图解单相串劢式电动机的维修.docx
- 文档编号:30343257
- 上传时间:2023-08-13
- 格式:DOCX
- 页数:55
- 大小:651.02KB
图解单相串劢式电动机的维修.docx
《图解单相串劢式电动机的维修.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《图解单相串劢式电动机的维修.docx(55页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
图解单相串劢式电动机的维修
项目七单相串劢式电动机的维修
项目情境创设
在功率相同的情况下,串劢式电机结构相对复杂,但体积小,轻便、过载能力强,转矩大、空载转速高达4000~12000r/min,机械特性软(电动机输出功率基本稳定,转速随负载的增大而降低),调速范围广,可以采用交流或直流电源供电,维护、维修方便易学,广泛应用于各种电动工具的驱动。
项目学习目标
学习目标
①掌握串劢式电动机的基本组成;
知识
②知道串劢式电动机的应用;
目标
③理解串劢式电动机的基本原理
①对常用电动工具串劢式电动机进行熟练地维护和保养;
技能②熟练检修串劢式电动机的一般故
目标障(不含重绕转子)
③掌握串劢式电动机定子和转子重绕的方法
学习方式建议
学时
第1
步、教师指导学生阅读知识点一
1
第2
步、教师指导学生阅读知识点二、
酌
2
情讲解
第3步、教师指导学生阅读任务一,再讲
1
解、示范
第4步、实训:
将学生酌情分组,每组提
供电动工具一台,万用表、螺丝刀,让学生1
完成“任务一”
第5步、教师指导学生阅读任务二,
并设
置部分故障进行演示
2
第6步、教师指导学生阅读任务三,酌情
2
讲解
项目基本功
一、项目基本知识
知识点一、认识使用串劢式电动机的常用电动工具
常见的使用串劢式电动机的电动工具按用途可分为:
电钻类、砂磨类、冲击类、剪切类
(电剪刀、电动锯等)、装配类(如电动螺丝刀、电动扳手等)和医疗类等,详见表7-1。
表7-1使用串劢式电动机的常用工具
名称图示说明
手持打孔;
适用于木、
手电钻
塑料、金属的
钻孔
1
名称照片用途
手持打孔;
用于木、塑
料、金属等的钻
冲击钻
孔。
用冲击档
时,也可给混凝
土打孔
手持式;
电锤用于混凝土、墙体的打孔
手持式;
用于金属等
手砂轮
材料的初步磨
光
砂轮用于切割金属
切割机线材
电动扳
用于拆、装螺
手(套
栓
筒)
2
知识点二、串劢式电动机的运转原理
(1)串励式电动机的组成
串励式电动机由定子绕组、电刷(碳刷)、换向器、转子绕组等组成,如图7-1所示。
图7-1串劢式电动机的组成
(2)串劢式电机各部件配合工作的过程和原理
定子绕组、转子绕组通过电刷1和电刷2、换向器串联在一起。
加上交流电后,定子绕
组可等效成一对磁极不断改变的条形磁铁,所以定子绕组又叫劢磁绕组。
定子绕组产生的磁
场对通电转子产生磁力矩,使转子转动。
如图7-2a所示。
具体地说,当交变电压处于A正
B负时,定子形成的磁极如图7-2b所示,同时电流通过碳刷1、换向器流进图中转子下部的
有效边(垂直进入纸面),从转子上部的有效边流出(垂直离开纸面),经碳刷2流至B点,
根据左手定则,定子的磁场对转子中的通电导体产生磁场力,使转子逆时针旋转。
当电压为
B正A负时,定子形成的磁场和转子导体中的电流如图7-2c所示,根据左手定则,转子仍
然逆时针旋转。
AAA
+-
SN
碳刷1
...
碳刷1
+
+
+碳刷2
碳刷2
~
+
++
...
N
S
B
B
B
-
+
b
c
a
图7-2
串劢式电动机的运转原理示意图
(3)调速
串劢式电动机可以通过改变电动机的端电压来改变转速。
措施有串联电阻调速、并联电
阻调速、晶闸管调速等,如图7-3所示。
,
3
R
a串联电阻调速b并联电阻调速
V
VD
C采用晶闸管调
图7-速3串劢式电动机的调速
(4)正反转控制
方法一、通过转换开关,将接在碳刷上的两个线头对调,即可改变串劢式电动机的旋
转方向,如图7-4所示。
AA
~~
B
B
a正转
b反转
图7-4
改变串劢式电动机旋转方向的方法一
方法二、通过转换开关,将每一组定子绕组的两个线头对调,也可以改变串劢式电机的旋转方向,如图7-5所示。
AA
~
~
BB
a正转
b反转
图7-5改变串劢式电动机旋转方向的方法二
4
二、项目基本技能
任务一、串劢式电动机的认识与部件检测
现以某手电钻为例进行介绍。
1.拆卸机壳、认识与检测碳刷、碳刷架
拆卸机壳、认识与检测碳刷、碳刷架的方法如图7-6所示。
步骤①拆卸手柄处机壳的固定螺钉,取下机壳,露出、认识碳刷、碳刷架、换向器、开关
碳刷
碳
刷
架电源线
开关
开关的按钮
换向器
②取下、观察碳刷和碳刷架组件
边缘有棱角,修正成光滑
应进行修正的小圆角
a观察碳刷的金属编织导线是否断裂、b观察碳刷表面是否光滑圆润
散开、碳刷架是否破裂、弹簧是否无力
步骤③拆下、检测电源开关
4
3
12
说明:
将按钮按下时,接线柱1与2应能接通(电阻为0),同时3与4也应能接通(电阻为0),否则
开关损坏
5
步骤④拆卸固定转子部分的螺栓(三颗),取下转子
螺栓
步骤⑤检测转子绕组和换向器的绝缘性能步骤⑥目测检查换向器是否光滑,片与片之间是
否有碳刷磨损后的大量碎屑造成的短路现象
转子绕组的每一抽
头都焊在换向片的
钩爪上(一个抽头
对应一个钩爪)
说明:
用兆欧表检测,绝缘电阻应大于2MΩ;用a装在转子上的换向器b换向器(配件)
万用表最高电阻挡检测,阻值应为∞
步骤⑦取下定子铁芯、检测定子绕组步骤⑧检查轴承
1
2
4
说明:
检查轴向间隙、横向间隙,是否转动灵活,
3
是否缺油
图7-6串劢式电动机的认识与部件检测
6
任务二、串劢式电动机一般故障的检修
串劢式电动机的故障主要表现为以下三类,下面分别学习其检修思路。
故障现象一、通电且按下开关后不运转
串劢式电机通电且按下开关后不运转,说明电流未形成通路或者机械部分卡住了,其检修流程如图7-7所示。
故障现
第1步、
有
说明机械部分卡住了,应检查机械部分
象:
通电
听有无嗡
重新
且按下开
嗡声、明
说明电
第2步、拆下部分外
是
接好
关后不运
显的抖动
无
流未形
壳,检测导线各接头
转
感
成通路
是否脱落、断路
否
第2步、检
有故障
应重新接好
重绕定子绕组
断路
测开关、碳
刷处是否存
故障在转子(很少
在断路
正常
检测定子绕组是否断路
正常
见),应更换转子
图7-7串劢式通电且按下开关后不运转的故障检修流程
故障现象二、串劢式电动机运转无力、碳刷与换向器处火花大(形成了环状火花)、机
身温度高。
该故障现象说明串劢式电动机存在接触不良、短路、机械阻力过大等故障。
这是一个较
为普遍的故障现象,其检修流程如图7-8所示。
故障现象:
串劢式电动机运转无力、第1步、检查转子是否转动不正常检修机
``
碳刷与换向器处火花大、机声温度高灵活,有无明显的松旷感械部分
正常
第2步、检查碳刷的磨不正常
损程度、碳刷与换向器
之间的压力、碳刷的编
织线散开(散开后可能正常
引起的短路现象
更换碳刷、弹簧
更换碳
检查碳刷架是否有受潮后被击穿烧是刷架
焦现象,是否有机械冲击引起的碳
刷架的绝缘碎裂否
第2步、检查换向器表面的片与片之
有
应清扫、清洗干净
间是否有粉末等物质(可能造成短路)
正常
第3步、检测换向器表面是否光滑圆润
否将换向器表面磨(车)圆或更换换向器
正常可以断定转子绕组存在短路现象,应重绕转子绕级或更换转子
图7-8串劢式电动机运转无力、碳刷与换向器处火花大、机身温度高故障检修流程
故障现象三、外壳的金属部分带电
7
该故障现象说明串劢式电动机的绕组搭铁、
绝缘性能下降或连接导线破损等,
其检修流
程如图7-9所示。
故障现
第1步、拆
是
用绝缘胶布包好或套上绝缘套
象:
外壳
下部分外
更换碳刷
的金属部
壳,检查导
检测碳刷的编织线是否
是
及编织线
分带电
线是否破损
否
散开与铁芯等相接通
否
检查定子绕是在定子绕组与定子铁芯间加绝缘纸或重绕定子绕组
组是否搭铁
或绝缘下降否说明转子的换向器或转子绕组搭铁,可以用万用
表检测加以确诊后,重绕转子绕组或更换转子
图7-9串劢式电动机外壳的金属部分带电的故障检修流程
任务三、串劢式电动机的重绕
一、串劢式电动机定子绕组的重绕
定子绕组的重绕较为简单,其方法如下:
第1步、拆除旧绕组、记录原始数据
①将定子铁芯从机壳内取出,并记录定子绕组的4根引线与碳刷、开关的接线位置。
②将固定定子绕组的金属卡扣松开,取下金属卡扣,再取出定子绕组的线把,如图
7-10所示。
两个突出的极掌(用
固定定于嵌放定子绕组)
子绕组
的金属
卡扣
图7-10取出定子绕组
③压平定子绕组的线把(可用两块木板夹住旧线把,置于台虎钳上压紧、基本压平),拆去包扎线把的绝缘带,测量线把的厚度和内径、外径。
④记录线把的匝数、并绕的漆包线根数、漆包线外径等数据。
第2步、制作绕线模
夹板
模芯
串劢式电动机绕组的线把较小,
线把的
绕线机螺
杆的插孔
不能在万能绕线模上绕制,一般可
绑扎线
以根据记录的原始数据或查阅的有
预先放
关数据用木板制作模芯和夹板,并
入该槽
线把的绑扎线
用砂纸适当打磨,使表面基本光滑。
预先放入该槽
如图7-11所示。
第3步、绕制线把
图7-11串劢式电动机转子的固定绕线模
将制作的绕线模装在绕线机上,并在挡板的开口处放进绑扎线,绕到所需的的匝数(记录的原始数据)后,进行绑扎,然后取出线把,将两端引线焊上多股铜芯塑料线后,再用黄
漆绸带包缠。
8
第4步、浸漆、烘干
为了装配方便,需先将绕制的各线把装入定子(在线把和定子之间放一层绝缘纸),再浸漆、烘干。
二、串劢式电动机转子绕组的重绕
转子绕组的拆除和重绕相对较为复杂,其方法如下:
第1步、检测换向片的绝缘电阻、圆度、光滑度是否正常,如果不正常,则应更换。
第2步、拆除旧绕组、记录原始数据
由于转子绕组一般采用环氧树脂酚醛漆浸、烘,绕组非常坚硬,很难采用冷拆法,所以
可用钢锯将靠近换向器的端部锯割,再放至烘箱加温,使绕组软化,再用φ6的钢筋制成的
冲子(直径略小于转子铁芯的槽)将槽内的漆包线逐槽打出,也可以用钢丝钳夹住没有锯割
的另一端将槽内的漆包线逐一拉出。
在拆卸过程记录线把的跨距、匝数,各引出线(即抽头)
在换向片上的焊接位置。
再将各槽清理干净。
第3步、重绕转子
重绕转子有叠绕法和对绕法两种。
为了提高重绕转子的速度,可用钢材制作一个串劢式
电动机转子重绕专用夹具,装在绕线机上助绕,其匝数可由绕线机记录,如图7-12所示。
固定杆
该孔穿在绕
线机的螺杆
上,再用螺
母固定
换向器
转子的铁芯
活动螺杆杆:
顺时针(从
下向上看)转动,可将转
子夹紧,逆时针转则旋松
图7-12串劢式电动机转子重绕专用夹具
1.叠绕法
叠绕法工艺简单、绕制顺序易记,不易出错,绕制方便,缺点是每个线把的平均重量有
差异,会导致产生振动、噪声、碳刷与换向器处的火花变大现象,
一般用于较小功率电动机
的转子绕组,现以某线把跨距为
1~5的9槽转子的叠绕法为例进行介绍,如图
7-12所示
步骤①给各槽编号,绕制跨1~5槽的线把,方法
步骤②绕制跨2~6
槽的线把,方法同步骤①
是一匝一匝地绕到应有的匝数后,将漆包线不剪断,
抽至槽外,绞2~3圈,形成抽头1
抽头2
2
3
2
3
抽头1
抽头1
始端
4
始端
4
1
1
5
5
9
9
8686
9
步骤③
绕制跨3~7槽的线把,方法同步骤①
2
抽头2
3
抽头1
抽头3
始端
4
1
5
9
86
7
步骤⑤绕制跨5~9槽的线把,方法同步骤①
抽头2抽头3
23
抽头1
始端
4
抽头4
1
5
9
抽头5
步骤④绕制跨4~8槽的线把,方法同步骤①
抽头2
2
3抽头3
抽头1
始端
4
1
抽头4
5
9
86
7
步骤⑥用同样的方法绕制跨6~1的、跨7~2、
跨8~3、跨9~4的各线把,漆包线的末端和始端焊接在一起形成抽头9,总共形成9个抽头
86
图7-12串劢式电动机转子的叠绕法
2.对绕法
对绕法的特点是电流平衡、端部整齐、机械功率平衡等优点。
对绕法又可分为V型对绕法和平行对绕法。
这两种方法和叠绕法一样都是将每一个线把一匝一匝地绕制到应有的匝数
(即该线把绕制完毕)后,将漆包线不剪断,绞接2~3圈形成成1个抽头后,再绕制下一个线把,不同之处是绕制的顺序不同,下面分别介绍。
(1)V型对绕法
①适用场合:
一般用于奇数槽的转子。
②绕制过程(顺序):
以线把跨距为1~5槽的9槽转子为例进行详细讲解(其它的与此类似),如图7-13所示。
10
步骤①绕制跨1、5槽的线把步骤②绕制跨5、9槽的线把
23
23
4
14
1
5
95
9
8
6
6
8
步骤③
绕制跨9、4槽的线把
步骤④
绕制跨4、8
槽的线把
2
3
2
3
1
4
1
4
55
99
8686
步骤⑤
绕制跨8、3槽的线把
步骤⑥
绕制跨3、7槽的线把;跨7、2槽的线把;
跨2、6
槽线把;跨
6、1槽线把,已形成了
8个抽
2
头,漆包线的末端和始端再焊接在一起形成
1个抽
3
9个抽头(图中未画出),绕制完毕
头,共有
4
2
3
1
4
1
5
9
5
9
86
86
图7-13串劢式电动机转子的V型对绕法
11
(2)平行对绕法
①适用场合:
一般用于偶数槽的转子。
②绕制过程(顺序):
以线把跨距为1~4槽的8槽转子为例进行详细讲解(其它的与些类似),如图7-13所示。
步骤①
绕制跨1、4槽的线把(漆包线的始端
步骤②
绕制跨5、8
槽的线把
留在1槽外)
2
3
2
3
1
4
1
4
55
88
7
6
7
6
步骤③绕制跨7、4槽的线把
步骤④绕制跨
3、8槽的线把
2
3
2
3
1
4
1
4
55
88
7
6
7
6
步骤⑤绕制跨7、2槽的线把
步骤⑥绕制跨3、6槽的线把
2
3
2
3
1
4
1
4
55
88
7676
12
步骤⑦绕制跨5、2槽的线把
步骤⑧绕制跨1、6槽的线把,已形成了
7个抽头,
漆包线的末端和始端再焊接在一起形成
1个抽头,
2
共有8个抽头(图中未画出),绕制完毕
3
3
2
1
4
4
1
5
5
8
8
76
76
图7-14串劢式电动机转子的平行对绕法
第4步、打入槽楔
方法与单、三相电动机相同,略。
第5步、焊接
无论转子采用什么绕法,都要将转子绕组的每个抽头焊在换向器相应换向片的钩爪上,
常用的方法如图7-15所示。
抽头
换向片
a将引出线的抽头焊在正对的换向片钩爪上
b根据转子旋转方向将引出的
c
根据转子旋转方向将引出的
抽头向左偏斜
1~2个换向片焊接
头向右偏斜1~2个换向片焊接
图7-15串劢式电动机转子绕组的抽头与换向器的焊接
13
第6步、扎线
由于转子运行时,绕组受到较大的离心力,另外,运行时会发热,所以其接线头可能被甩脱、散开。
因此,需要用棉索或纤维线将从换向器端的焊接头到铁芯之间的绕组捆扎一层,
如图7-16所示。
铁芯端换向器
绑扎线
图7-16转子重绕后端部的绑扎
第7步、通电试验
将转子不浸漆,装配后通电试验,如果发现旋转方向相反,则可以将接在碳刷上的两根
导线对调(如果对调后碳刷处火花太大,可以通过微调碳刷架的角度来解决。
如果微调碳刷
架的角度还不能解决,则应将各引出线抽头焊接在换向片上的位置改变)
第8步、浸漆与烘干
1.绝缘漆的选用
由于串劢式电动机转速很高,所以浸漆非常重要。
一般采用无溶剂绝缘漆漆进行浸漆(若采用有溶剂漆浸漆,在烘干过程,溶剂挥发导致绕组中留下的空隙,会使绕组整体的机械强
度下降,在高速旋转的状况绕组容易散开成几股,以致出现匝间短路等故障)。
2.浸漆的方法
为了保证转子的平衡,可采用以下滴浸工艺:
①将转子预烘至80℃以上;
②第1次滴浸:
取出转子,将其竖立(换向器朝上),约倾斜10~15°,用小毛刷蘸
取无溶剂漆滴在绕组的上端部及绑绳处,当漆浸透、从下端部渗出时,则第1次滴浸完毕。
③第1次烘干:
将铁芯等表面醮上的漆擦干,放入烘箱,换向器朝下,进行烘干(当
绝缘漆基本胶化后,再将换向器朝上进行固化烘干)。
④第2次滴浸、烘干:
方法同上,但在最后固化烘干时,换向器要朝下立放。
14
项目学习评价
一、学生填写以下学习过程记录单,并上交。
通过教材的学习和老师的讲解,学生将已理解的内容(要点)和有所不解并需要老师指导的问题详细填入下表。
学习过程记录单
项目七
单相串劢式电动机的检修
班
级
姓
名
计
划
完成学时
组
别
小
组
实
际
人
员
完成学时
学习内容
学习的内容
掌握程度(学生填写)
好
一般
差
①单相串劢式电动机的分解与装配
②检测单相串劢式电动机和各部件是否正常
实操技能③单相串劢式电动机的一般故障检修
④单相串劢式电动机的定子绕组重绕
⑤单相串劢式电动机转子绕组重绕方法
①单相串劢式电动机的组成及运转原理
基本理论
②单相串劢式电动机的调速和正、反转控制方法
实操记录
二、思考练习题
1.判断下列说法是否正确
①
单相串劢式电动机常用于电动工具的驱动
(
)
②
串劢式电动机的换向器固定在转子上,不可拆卸
(
)
③
串劢式电动机的碳刷和换向器处总是有一些火花,一般只要不
出现环状火花就可以认为正常
(
)
④
串劢式电动机的定子绕组是显极式,极相组之间采用反串接法
(
)
⑤
串劢式电动机的碳刷对换向器的压力要合适,二者接触处要恰当吻合
(
)
2.问答题
①
某手电钻通电后无任何反应,可能的故障原因有那些?
②
某电锤出现运转无力、高温现象,可能的故障原因有那些?
③
怎样检测串劢式电动机的漏电现象?
④
怎样重绕串劢式电动机的定子绕组?
⑤
举例说明串劢式电动机转子绕组叠绕法的方法
⑥
举例说明串劢式电动机转子绕组对绕法的方法
三、自我评价、小组互评及教师评价
评价方面
项目评价内容
分值
自我评价
小组评价
教师评价
得分
①串劢式电动机的组成及运转原
10
理
理论知识
②串劢式电动机的调速控制方法
5
③串劢式正、反转的控制方法
5
15
评价方面
项目评价内容
分值
自我评价
小组评价
教师评价
得分
①串劢式电动机的分解及各部件
15
的检测
②串劢式电动机的一般故障检修
30
实操技能
③串劢式电动机的定子和转子绕
20
组的重绕方法
①
出勤
5
②
纪
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 图解 单相 串劢式 电动机 维修