本節只介紹常用的直流、交流電動機，其它特殊電機、電動機的常見故障。

一、關于旋轉磁場三相交流異步電動機是在通三相電后，定子形成旋轉磁場，帶動轉子旋轉的。要實現電動機換向，只要更改電源相序即可。

二、機械特性

圖7-1：

三相交流異步電動機的機械特性必須掌握的幾個概念：1、同步轉速n0：旋轉磁場的轉速。2、額定轉速ne：名牌公稱轉速。3、最大扭矩Mm：電機可以實現的最大輸出轉矩。4、額定轉矩Me：電機的公稱扭矩，對應于額定轉速。5、轉差率：s=（n0-n）/n0。由于帶負載時，實際轉速和同步轉速n0有差距，所以我們說電機速度是有“靜差”的。

三、三相異步電動機的計算

（一）轉速必須熟記如下公式：n=60f （1-s） /pn：轉速，轉/分f：頻率，赫茲（Hz）p：極對數

（二）輸出功率與扭矩的關系公式：P=MΩP：功率，瓦（W）M：扭矩，牛頓。米（N.m）Ω：角速度，弧度其中，Ω=2лf=2лn/60代入上面公式，折算成我們常用單位：P= MΩ=M*2лn/60=M*n/9554單位：KW、轉/分、牛頓。米例：計算15KW，1435轉電機的額定轉矩。

（三）轉矩與電壓、頻率的關系另外，要了解的一個結論是：三相交流異步電動機的輸出扭矩和電壓平方成正比，和頻率平方成反比。即：MαU2/f2這個關系是變頻器恒轉矩調速的基礎。

（四）功率與電流計算P=√3 UIcosφ近似計算，每KW對應電流在1.8A左右，我們考試時可以按2A估算。如15KW的電動機，電流近似為30A。

四、啟動方法

1、直接啟動：直接啟動電動機。一般用于7KW以下電機，沒有硬性規定，看現場使用要求。大于7KW的電機，要采取降壓啟動（如星三角）。2、星三角啟動：前面有圖。3、變頻啟動：即使用變頻器啟動。4、軟啟動器啟動：使用專用軟啟動器啟動。

五、調速方法

1、變極調速——變極電機即前面講到的角/雙星調速。能否實現這種調速，和電動機本身選型有關，市場上可以買到△/YY接法的電動機。2、變頻調速——變頻器下圖是變頻調速的機械特性，頻率越低，則曲線越低。可以看出變頻調速是一種特性很硬的調速方式。

圖7-2：變頻調速的機械特性3、轉差調速——滑差離合器采用磁連接的離合器連接，由于沒有硬連接，而是通過調整定子磁場使轉子（負載）丟步的方式來調速，特性軟，除了輸送系統外，在機床上對速度有穩定性要求的時很少采用。這種技術已經基本淘汰。4、一種淘汰的調速方法——繞線轉子串電阻調速

7.2 直流電動機

現在使用越來越少，了解一些基本概念即可。

一、導體在磁場中受力左手定則：磁力線通過左手手心，四指指向電流方向，拇指為受力方向。

二、電動機轉速

機械特性公式為：n=（U-IaRa）/CeφU：電樞電壓，Ia：電樞電流，Ra：電樞電阻。所以，一般直流電機調速有：1、調節電樞電阻：一般是在電樞回路中串聯外電阻；2、調節勵磁電流：在勵磁回路中串聯外電阻；3、調節電樞電壓：調節電樞電源電壓；三種方式。

三、勵磁方法：有他勵、并勵、串勵和復勵四種。

（c）串勵 （d）復勵圖7-3：直流電動機的不同勵磁方式不同的勵磁方式，機械特性也不同。一般他勵、并勵方式使用比較多。

四、機械特性

他勵和并勵是直流電動機兩種特性比較好的勵磁方式，下圖是并勵電動機的機械特性圖。

圖7-4：并勵電動機的機械特性TN、nN為額定轉矩與額定轉速。機械特性坡度越大，表示機械特性越軟，速度越容易隨負載而波動。

五、調速方法

（一）降壓調速這是常用的直流電機調速方法，其優點是機械特性比較硬。

圖7-5：改變電樞電壓時的機械特性曲線（二）弱磁調速改變勵磁電流，也可以實行調速。但這種調速方法只能向下調整電流，原因是勵磁電流不能超過額定值。由于向下調整勵磁電流，也叫弱磁調速。弱磁調速時，依據前面的直流電動機的轉速公式，我們知道其速度將向上升高。必須注意的是，勵磁繞組不能開路，否則相當于磁場被減小到零，從而造成電動機達到最大轉速，即“飛車”。

圖7-6：減小勵磁電流的機械特性曲線（三）轉子串電阻調速轉子串聯電阻，方法簡單容易實現，也是一種調速方法，但這種調速方式的機械特性軟，在對速度穩定性要求比較高的場合，不建議采用。

圖7-7：轉子串電阻時的機械特性

下面是電動機的常見故障：

一、三相交流異步電動機

1、三相異步電機缺相：

現象：電機無法啟動，或啟動后缺相時轉速明顯過慢，且發熱，有低頻聲。

處理：此時應檢查電源、接觸器、電源開關等，一般是由于接線松動、保險熔斷、觸點拉毛等造成的。

2、三相異步電機三相不平衡

現象：電機轉速變慢，有異常發熱現象。

處理：方法與“三相異步電機缺相”類似。

如果是電源的原因，一般是由于三相負載不均衡造成，需要調整負載分配。

3、三相異步電機絕緣不良

現象：電機轉速變慢，有發熱現象；三相電流不平衡；嚴重時送不住電。

處理：需要測量電動機的繞組對地、繞組三相之間的絕緣。一般絕緣電阻不應該少于1M，可以運行的最低電阻是380K，過低的絕緣電阻將造成繞組對地或相間短路，燒壞電機。

此時需要打開繞組檢查，發現有漆面破損時要對繞組重新浸漆，如果是因為潮濕造成的，且不嚴重，可以進行風干。

4、掃膛

現象：電機運轉有刮碰雜音，用螺絲刀可以聽到；

處置：需要拆卸，檢查軸承是否磨損、松動及中軸是否變形，或者轉子表面是否有異常。必要時要更換軸承。

5、機械問題

如軸承問題，干研后，可能造成附加震動，異響，掃膛。同樣需要拆卸處置，加油或更換。

二、直流電動機

直流電機主要注意其特殊點：

1、整流子積碳，環火

要定期清理。

2、碳刷打火，表面磨損，剝蝕

要定期打磨更換。碳刷拆裝要記住位置、方向，并按原狀裝回。

3、至于機械類問題，與交流電動機類似。

三、電動機良好運行的環境要素

了解電動機運行的環境要求是正常使用電機的基礎，大致有如下因素和電機使用狀態有關。

1、電網電壓穩定性

電網電壓對電機輸出扭矩影響極大。如三相交流異步電動機的輸出扭矩和電壓的平方成正比，欠壓時，扭矩將快速損失，將可能造成電機堵轉而燒毀電機。

2、三相電壓平衡度

三相電壓不平衡，將造成異步電機三相電流不平衡，電機特性劣化，可能燒壞電動機。

3、環境濕度

使用環境潮濕時，一定要定期測量電機的絕緣，防止在絕緣破壞后，電機燒毀。如淋雨線、帶有冷卻水的冷加工設備等。

4、潤滑

部分大型電機需要潤滑，軸承潤滑不良，將造成電動機軸承加速磨損，產生振動，嚴重時電動機會發生機械損壞。

5、地腳松動

由于電動機是旋轉且承載的部件，因此地腳松動會導致設備振動，加速電動機及機械部件損壞，并影響加工精度。

6、接觸器、空開觸點燒毛

由于接觸器、空開直接通過電機電流，在反復合、斷期間，會發生弧光，因此要關注（特別是接觸器）觸點是否有燒蝕現象，觸點嚴重燒蝕時，會造成電動機三相電壓不均衡，進而損壞電機。

四、電動機的大修要求

我們不一定要求所有電動機都采取自主或委托維修的策略，但大型電動機因為其成本高昂，停臺損失大，因此必須有針對性的主動性維修規范，而不能簡單地等損壞時更換。

以下是公司的內定標準，應該比通用國家標準略高，對大型電動機的維修有指導意義。各車間可以根據自己的使用環境引用并做適應性調整。

（一）修理內容

1、電機前后軸承拆卸、更換，前后端蓋、軸承內外端蓋清理，并按軸承使用規定加潤滑脂。

2、進行絕緣測試，絕緣達不到5M以上的，要烘干或重新浸漆。

3、電機定子線圈修理：

對定子線圈進行清理、維修，

1）定子線圈灰塵、油垢清除；

2）檢查絕緣有無損傷，漆膜光滑；

3）檢查引線焊接牢固，絕緣無損傷，無過熱老化現象。

4、檢查內部定子繞組固定情況，各固定結構件無松動、斷股、移位現象，保證氣隙均勻。

5、檢查轉子情況并進行修理：

1）轉子表面灰塵、油污清除；

2）通風通路暢通；

3）導體無變形、開焊、裂痕、松動、移位現象；

4）平衡塊緊固，無松動。

6、系統通風良好，風扇固定良好，旋轉自如并工作正常，有問題要進行局部檢修或更換。

（二）大修后的測試

電機大修后，應要求乙方提供測試手段，測試如下項目，并提交測試報告：

1、絕緣電阻：

用兆歐表測試：

1）三相對地電阻，不小于5兆歐。

2）相間電阻，不小于5兆歐。

2、直流電阻：

使用雙臂電橋測量，三相電阻的：

不平衡度=100%X（最大阻值－最小阻值）/平均阻值

應小于5％。

3、電流不平衡度：

電機運行1小時內，檢測：

1）空載檢查三相空載電流是否平衡，不平衡度不超過5%；

2）帶載檢查三相電流是否平衡，不平衡度不超過8%；

4、定子與轉子之間的氣隙：

各處的氣隙與平均值之差不應大于平均值的正負5％。

5、轉子轉動狀態測試：

空載條件下轉動輕松自如，負載條件下沒有異常振動和異響。

由廠家提供不低于國標（GB755-87）的軸承公差配合標準、振動檢測標準，由甲方確認，并提供維修后的檢測數據。

編輯：黃飛