作者：张宪、张大鹏 主编
出版社：化学工业出版社
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电动机维修一看就懂试读：
前言
在科技突飞猛进、知识日新月异的今天，国际经济和科技的竞争越来越围绕人才和知识的竞争展开。工程技术是科学技术和实际应用之间的桥梁。随着社会和科学技术的发展，工程技术的范围不断扩大，方法日益丰富更新，但其强烈的实践性始终未变。在工程技术人才中，具有丰富实际经验的技术工人是不可或缺的重要组成部分。《电动机维修一看就懂》主要针对维修技术工人和操作工而编写，以《国家职业标准》和《职业技能鉴定规范》为依据。在内容上注重实践性、启发性、科学性，做到基本概念清晰，重点突出，简明扼要。对基本理论部分以必需和够用为原则，突出技能、技巧，注重能力培养，努力做到理论与实际相结合，深入浅出，通俗易懂；面向生产实际，强调实践，书中大量实例来自生产实际和教学实践；在强调应用、注重实际操作技能的同时，反映新知识、新技术、新工艺、新方法的应用和发展。
本书为满足电机修理工培训的需要，着重介绍了电机修理工所必须掌握的电动机维修基础知识、三相异步电动机的结构与技术数据、三相异步电动机的维修、直流电动机的结构与维修、单相电动机的结构与维修、特殊用途电动机的修理、电动机机械故障的修理等知识。全书结构合理，内容详尽，实用性强。
本书可作为电机修理工的自学、培训教材，也可供企业技术工人提高专业知识和工作技能参考。
本书由张宪、张大鹏主编，赵慧敏、郭振武、李志勇、沈虹副主编，贾继德、付少波主审，其他编写人员有邹放、凤晟、赵建辉、韩凯鸽、杨冠懿、李玉轩、程玮、宋丽薇、俞妍、陈影、李纪红。
由于编者水平有限，编写时间仓促，书中难免有不足之处，敬请读者指正。编 者第一章 电动机维修基础知识第一节 电动机基础知识一、电动机的分类
电动机的种类很多，按电源性质可分为直流电动机和交流电动机两大类。
1.交流电动机
交流电动机分为同步电动机和异步电动机。
异步电动机又可分为单相异步电动机和三相异步电动机。（1）单相异步电动机
单相异步电动机可分为分相式、电容式、罩极式和交直流两用式。（2）三相异步电动机
三相异步电动机可分为笼式和绕线式。
笼式又可分为单笼式、双笼式和深笼式。
2.直流电动机
直流电动机可分为他励式电动机和自励式电动机。
自励式电动机又可分为串励式、并励式和复励式电动机。
由于交流异步电动机具有结构简单、紧固耐用、价格便宜、工作可靠、效率较高、维护容易等优点，所以其应用较为广泛。二、电动机的主要性能
1.额定功率与效率
电动机在额定状态下运行时轴上输出的机械功率，是电动机的额定功率P，单位以千瓦（kW）计。输出功率与输入功率不等，它比2N电动机从电网吸取的输入功率要小，其差值就是电动机本身的损耗功率，包括铁损、铜损和机械损耗等。
从产品目录中查得的效率是指电动机在额定状态下运行时，输出功率与输入功率的比值。因此三相异步电动机的额定输入功率P可1N由铭牌所标的额定功率P（或从产品目录中查得）和效率η求得，2NN即 （1-1）
三相异步电动机的额定功率可用下式计算： （1-2） 式中 P—电动机的额定功率，kW；2N
U—电动机的额定线电压，V；N
I—电动机的额定线电流，A；N
cosφ—电动机在额定状态运行时，定子电路的功率因数；N
η—电动机在额定状态运行时的效率。N
电动机运行在非额定情况时，式（1-2）也成立，只是各物理量均为非额定值。
三相异步电动机的效率和功率因数如表1-1所示。表1-1 三相异步电动机的效率和功率因数
2.电压与接法
电动机在额定运行情况下的线电压为电动机的额定电压，铭牌上标明的“电压”就是指加在定子绕组上的额定电压（U）值。目前N在全国推广使用的Y系列中小型异步电动机，额定功率在4kW及以上的，其额定电压为380V，均为三角形接法。额定功率在3kW及以下的，其额定电压为380V/220V，为Y/△接法。这个符号的含义是当电源线电压为380V时，电动机的定子绕组应接成星形（Y），而当电源线电压为220V时，定子绕组应接成三角形（△）。
一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的5％，当电压高于额定值时，磁通将增大（因U=4.44fNф），会引起励磁电流的增111大，使铁损大大增加，造成铁芯过热。当电压低于额定值时，将引起转速下降，定子、转子电流增加，在满载或接近满载时，可能使电流超过额定值，引起绕组过热，在低于额定电压下较长时间运行时，由于转矩与电压的平方成正比，因此在负载转矩不减小的情况下，可能造成严重过载，这对电动机的运行是十分不利的。
3.额定电流
电动机在额定运行情况下定子绕组的线电流为电动机的额定电流（I），单位为A。对于“380V、△接法”电动机的线电流只有一个，N而对于“380V/220V、Y/△接法”的电动机，对应的线电流则有两个。在运行中应特别注意电动机的实际电流，不允许长时间超过额定电流值。
4.额定转速
电动机在额定状态下运行时，电动机转轴的转速称为额定转速，单位为r/min。
5.温升及绝缘等级
温升是指电动机在长期运行时所允许的最高温度与周围环境的温度之差。我国规定环境温度取40℃，电动机的允许温升与电动机所采用的绝缘材料的耐热性能有关，常用绝缘材料的等级和最高允许温度如表1-2所示。表1-2 绝缘等级与温升的关系
6.定额（或工作方式）
指电动机正常使用时允许连续运转的时间。一般分连续、短时和断续三种工作方式。
连续：指允许在额定运行情况下长期连续工作。
短时：指每次只允许在规定时间内额定运行，待冷却一定时间后再启动工作，其温升达不到稳定值。
断续：指允许以间歇方式重复短时工作，它的发热既达不到稳定值，又冷却不到周围的环境温度。
7.功率因数
电动机的有功功率与视在功率之比称为功率因数。异步电动机在空载运行时，功率因数为0.2。异步电动机在额定功率下运行的功率因数如表1-1所示。
铭牌上给定的功率因数指电动机在额定运行情况下的额定功率因数（cosφ）。电动机的功率因数不是一个常数，它是随电动机所带N负载的大小而变动的。一般电动机在额定负载运行时的功率因数为0.7～0.9，轻载和空载时更低，空载时只有0.2～0.3。
由于异步电动机的功率因数比较低，因此应力求避免在轻载或空载的情况下长期运行。对较大容量的电动机应采取一定措施，使其处于接近满载情况下工作和采取并联电容器来提高线路的功率因数。
8.额定频率（f）
电动机在额定运行的情况下，定子绕组所接交流电源的频率称为额定频率，单位为Hz。我国规定标准交流电源的频率为50Hz。
9.启动电流
电动机启动时的瞬间电流称为启动电流。电动机的启动电流一般是额定电流的5.5～7倍。
10.启动转矩
电动机在启动时所输出的力矩称为启动转矩。异步电动机的启动转矩一般是额定转矩的1～1.8倍。
11.最大转矩
电动机所能拖动最大负载的转矩，称为电动机的最大转矩。异步电动机的最大转矩一般是额定转矩的1.8～2.2倍。三、电动机的铭牌
电动机制造厂在每台电动机机座的显著位置上都钉有一块金属标牌，称为电动机铭牌。根据国家有关标准的要求，在铭牌上标明的各项基本数据称为额定值。按照铭牌上规定的工作条件运行的状态称为额定工作状态。电动机的铭牌数据有型号、额定功率、额定电压、额定电流、额定转速和励磁电流及励磁方式等。此外，还有电动机的出厂数据，如出厂编号、出厂日期等。
1.三相异步电动机的铭牌
如图1-1所示为一台三相异步电动机的铭牌。图1-1 三相异步电动机铭牌
三相异步电动机的产品型号是由汉语拼音大写字母和阿拉伯数字组成的。型号中主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特殊环境代号等。产品代号表示电动机的类型；设计序号表示电动机的设计顺序，用阿拉伯数字表示；规格代号用中心高、机座长度、铁芯长度、功率、电压或极数表示。例如Y112M-4型号的含义如下。
三相异步电动机型号中其他字母的含义：IP44—封闭式；IP23—防护式；W—户外；F—化工防腐用；Z—冶金起重；Q—高启动转矩；D—多速；B—防腐；R—绕线式；CT—电磁调速；X—高效率；H——高转差率。
2.单相异步电动机的铭牌
如图1-2所示为一台单相电容运行异步电动机的铭牌。图1-2 单相电容运行异步电动机铭牌
单相异步电动机的型号是由系列代号、设计序号、机座代号、规格代号及环境代号组成的。例如D02-6314型号的含义如下。
3.直流电动机的铭牌
如图1-3所示为一台直流电动机的铭牌。图1-3 直流电动机铭牌
直流电动机的型号一般采用大写印刷体的汉语拼音字母和阿拉伯数字表示。例如Z2-12型号的含义如下。第二节 电动机维修常用工具一、常用工具
常用工具多为便携式工具，常用的有试电笔、钢丝钳、电工刀、螺钉旋具、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、千分尺、钢卷尺、电烙铁及各种活扳手等。
1.试电笔
试电笔常用来测试500V以下导体或各种用电设备是否带电，是一种辅助安全工具，其外形有螺丝旋具式和钢笔式两种，由氖管、电阻、弹簧和笔身等部分组成。试电笔的结构如图1-4所示。低压试电笔的型号及主要规格见表1-3。图1-4 试电笔的结构1—笔尖的金属体；2—碳质电阻；3—氖管；4—笔尾金属体；5—弹簧表1-3 低压试电笔型号及主要规格
当用试电笔检测用电设备是否带电时，将笔尖触及所检测的部位，用手指触及笔尾的金属体，若带电，氖管就会发出红光。
2.钢丝钳
钢丝钳是一种夹持或折断金属薄片、切断金属丝的工具。电工用钢丝钳的柄部套有绝缘套管（耐压500V），其规格用钢丝钳全长的毫米数表示，其构造如图1-5所示。钢丝钳的不同部位有不同的用途：钳口用来弯绞或钳夹导线线头，齿口用来紧固或松动螺母，刃口用来剪切导线或剖削导线绝缘层；刃口还可用来拔出铁钉。铡口用来铡切导线线心、钢丝和铅丝等较硬的金属。图1-5 钢丝钳
常用的钢丝钳规格以全长为单位表示有160mm、180mm和200mm三种。
钢丝钳的基本尺寸应符合表1-4的规定。表1-4 钢丝钳的基本尺寸
3.电工刀
电工刀是用来剖削电线绝缘层，以及切割绳索等的常用工具。使用时，刀口应朝外剖削，但不能在带电体或器材上剖削，以防触电。电工刀按刀刃形状可分为A型和B型，按用途又分为一用和多用。电工刀的外形如图1-6所示。图1-6 电工刀
电工刀的规格尺寸及偏差应符合表1-5的规定。表1-5 电工刀的规格尺寸及偏差
4.螺钉旋具
螺钉旋具俗称螺丝刀、起子、改锥等，如图1-7所示。主要用来旋紧或拧松头部带一字槽（平口）和十字槽的螺钉及木螺钉用的一种手用工具，如图1-7所示。电工应使用木柄或塑料柄的螺钉旋具，不可使用金属杆直通柄顶的螺钉旋具，以防触电。为了避免金属杆触及人体或邻近带电体，宜在金属杆上穿套绝缘管。图1-7 螺钉旋具
螺钉旋具木质旋柄的材料一般为硬杂木，其含水率不大于16％。塑料旋柄的材料应有足够的强度。旋杆的端面应与旋杆的轴线垂直。旋柄与旋杆应装配牢固。木质旋柄不应有虫蛀、腐朽、裂纹等；塑料旋柄不应有裂纹、缩孔、气泡等。
一字槽螺钉旋具的基本尺寸应符合表1-6的规定。表1-6 一字槽螺钉旋具的基本尺寸
十字槽螺钉旋具的基本尺寸应符合表1-7的规定表1-7 十字槽螺钉旋具的基本尺寸
5.尖嘴钳
尖嘴钳的头部尖细而长，适用在狭小的工作空间操作，可以用来弯扭和钳断直径为1mm以内的导线，将其弯制成所要求的形状，并可夹持、安装较小的螺钉、垫圈等。其有铁柄和绝缘柄两种，电工多选用带绝缘柄的尖嘴钳，耐压500V，其外形如图1-8所示。图1-8 尖嘴钳
尖嘴钳的基本尺寸应符合表1-8的规定。表1-8 尖嘴钳的基本尺寸
6.斜口钳
斜口钳的头部“扁斜”，因此又称作扁嘴钳，其外形如图1-9所示。斜口钳专供剪断较粗的金属丝、线材、导线及电缆等，适用于工作地方狭窄和有斜度的空间操作。常用的为耐压500V的带绝缘柄的斜口钳。图1-9 斜口钳
斜口钳的基本尺寸应符合表1-9的规定。表1-9 斜口钳的基本尺寸
7.剥线钳
剥线钳是用来剥落小直径导线绝缘层的专用工具，其外形如图1-10所示。剥线钳的钳口部分设有几个不同尺寸的刃口，以剥落0.5～3mm直径的导线绝缘层。其柄部是绝缘的，耐压为500V。图1-10 剥线钳
使用剥线钳时，将待剥导线的线端放入合适的刃口中，然后用力握紧钳柄，导线的绝缘层即被剥落并自动弹出（图1-10）。在使用剥线钳时，选择的刃口直径必须大于导线线心直径，不允许用小刃口剥大直径的导线，以免切伤线心；不允许当钢丝钳使用，以免损坏刃口。带电操作时，要先检查柄部绝缘是否良好，以防触电。
8.活扳手
活扳手是用于紧固和松动六角或方头螺栓、螺钉、螺母的一种专用工具，其构造如图1-11所示。活扳手的特点是开口尺寸可以在一定的范围内任意调节，因此特别适宜在螺栓规格多的场合使用。活扳手的规格以长度×最大开口宽度（mm×mm）表示，常用的有150m×19m（6in）、200m×24m（8in）、250m×30m（10in）、300m×36m（12in）等几种。活扳手的基本尺寸应符合表1-10的规定。图1-11 活扳手的构造及其应用表1-10 活扳手的基本尺寸
使用时，将扳口放在螺母上，调节蜗轮，使扳口将螺母轻轻咬住，按如图1-11所示的方向施力（不可反向施力，以免损坏扳唇）。扳动较大螺母，需较大力矩时，应握在手柄端部或选择较大规格的活扳手；扳动较小螺母，需较小力矩时，为防止螺母损坏而“打滑”，应握在手柄的根部或选择较小规格的活扳手。
9.电烙铁
电烙铁是锡焊的主要工具。锡焊即通过电烙铁，利用受热熔化的焊锡，对铜、铜合金、钢和镀锌薄钢板等材料进行焊接。电烙铁主要由手柄、电热元件、烙铁头等组成。根据烙铁头的加热方式不同，可分为内热式和外热式两种。其中内热式电烙铁的热利用率高。电烙铁的规格是以消耗的电功率来表示的，通常在20～300W。电机修理中，一般选用45W以上的外热式电烙铁，其结构如图1-12所示。图1-12 电烙铁的结构1—电源线；2—木柄；3—加热器；4—传热筒；5—烙铁头；6—外壳
电烙铁的基本型式与规格应符合表1-11的规定。表1-11 电烙铁的基本型式与规格
锡焊所用的材料是焊锡和助焊剂。焊锡是由锡、铅和锑等元素所组成的低熔点合金。助焊剂具有清除污物和抑制焊接面表面氧化的作用，是锡焊过程中不可缺少的辅助材料。电机修理中常用的助焊剂是固体松香或松香酒精液体。松香酒精液体的配方是松香粉25％、酒精75％，混合后搅匀。
使用电烙铁前，对于紫铜烙铁头，先除去烙铁头的氧化层，然后用锉刀锉成45°的尖角。通电加热，当烙铁头变成紫色时，马上沾上一层松香，再在焊锡上轻轻擦动，这时烙铁头就会沾上一层焊锡，这样就可以进行焊接了。对于已经烧死或沾不上焊锡的烙铁头，要细心地锉掉氧化层，然后再沾上一层焊锡。
锡焊时应注意：烙铁头的温度过高，容易烧死烙铁头或加快氧化，如出现这种情况应断开电源进行冷却；烙铁头温度过低，会产生虚焊
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