电机故障诊断及修理(第2版)电子书

前言

第1章 通用基础知识

1.1 电动机分类

1.1.1 按尺寸大小或电压高低分类

1.1.2 按使用时的安装方式分类

1.1.3 按外壳防护能力分类

1.1.4 按冷却方式分类

1.1.5 按电机工作制分类

1.1.6 按使用环境分类

1.1.7 按转子的结构形式分类

1.1.8 防爆电机分类

1.2 电机及电机故障常用术语和定义

1.3 电机检测用电量类仪器仪表及测量电路

1.3.1 万用表

1.3.2 钳形表

1.3.3 交流电流表、电流互感器和测量电路

1.3.4 交流电压表、电压互感器和测量电路

1.3.5 交流功率表和功率测量电路

1.3.6 三相电流、电压及功率综合测量电路

1.3.7 变频器输入、输出电压和电流的测量问题

1.3.8 直流电流表、分流器和测量电路

1.3.9 直流电压表和测量电路

1.4 电机用滚动轴承常识

1.4.1 电机用滚动轴承分类

1.4.2 滚动轴承的基本结构、组成部件及各部位的名称

1.4.3 电机用滚动轴承的技术参数

1.4.4 滚动轴承的润滑和注意事项

1.5 滚动轴承的拆装方法

1.5.1 滚动轴承拆卸方法和注意事项

1.5.2 滚动轴承装配方法和注意事项

1.6 加热器具和使用方法

1.6.1 喷灯

1.6.2 工频感应加热器

1.6.3 高频（变频）感应加热器

1.7 滚动轴承加注润滑脂的方法和注意事项

1.7.1 注脂工具

1.7.2 润滑脂的类型、性能和选用原则

1.7.3 滚动轴承的注脂量

1.8 滚动轴承常见故障及原因分析

1.8.1 轴承温度的限值和测量方法

1.8.2 轴承过热的常见原因

1.8.3 轴承振动和噪声大的常见原因

1.9 铝绕组导线的焊接方法

1.9.1 概述

1.9.2 钎焊

1.9.3 氩弧焊

1.9.4 铜铝过渡接头

第2章 三相异步电动机的结构和拆装工艺

2.1 笼型转子异步电动机的结构

2.2 绕线转子三相异步电动机的结构

2.2.1 总体结构

2.2.2 无举刷装置的电刷结构

2.2.3 举刷和短路装置结构

2.2.4 电刷及电刷系统

2.2.5 集电环

2.3 电机拆装常用工具设备

2.4 普通电机拆解方法

2.4.1 拆解时应注意的事项

2.4.2 无前轴承盖的较小普通异步电动机的拆解方法

2.4.3 有前后轴承盖的普通异步电动机的拆解方法

2.4.4 较大电动机的拆解过程

2.4.5 绕线转子电动机集电环的拆解方法

2.5 普通三相异步电动机的装配方法

2.5.1 较小容量的电动机的装配过程

2.5.2 大容量电动机的装配过程

2.5.3 绕线转子电动机集电环的安装过程

2.5.4 绕线转子电动机电刷系统的安装过程

第3章 三相异步电动机故障诊断和处理

3.1 笼型转子电动机常见故障诊断和处理

3.1.1 通电后不起动或缓慢转动并发出“嗡嗡”的异常声响

3.1.2 起动时，断路器很快跳闸或熔断器熔体熔断

3.1.3 三相电流不平衡度较大

3.1.4 空载电流较大

3.1.5 电动机温度较高

3.1.6 由三相绕组烧毁的状态确定故障原因

3.1.7 加载运行时电流表指针不停地按一定周期摆动

3.1.8 星-三角减压起动电路的典型故障实例分析

3.2 绕线转子三相异步电动机的特有故障

3.2.1 电流过大但出力不足

3.2.2 转子故障原因的查找方法

3.2.3 集电环上火花大、电刷或集电环磨损较快、过热

3.2.4 电动机振动较大、声音异常、带负载能力下降

3.2.5 集电环故障的修理方法

3.2.6 电刷与集电环的接触面积的检查方法

3.2.7 电刷引线（刷辫）断后的处理方法

3.3 电磁调速电动机的特有故障

3.3.1 结构

3.3.2 常见故障及处理方法

3.3.3 修理后的运行注意事项

3.4 变频器供电调速电动机的特有故障

3.5 锥形转子制动电动机

3.5.1 结构特点和制动原理

3.5.2 起动困难或制动力矩不足的原因和处理方法

3.5.3 绕组过热的特有原因和处理方法

3.5.4 修理锥形转子电动机的制动器的方法

3.5.5 调整锥形转子电动机的制动力矩的方法

3.5.6 装配制动弹簧的专用工具和使用方法

3.6 三相异步电动机修理过程中的一些实用知识

3.6.1 起动转矩小的解决方法

3.6.2 确定电动机极数的简单方法

3.6.3 确定三相绕组每相头尾的方法

第4章 定子绕组的拆除和制作方法

4.1 定子铁心的有关术语及参数

4.2 定子绕组常用的形式、有关术语及参数

4.3 拆除绕组

4.3.1 拆除绕组前、后应做的工作

4.3.2 散嵌绕组的冷拆法

4.3.3 散嵌绕组的热拆法

4.3.4 成型定、转子绕组的拆除方法

4.4 绕线模的制作方法

4.4.1 常用绕线模的类型

4.4.2 确定绕线模尺寸的方法

4.4.3 制作木质绕线模的方法

4.5 绕制线圈的工艺和质量检查

4.5.1 绕制方法和注意事项

4.5.2 对线圈的质量检查

第5章 三相定子散嵌绕组的嵌线工艺过程

5.1 嵌线前应进行的准备工作

5.2 嵌线、接线和端部包扎常用的工具

5.3 定子绕组所需的绝缘材料、裁制方法和尺寸要求

5.4 定子绕组嵌线共用工艺过程

5.5 四种常用形式绕组的嵌线工艺过程实例

5.5.1 绕组展开图说明

5.5.2 单层同心式绕组

5.5.3 单层链式绕组

5.5.4 交叉链式绕组

5.5.5 双层叠式绕组

5.6 接线操作方法和要求

5.7 绕组端部包扎方法和要求

5.8 定子成型绕组的嵌线工艺

5.8.1 绕组的类型和绝缘结构

5.8.2 对绕组的检查和要求

5.8.3 嵌线工艺

5.8.4 嵌线后接线前的检查和试验

5.8.5 端部接线工艺

5.9 定子嵌线后浸漆前的检查和试验

5.9.1 外观和尺寸检查

5.9.2 测量绕组的直流电阻

5.9.3 测量热传感元件和防潮加热带的电阻

5.9.4 绝缘性能检查和故障处理方法

5.9.5 三相电流平衡情况的检查

5.9.6 对出线相序或磁场旋转方向的检查

5.9.7 用指南针检查头尾接线和极数的正确性

第6章 绕线转子硬绕组的修理和制作

6.1 绕线转子绕组的类型

6.1.1 绕线转子的类型

6.1.2 波形绕组的类型和参数

6.2 拆除绕线转子的硬绕组的方法

6.2.1 拆除前应做的工作

6.2.2 拆除方法

6.3 转子波形绕组的制作方法

6.4 波形绕组的槽绝缘结构

6.5 用于转子硬绕组嵌线和接线的专用工具

6.6 转子波形绕组的嵌线和接线过程

6.7 用无纬带绑扎转子波形绕组的端部

6.8 转子引出线穿出转子轴孔的工艺

6.9 对嵌线后转子的检查

第7章 绕组的浸漆和烘干

7.1 绕组浸漆的主要作用

7.2 浸渍漆的性能指标和选择原则

7.3 测定浸渍漆黏度的方法和不同温度时对黏度的要求

7.4 正规的浸漆和烘干工艺过程及要求

7.4.1 浸漆前应做的准备工作

7.4.2 浸漆和烘干工艺过程及要求

7.5 简易的浸漆方法和操作要求

7.6 烘干电动机绕组的简易办法和操作要求

7.7 真空压力浸漆（VPI）简介

第8章 单相异步电动机常见故障诊断与处理

8.1 单相异步电动机的类型

8.1.1 裂相起动类单相交流异步电动机

8.1.2 罩极起动类单相交流异步电动机

8.1.3 单相串励式电动机

8.1.4 单相变速电动机

8.2 单相异步电动机用的离心开关的结构和工作原理

8.2.1 机械式离心开关

8.2.2 电子式离心开关

8.3 单相电动机常见故障诊断与处理

8.3.1 电源电压正常，通电后电动机不起动

8.3.2 电源电压正常，通电后电动机低速旋转，有“嗡嗡”声和振动感，电流不下降

8.3.3 通电后，电源熔断器很快熔断

8.3.4 电动机起动后，转速低于正常值

8.3.5 电动机运行时，很快发热

8.3.6 电动机运行噪声和振动较大

8.4 判定是辅绕组断路还是电容器损坏造成的电动机不起动的方法

8.5 电容器好坏的简易判断方法

8.5.1 用万用表检查电容器的好坏

8.5.2 用充、放电法判断电容器的好坏

8.5.3 用电压表和电流表测定电容器的容量

第9章 直流电机的常见故障诊断与处理

9.1 电磁式直流电机的结构

9.1.1 总体结构

9.1.2 转子结构

9.1.3 定子结构

9.2 电磁式直流电机励磁方式和接线原理

9.2.1 励磁分类和接线原理图

9.2.2 直流电机各绕组的两端标志和用电路图表示的方法

9.3 使用电磁式他励直流电机的注意事项

9.4 直流电机的拆装

9.4.1 拆机

9.4.2 组装

9.4.3 组装后的连线及要求

9.4.4 组装后的机械检查和要求

9.4.5 下刻换向器云母槽的方法和深度要求

9.4.6 换向器的外圆不平整时的修理方法

9.5 电动机常见故障诊断与处理

9.5.1 通电后电动机不起动，电枢绕组也无电流

9.5.2 通电后起动困难，并且电枢电流较大

9.5.3 通电起动后很快就停转

9.5.4 并励直流电动机转速超过正常值

9.5.5 复励直流电动机起动时逆转后又改为顺转

9.5.6 起动电流较大，负载转速高

9.5.7 转速低于正常值

9.5.8 电枢绕组过热

9.5.9 励磁绕组过热

9.5.10 电刷下火花较大，换向器过热

9.6 发电机常见故障诊断与处理

9.6.1 被拖动后不发电（无输出电压）

9.6.2 空载输出电压正常，但加负载后电压下降较多

9.6.3 空载输出电压正常，但加负载后电压降低很快，并且最后改变了极性

9.6.4 直流发电机输出电压波动较大

9.7 永磁直流电机的特有故障及其原因

第10章 机械部件的修复

10.1 轴损伤修复

10.1.1 键槽

10.1.2 断轴

10.1.3 细轴或有严重损伤的轴

10.1.4 轴承档损伤

10.2 端盖损伤修复

10.2.1 轴承室直径小的修复

10.2.2 轴承室直径大的修复

10.3 机座底脚裂开的补救

10.4 铸铁件的砂眼和气孔修补

10.4.1 用“铸铁KTRa系列专用修补剂”修补的工艺

10.4.2 用“环氧粉末”修补的工艺

10.4.3 用锡锌焊料补焊的工艺

第11章 修理后的整机检查与试验

11.1 概述

11.2 绝缘性能试验

11.2.1 绝缘电阻测定试验及合格标准

11.2.2 耐交流电压试验及合格标准

11.2.3 交流绕组匝间耐冲击电压试验

11.2.4 用绕组短路（或断路）侦察器检查绕组匝间绝缘情况

11.2.5 直流电机电枢绕组匝间耐冲击电压试验

11.3 三相交流电机出线相序的检查

11.4 测量三相绕组直流电阻

11.4.1 测量用仪器仪表和测量方法

11.4.2 测量结果的温度换算

11.5 温度测量仪器

11.5.1 膨胀式温度计、点温计和红外线测温仪

11.5.2 温度传感器配温度显示仪表

11.6 转速测量

11.7 电动机振动测量

11.7.1 测振仪及附属装置

11.7.2 振动测定方法和测量结果的确定

11.8 噪声的测定方法和结果确定

11.8.1 用于电动机噪声测量的声级计和附属装置

11.8.2 测试方法和有关规定

11.9 三相交流异步电动机堵转试验

11.9.1 概述

11.9.2 检查性堵转试验所用设备和试验方法

11.10 三相交流异步电动机空载试验

11.10.1 概述

11.10.2 检查性空载试验所用设备和试验方法

11.11 绕线转子三相异步电动机的转子开路电压测试试验

11.12 三相异步电动机检查性试验检测报告

11.13 制动电机制动力矩的测定试验

11.14 YCT系列电磁调速电动机特有或有特殊要求的试验

11.15 单相交流异步电动机特有试验

11.15.1 离心开关断开转速测定试验

11.15.2 电容器两端电压的测定

11.16 直流电机特有试验

11.16.1 电枢绕组直流电阻的测量

11.16.2 电枢绕组对地绝缘电阻的测定和耐电压试验

11.16.3 电刷中性线调整试验

11.16.4 空载试验

11.16.5 负载试验和换向火花测定

11.16.6 固有转速调整率和固有电压调整率的测定试验

11.17 交流电机铁心损耗的测定试验

11.17.1 试验设备及电路

11.17.2 试验方法

11.17.3 试验结果的确定

11.18 电机轴伸、集电环、换向器、凸缘端盖等圆跳动的测量

11.18.1 测量用量具和辅助装置

11.18.2 测量电机轴伸对轴线的径向圆跳动

11.18.3 测量电机凸缘端盖止口对轴线的径向和轴向跳动

附录

附录1 深沟球轴承的径向游隙（GB/T 4604—2006）

附录2 我国和国外主要轴承生产厂电机常用滚动轴承型号对比表（内径10mm及以上）

附录3 Y（IP44）系列三相异步电动机现用和曾用轴承牌号

附录4 Y2（IP54）系列三相异步电动机现用和曾用轴承牌号

附录5 T分度铜—康铜和K分度镍铬—镍硅热电偶分度表

附录6 Pt50和Pt100铂热电阻分度表

附录7 Y（IP44）和Y2（IP54）系列三相异步电动机轴伸尺寸及圆跳动公差（单位：mm）

附录8 凸缘端盖止口对电机轴线的径向和轴向圆跳动公差

附录9 Y系列（IP44）三相异步电动机堵转转矩（倍数）、堵转电流（倍数）限值

附录10 某厂Y（IP44）系列三相异步电动机相电阻统计平均值（25℃时）

附录11 Y（IP44）和Y2（IP54）系列三相异步电动机额定电压时的空载电流和额定电流时的堵转电压统计平均值

附录12 电机振动限值（有效值，摘自GB/T 10068—2020）

附录13 普通小功率交流电动机振动限值（摘自GB/T 5171.1—2014）

附录14 小功率交流换向器电动机额定转速空载运行振动限值（摘自GB/T 5171.1—2014）

附录15 旋转电机（附录16规定的除外）空载A计权声功率级限值（摘自GB/T 10069.3—2008）

附录16 冷却方式为IC411、IC511、IC611三种方式的单速三相笼型异步电动机空载A计权声功率级限值（摘自GB/T 10069.3—2008）

附录17 Y（IP44）和Y2（IP54）系列三相异步电动机噪声声功率级限值［单位：dB（A）］

附录18 电机换向火花等级的确定标准

附录19 电磁线型号的含义

附录20 QZ-1、QZ-2型高强度漆包圆铜线规格

附录21 扁铜线和漆包扁铜线规格

附录22 Y系列（IP44,380V,50Hz）三相异步电动机定、转子数据

附录23 Y2系列（IP54,380V,50Hz）三相异步电动机定、转子数据

附录24 YR系列绕线转子电动机定、转子绕组技术数据

附录25 中小型三相异步电动机能源效率等级（GB 18613—2020）

附录26 高压笼型转子异步电动机能效限定值及能效等级（GB 30254—2013）（6kV, IC01、IC11、IC21、IC31、IC81W）

附录27 高压笼型转子异步电动机能效限定值及能效等级（GB 30254—2013）（10kV, IC01、IC11、IC21、IC31、IC81W）

附录28 高压笼型转子异步电动机能效限定值及能效等级（GB 30254—2013）（6kV, IC611、IC616、IC511、IC516）

附录29 高压笼型转子异步电动机能效限定值及能效等级（GB 30254—2013）（6kV, IC411）

附录30 异步起动永磁同步电动机效能限值及能效等级（GB 30253—2013）

附录31 电梯用变频永磁同步电动机效能限值及能效等级（GB 30253—2013）

附录32 变频驱动永磁同步电动机效能限值及能效等级（GB 30253—2013）

附录33 电容起动单相异步电动机能效等级（GB 18613—2020）

附录34 电容运行单相异步电动机能效等级（GB 18613—2020）

附录35 双值电容单相异步电动机能效等级（GB 18613—2020）

附录36 环境温度及海拔对电动机输出功率的影响

参考文献