散發到空間。轉子的熱量是由轉子鋁耗及其摩擦產生的，它傳給轉子鐵芯和內風扇 表面，靠內風扇攪拌使熱量散發在電機內空間，再傳給定子鐵芯、端蓋、機座，定、轉子這 兩股熱量均由外風扇吹散。因此，外風扇風量的大小是決定電動機的溫度不能超過其絕緣材 料等級所允許溫度的關鍵。 國

16、家標準規定了各種絕緣等級的電動機在額定運行條件下的允許溫升，要求電動機中最 熱點溫度不允許超過其絕緣等級的極限溫度，而電機常用絕緣等級如下表: 其中:允許溫升=允許溫度極限-環境溫度規定值-熱點溫差 繞組的熱點溫差是指當電動機帶額定負載時，繞組熱點的穩定溫度與繞組平均溫度之 差。 表內數值單位皆為攝氏度: 絕緣等級 允許溫度極限 環境溫度規定值 熱點溫差 允許溫升 A 級 105 40 5 60 7 E 級 120 40 5 75 B 級 130 40 10 80 F 級 155 40 15 100 H 級 180 40 15 125 當電動機處于空載或輕載時，電動機總損耗要比額定時小，而風量

17、與電動機總損耗成正 比關系，所以風扇處于“大馬拉小車”(因為通風損耗與電動機轉速恒定，故通風損耗不隨 負載變化，所以這時應降低風量來減少電動機的通風損耗)。改變風扇葉形狀可以降低風量， 但比較麻煩，不如直接減少外風扇葉直徑來降低風量更簡便些。我們知道風扇本身的機械損 耗按扇葉直徑的4-5 次方成比例，而風量隨扇葉直徑的平方成正比，所以減小扇葉直徑時， 風量降低不多，而通風損耗卻降低很多。 由于外風扇的冷卻風量減少，使電動機溫升上升，但仍能保持電動機溫升在絕緣等級允 許的范圍內。同時，我們還要看到由于外扇葉直徑縮小電動機機械損耗降低，又會使電動機 溫升進一步降低。尤其對于2，4 級這樣高轉速的電

18、動機，當風扇外徑縮小14%-16%時，通 風損耗下降 20%-40%。另外，改變扇葉直徑的同時，要相應改變擋風板或風扇罩尺寸，使 它們互相配合的尺寸符合規定。風扇葉與風扇罩的間隙不可過大，一般在10-15 之間，過 大會增大高壓區回流到低壓區的漏風損耗，同時要保持扇葉與風扇罩之間原有的角度，其作 用是使進風的一部分動壓力轉變為靜壓力而減少損耗。當然，我們還可以在溫升許可的范圍 內，為了降低風扇的風量亦可降低風扇的等級來使用。比如8 號機座用的風扇經過調整和修 整可使用在9 號機座輕載的電動機上，這樣就可使9 號機座輕載的電動機降低機械損耗，并 使溫升提高些來提高電動機的效率和功率因數。 2.3

19、.2減少摩擦以降低機械損耗 電動機軸承的正常運轉、噪聲、振動、過熱、壽命等因素均與合理選擇潤滑脂有關，目 前通常是選用3 號鋰基脂為好，可以降低機械損耗，不過當前隨著科學技術的飛速發展又出 現了許多性能優越的潤滑脂，如:國產中小型電動機軸承潤滑脂其性能經有關部門測試 達到日本JIS2220-80 滾動軸承潤滑脂的標準，接近瑞士SKF65C 潤滑脂的水平，含雜質極 低，價格與3 號鋰基脂相當。再有當前在市場上出現的美國艾索潤滑脂性能也不錯。我們完 全可以使用這些性能不錯的潤滑脂來改善電動機的運行狀況以降低機械損耗。做為電動機專 業檢修人員我們還可以在合理選用軸承上下功夫，也可以節能降耗;既然我們

20、以經知道級數 少的電動機機械損耗大，級數多的電動機機械損耗小。我們就可以在修理電動機時有選擇地 使用軸承。例如，在高轉速的電動機上我們可以使用進口軸承或國產高級別的B、C 級優質 軸承使損耗降到最小。而在低轉速的電動機上我們可以使用國產中高級的軸承C、D 級，這 樣在軸承上我們就可以省下一筆資金，從而達到節能降耗的目的。 減少摩擦以降低機械損耗2.3.3提高功率因數以降低機械損耗 發電廠里的轉機拖動設備95%是交流異步電動機，而交流異步電動機是低功率因數的設 備。如果提高其功率因數可以充分發揮供電設備潛力，同時又可降低生產成本和節約電能。下面，就如何提高功率因數的問題我們進行討論。(1) 合理

21、調整運行設備，提高功率因數 在未進行人工補償前，應考慮對電廠現有設備進行檢查和調整，使其合理運行，從而提 高功率因數。 一般來說電廠內的設備都是配套的無需我們在容量和選型上考慮，只需考慮運行中的 電機，避免“大馬拉小車”現象，當負載率低于40%時，可以考慮更換小容量的電動機。當 負載率低于30%時，可將三角接線的繞組改為星形接線的與運行方式，這樣一來電動機的效 率和功率因數均有所提高。(2)對老系列的電動機如:JO、JO2 系列的老式電機進行改造或淘汰，更換 Y 系列的節能 電動機。 (3) 正確使用和維護電機，注意控制其頻繁啟動(頻繁啟動時功率因數很低)，精心的檢修， 在電動機安裝時調整好中

22、心線及電機轉、靜子間隙也是必不可少的，因為氣隙不均會造成空 載電流增大，功率因數降低。 加裝變頻器，提高功率因數 使用變頻器進行調速來實現提高功率因數的目的，也是常用的節能方法，即在普通的交 流異步電動機上加裝變頻器，此方法安裝簡單，操作方便，節能效果顯著。 變頻器在國外早以大量使用，我國也開始普及，因此，我們來分析一下普通電動機采用 變頻器后的損耗情況。 感應電動機投入電源后要吸收電功率，即輸入功率 P1，經過內部電磁轉化，變成轉軸 上的機械功率輸出，即輸出功率 P2。在轉化過程中要產生損耗，那么當電動機采用頻率變 換器供電后并以恒轉矩運行時，電動機的損耗會有哪些變化呢? （1）電機的轉、靜

23、子銅損是與頻率變化無關的常數，但是在實際拖動中，為了補償定子繞 組電壓降，要適當降低頻率或者適當提高外施電源電壓，因此U1/f 不能保持比值不變。再 有，為了電動機處于最佳運行狀態，也要求改變U1/f 的比值，所以實際電流也多少有些變 化，因此銅耗也多少隨頻率改變而改變，但變化不大。 (2) 鐵耗。鐵損耗隨頻率的降低而降低，但是由于采用電壓型逆變器的變頻電源供給電動 機，電源電壓波形中含有高次諧波分量，與具有正弦波電源相比，鐵損耗要增加。再有，所 有雜散損耗也均隨高次諧波分量的增大而增大。 (3) 機械損耗。通常，軸承摩擦損耗與電動機轉速的1-2 次方成正比，而通風損耗是與電 動機轉速的3 次

24、方成正比，所以當電源頻率降低時，機械損耗也降低。但我們大家都知道機 械損耗在整個電動機的損耗中只占總損耗的50%以下，所以其變化量可忽略不計。綜合以上 分析我們可以看到，使用變頻電源后的電動機總的損耗降低了。 提高功率因數以降低機械損耗 第三章 電動機的日常維護 3.1日常維護 電動機日常維護檢查的要點是及早發現設備的異常狀態，及時進行處理，防止事故擴大。維 護人員根據繼電器保護裝置的動作和信號可以發現異常現象，也可以依靠維護人員的經驗來 判斷事故苗。 3.1.1外觀檢查 首先是外觀檢查，靠視覺可以發現下列異常現象:電動機外部緊固件是否松動，零部件是否 有損壞，設備表面是否有油污、腐蝕現象。電

25、動機的各接觸點和連接處是否有變色、燒痕和 煙跡等現象，發生這些現象原因是由于電動機局部過熱、導體接觸不良或繞組燒毀等。儀表 指示是否正常，電壓表無指示或不正常，則表明電源電壓不平衡、熔斷器燒斷、轉子三相電 壓不平衡、單相運轉、導體接觸不良等;電流表指示過大，則表明電動機過載、軸承故障、 繞組匝間短路等。電動機停轉，造成的原因有電源停電、單相運轉、電壓過低、電動機轉矩 太小、負載過大、單相電動機的離心開關有故障、電壓降過大、軸承燒毀、機械卡住等。 3.1.2用聽音棒檢查 采用聽音棒靠聽覺可以聽到電動機的各種雜音，其中包括電磁噪聲、通風噪聲、機械摩擦聲、 軸承雜音等，從而可判斷出電動機的故障原因。

26、引起噪聲大的原因，在機械方面有:軸承故障、機械不平衡、緊固螺釘松動、聯軸器連接不符要求、定轉子鐵心相擦等;在電氣方面有: 電壓不平衡、單相運行、繞組有斷路或擊穿故障、起動性能不好、加速性能不好等。 3.1.3靠嗅覺檢查 靠嗅覺可以發現焦味、臭味。造成這種現象的原因是:電動機過熱、繞組燒毀、單相運行、 潤滑不好、軸承燒毀、繞組擊穿等。 3.1.4靠觸覺檢查 靠觸覺用手摸機殼表面可以發現電動機的溫度過高和振動現象。 造成振動的原因是:機械負載不平衡、各緊固零部件有松動現象、電動機基礎強度不夠、聯 軸點連接不當、氣隙不均或混入雜物、電壓不平衡、單相運行、繞組故障、軸承故障等。 造成電動機溫度過高的原

27、因是:過載、冷卻風道堵塞、單相運行、匝間短路、電壓過高或過 低、三相電壓不平衡、加速特性不好使起動時間過長、定轉子鐵心相擦、起動器連接不良、 頻繁起動和制動或反接制動、進口風溫過高、機械卡住等。 用手摸電動機表面估計溫度高低時，由于每個人的感覺不同，帶有主觀性，因此要由經驗來 決定。通常人手感覺與溫度的關系如表所示。 電機外殼表面溫度與手感的關系: 機殼溫度() 手感 說明 30 稍冷 機殼比體溫低，故感覺比體溫低 40 稍溫 感到溫和 45 溫和 用手一摸，就感到暖和 50 稍熱 長時間用手摸時，手掌變紅 55 熱 僅能用手摸5-6s 60 甚熱 僅能用手摸3-4s 65 非常熱 僅能用手摸

28、2-3s，離開后還感到手熱 70 非常熱 用一個手指出觸摸，只能堅持3s 左右 75 極熱 用一個手指出觸摸，只能堅持1-2s 左右 80 極熱，以為電機燒毀 手指稍觸便熱想離開 80-90 極熱，疑為電機燒毀 用手指稍觸摸一下就感到燙得不得了 注:當機殼為鋼板時，每種溫度均應減去5。 3.2例行維護檢查 電動機例行維護檢查有日常檢查、每月或定期巡回檢查以及每年檢查。 在日常檢查中，主要檢查潤滑系統、外觀、溫度、噪聲、振動以及異常現象，還要檢查通風 冷卻系統、滑動摩擦狀況以及各部分緊固情況，認真作好檢查記錄。 每月或定期巡回檢查中，主要檢查開關、配線、接地裝置等是否有松動現象，有無破損部位， 如有要提出計劃和修理措施;檢查粉塵堆積情況，要及時清掃;檢查引出線和配線是否有損 傷和老化問題。測試絕緣電阻并記錄，檢查電刷、集電環磨損情況，電刷在刷握內是否靈活 等。 每年的檢查內容除上述項目外，還要檢查和更換潤滑劑，必要時要解體電動機進行抽心檢