电机拆装实训教师指导手册.doc

《电机拆装与维修实训》教师指导手册
1、实训项目概况
《电机拆装与维修实训》是矿山机电专业必修的一门专业技能实训课，它的任务是：从实践教学的角度出发，适应职业教育的发展需要，突出应用性和针对性，加强实践技能培养的原则。整个实训内容突出工艺要领与操作技能，将知识点与能力点紧密结合，注重培养学生的应用能力和解决现场实际问题的能力，为学习专业知识，从事技术工作以及进一步提高技能水平打下一定的基础。
2、实训教学目的
（1）能力培养任务
1）掌握电机内部结构及工作原理。
2）掌握防爆电机的特点及与普通电机的区别。
3）能读识各种电动机定子绕组展开图，学会定子绕组展开图、接线图的绘制。
4）掌握电机测试、检修方法。
5）了解简朴故障和维修的方法。
（2）知识培养任务
1）掌握电机绕组拆卸、绕制、嵌线及电机装配过程。
2）学会使用电机修理所用的专用工具，掌握相关电工仪表使用。
3）能完毕电动机试运营前的测试工作，能完毕电动机绝缘强度的测试。
4）能根据测试结果判断电动机故障并排除故障。
5）能完毕电动机空载测试运营，并判断电动机的性能。
6）掌握异步电动机点动控制原理，并学会接线。
7）学会三相异步电动机的自锁控制的接线和操作方法。
8）学会三相异步电动机的自锁控制的接线和操作方法及进一步理解自锁的概念。
9）掌握联锁的概念及正反转控制的工作原理。 并可以对的的接出正反转控制电路。
10）掌握异步电动机正反转的原理，及双重联锁正反转控制电路。
（3）素质培养任务
本课程教学中注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立对的的人生价值观，端正学习态度：
1）具有积极参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识；
2）具有理论联系实际，严谨认真、实事求是的科学态度；
3）具有辩证思维能力和创新精神，通过情境的学习能举一反三；
4）具有爱岗敬业的思想，实事求是的工作作风；
5）增强职业道德的意识，增强密切联系工程实践的能力。
3、实训重要任务及内容
任务
内容
场合
备注
实训前的准备
（1）了解三相异步电动机的结构、原理。
（2）掌握拆装设备和工具对的使用方法。
（3）明白电机拆装的环节和规定以及文明操作、安全注意事项和纪律规定。
实训车间

电动机的拆卸
（1）按环节拆卸电动机，注意操作规范，掌握拆卸技巧。
（2）观测防爆电机与普通电机的区别。
（3）观测电机内各种绝缘的材料、方法和措施。
（4）观测绕组的放置方法。
实训车间

定子绕组展开图的绘制

（1）掌握定子绕组构成规则。
（2）绘制定子绕组展开图。
实训车间

电机的装配
（1）掌握电动机装配的方法。
（2）了解电动机装配时应注意的事项。
实训车间

电机装配后的电气检查与实验
（1）了解电动机绕组的绝缘电阻测试和直流电阻测试。
（2）掌握电动机的耐压实验、短路实验、空载实验、反转实验。
实训车间

电动机绕组故障检修
（1）了解电动机绕组接地、短路、断路的故障现象。
（2）了解电动机绕组接地、短路、断路故障的修理方法。
实训车间

三相异步电动机的启停与控制
（1）学习和掌握控制元件的结构、工作原理和使用方法；掌握异步电动机基本控制电路。
（2）通过三相异步机的启停控制电路的实训任务，进一步学习和掌握接触器控制电路的结构、工作原理。
实训车间

三相异步电动机的正、反转控制
（1）熟悉三相异步电动机的继电器—接触器控制系统的控制原理，熟悉交流接触器、热继电器、自动空气断路器及按钮等低压电器的动作原理。
（2）掌握三相异步电动机的正、反转控制电路的连接方法。
（3）熟知三相异步电动机正、反转控制电路的控制过程。
实训车间

写出实训报告
报告内容包含：实训的目的和规定、实训任务书、实训过程说明、相关工艺要点介绍、相关仪表的用途与使用方法、实训小结，列出参考资料目录。
实训车间

总结实训
总结实训过程中出现的问题，分析思考题，回答指导老师提出的问题。
实训车间

4、实训重要过程
（1）任务布置
（2）教师演示
（3）学生操作、边练边讲
（4）教师指导学生完毕项目过程
（5）给学生评估成绩
（6）组织学生做好项目总结工作
5、实训规定
（1）实训教师指导工作规定
1） 指导教师每次实训课前都要做好充足的课前准备（实训教案、授课计划、实训设备情况、材料、工、夹、量、刃具等）。
2） 自觉遵守并督促学生遵守实训场地各项管理制度，维持实训课堂正常秩序，负责教学过程中的人身和设备安全。
3） 积极巡回，耐心指导，及时解答学生提出的问题。若无特殊因素，不得半途离开实训场地。
4） 实习过程中应时刻督促学生的工、量具的摆放位置，并对的引导学员共同爱惜好公共财产。并作好安全监护工作，发现异常情况及时解决。
5）突发异常、紧急情况，应妥善解决并及时向有上级部门报告。
（2）学生实训操作规范和规定
1）实训前必须认真预习有关理论知识和实训、实验指导书的有关内容，做到心中有数。
2）严格服从指导老师的安排、不得在实训室内大声喧哗、四处走动。
3）必须在清楚用法，特别是注意事项后，征得指导老师批准后方可使用有关电工工具。
4）认真和独立完毕实训，用科学的态度记录和解决数据，及时上交实训报告，否则对实训成绩作降级解决。
5）实训中所用的工具、仪表及元件器材必须所有整理好，如数归还后方能离开，如有损坏，应及时报告，并按标准进行补偿。
6）保持室内清洁，不得乱丢杂物。不得随地吐痰，不得随便挪动桌椅。
7）实训报告的书写规定：思绪清楚（目的、内容、环节、注意点、常见及相关问题、体会）；语言简朴明了（从实习中获取到的信息最大限度的体现出来）；体现个人风格。
6、学生成绩评估
（1）过程考核
实训每一阶段根据每位学生参与、完毕任务的实际表现情况和完毕的作品和记录，综合考核每一阶段学生参与工作的热情、工作的态度、与人沟通、独立思考、敢于发言，综合分析问题和解决问题的能力以及学生安全意识、卫生状态、出勤率等给予每一阶段过程考核成绩。
（2）结果考核
根据学生提交的实训报告、操作是否对的、答辩思绪是否清楚、语言表达是否准确等给出结果考核成绩。
（3）成绩评估
过程考核占50%，结果考核占50%。旷课一天以上、违纪三次以上且无改正、发生重大责任事故、严重违反校纪校规，成绩直接判为不及格。
7、实训项目进度安排
序号
任务
场合
教师提供资料
实训时间
1
实训前的准备
实训车间
实训指导书
1 天
2
电动机的拆卸
实训车间
实训指导书
2天
3
定子绕组展开图的绘制
实训车间
实训指导书
1 天
4
电机的装配
实训车间
实训指导书
1 天
5
电机装配后的电气检查与实验
实训车间
实训指导书
1天
6
电动机绕组故障检修
实训车间
实训指导书
1 天
7
三相异步电动机的启停控制
实训车间
实训指导书
1 天
8
三相异步电动机的正、反转控制
实训车间
实训指导书
2天
9
写出实训报告
实训车间
实训指导书
1 天
10
总结实训
实训车间
实训指导书
1 天
8、实训项目教师指导细则
任务一 基础知识
1.1任务目的
（1）了解三相异步电动机的结构、原理。
（2）掌握拆装设备和工具对的使用方法。
（3）明白电机拆装的环节和规定以及文明操作、安全注意事项和纪律规定。
1.2任务规定
本次任务是为了整个实训项目做准备，所以规定学生必须掌握三相异步电动机的结构、原理，可以纯熟使用各种工具，同时要清楚注意事项和纪律规定。为达成这个目的，指导教师应对照实物认真讲解电动机的结构以及原理，实际演练各种工具的使用，让学生自己动手操作，在实际中发现问题，并尽力依靠自己能力解决问题。
1.3任务实行
1.3.1异步电动机的结构
（1）定子由定子铁心（嵌放绕组，提供磁路）和定子绕组（产生旋转磁场）组成。
（2）转子由转子铁心（嵌放绕组，提供磁路）和转子绕组（感应出电势、电流）组成。分为笼型和绕线型。
铁心材料均由硅钢片叠压而成。
1.3.2常用拆装工具及仪表
拆装电动机常用的工具有：划线板、压线板、通条、榔头、拉具等。常用仪表为兆欧表和交流耐电压测试仪。
1.3.2.1兆欧表
兆欧表俗称摇表，它是一种专门用来测量电动机、电器设备、线路绝缘电阻的便携式仪表，在电器设备安装、检修和实验中应用十分广泛。兆欧表选用规定见表2-5。
表2-5 兆欧表选用规定表
测量对象
被测绝缘的额定电压（V）
所选兆欧表的额定电压（V）
线圈绝缘电阻
500以下
500
500以上
1000
电机、变压器线圈绝缘电阻
500以上
1000～2500
发电机线圈绝缘电阻
500以下
1000
电气设备绝缘
500以下
500～1000
500以上
2500
瓷绝缘子、母线、刀开关

2500～5000
兆欧表的使用方法：兆欧表上一般有3个接线柱，分别标有L（线路）、E（接地）和G（屏蔽），L接在被测物或与大地绝缘的导体部分，E接在被测物的外壳或大地，G接在被测物的屏蔽层或不需测量的部分。
1.3.2.2交流耐电压测试仪
交流耐电压测试仪重要用来测量被试物的耐电压强度，通过测量来判断被试物的绝缘及性能是否达成所需规定。
交流耐电压测试仪使用方法：
（1）在拟定电压表指示为“0”，测试灯熄灭状态下连接被测物体，并把地线连接好。
（2）设定漏电流报警（击穿）所需值。
（3）对地耐压测试
任务二 电动机的拆卸
2.1任务目的
（1）按环节拆卸电动机，注意操作规范，掌握拆卸技巧。
（2）观测防爆电机与普通电机的区别。
（3）观测电机内各种绝缘的材料、方法和措施。
（4）观测绕组的放置方法。
2.2任务规定
拆卸电机是本专业的学生工作后会经常碰到的任务，因此，一定要掌握电机拆卸的技巧与方法，知道电机内部各种部件及材料。规定在拆卸过程中一定要多观测、多思考、多分析，纯熟运用各种工具将电机完好地拆卸下来，注意不要损坏了电机的绕组和其它部件，同时还应对各部件做好标记和编号。
2.3任务实行
电机种类很多，绕组方式也各有差异，但电机绕组的拆除方法是相同的。这里以小功率三相笼式电动机拆卸为例介绍电机的拆除方法与环节。
2.3.1拆卸前的准备
（1）备齐常用电工工具及拉码等拆卸工具。
（2）查阅并记录被拆电机的型号、外型和重要技术参数。
（3）在端盖、轴、螺钉、接线桩等零件上做好标记。
2.3.2拆卸环节（图2-38）
（1）卸下电动机尾部的风罩。
（2）拆下电动机尾部的扇叶。
（3）拆下前轴承外盖和前、后端盖的紧固螺钉。 图2-38 小型电机的拆装
（4）用木板(或铜板、铅板)垫在转轴前端，用榔头将转子和后盖从机座敲出，木榔头可直接敲打转轴前端。
（5）从定子中取出转子。
（6）用木棒伸进定子铁心，顶住前端内侧，用榔头将前端盖敲离机座。最后拉下前后轴承及轴承内盖。
（7）拆除定子绕组。
（8）清槽、整角。
2.3.3重要部件的拆卸方法
2.3.3.1轴承的拆卸
轴承的拆卸也许在两个部位进行。一是在转轴上拆卸，另一种是在端盖内拆卸。在转轴上拆卸轴承有3种方法。
（1）用两块厚铁板在轴承内圈下边夹住转轴，并用能容纳转子的圆筒或支架支住，在转轴上端垫上厚木板或铜板，敲打取下轴承。
（2）用端部呈楔形的铜棒以倾斜方向顶着轴承内圈，然后用锤子敲击。注意不能用力过猛，以防损坏工具和轴承。敲击时，应沿着四周均匀用力敲击。
（3）用拉码等专用拆卸工具拆卸。这种方法简朴、实用，专用工具的尺寸可随轴承直径任意调节，只要转动手柄，轴承就被拉出。
操作时应注意以下几点：
① 拉脚的拉钩应钩住轴承的内圈，不能钩在外圈上，由于拉外圈达不到拆卸目的，还也许损坏轴承。
② 拉轴承时轴承拉脚与地面的高度一定要用木块或其他东西垫得适当，使拉脚螺杆对准轴承的中心孔，不要歪斜，并要随时注意拉钩与轴承的受力情况，不要把轴承的螺杆拉坏。
③ 要防止拉脚的拉钩滑脱，假如滑脱会使轴承的外圈或其他机件损坏。
2.3.3.2转子的取出
在抽出转子前，应在转子下面气隙和绕组端部垫上厚纸板，以免抽出转子时碰伤绕组或铁心，对于3kg以内的转子，可直接用手抽出。对于大型电机，可用钢管加长轴后吊起抽出。
2.3.3.3端盖的拆卸
先拆下后轴承外盖，再旋下后端盖的紧固螺钉，最后将前端盖拆下。为了便于校正，在端盖与机座的接缝处要做好标记，两个端盖的记号应有所区别。拆卸时应注意：
（1）可用旋具(即螺丝刀、改锥)或铲沿缝口四周轻轻撬动，再用铁锤轻轻敲打端盖与机壳的接缝处，但不可用力过猛。
（2）对于容量较小的电机，只需拆下后盖，而前盖将连同风扇与转子一起抽出。
（3）拆端盖时，应先拆除负荷侧端盖。
2.3.3.4旧绕组拆除
旧绕组拆除是电机拆装过程中最重要的内容。为了易于修复，保持本来电动机的性能，在旧线圈的拆除过程中，应按下列环节进行：
（1）具体记录电机的铭牌数据和绕组数据。
（2）在小型电动机中，一般采用半封口式线槽，拆卸绕组比较困难，大多数情况下必须先将线圈的一端铲断，然后从另一端用钳子把导线拉出来。方法是用一把锋利的带斜度的扁铲，将铲的斜面平放在槽口上，用铁锤敲击，便可以将导线一根一根地铲断，操作时用力不要太猛，以防把铁心铲坏。注意拆线过程中应保存一个完整的绕组以便量取其各部分的数据。
（3）对于双层绕组，先拆除上层导线，再拆除下层导线；对同心绕组，先拆除外层导线，再拆里层导线。
（4）对于难以取出的线圈，可以用加热法将旧线圈加热到一定温度，再将定子绕组从槽楔中拉出来。常用的加热方法有：用电热鼓风恒温干燥箱加热法；通电加热法；用木柴直接燃烧法等。
2.3.3.5清槽与整角
拆除旧的线圈后，定子槽内留有残余的绝缘物和杂质。为保证电机的性能，必须清理定子槽。在清理过程中不准用锯条、凿子在槽内乱拉乱划，以免产生毛刺，影响嵌线质量。应轻轻剥去绝缘物，再用皮老虎或用压缩空气吹去槽内灰尘、杂质。
假如铁心边沿局部胀开，或用火烧法拆除线圈时因敲打、拉凿引起槽齿变形，必须对定子槽进行整角。
任务三 定子绕组展开图的绘制
2.1任务目的
（1）掌握定子绕组构成规则。
（2）绘制定子绕组展开图。
2.2任务规定
定子绕组是电动机的心脏，是异步电动机进行能量转换的关键部件，它是由许多线圈按一定的规律连接而成的。线圈由高强度漆包线绕成，通常采用聚酯薄膜作为电动机的槽绝缘、相间绝缘。只有对的绘制出绕组展开图才干进行嵌线、接线等工作，因此规定教师认真指导学生，引导学生去总结归纳绕组展开图的绘制规律，掌握它的绘制方法。
3.3任务实行
3.3.1展开图的含义
将电动机从两个定子槽之间沿着轴线方向切开，然后展开平铺于一个平面上，是一种直观的、便于了解和学习电动机的平面图形。
3.3.2展开图的绘制
以三相单层链绕组为例：三相异步电动机Y-90L-4型定子绕组为单层链式，定子槽数Z1=24，极数2p=4，绘制绕组展开图。
（1）计算参数
极距： 每极每相槽数：

（2）画槽（图2-39a）
划出24 根平行线段，表达电机的24 个槽，并在其上标明槽号。
（3）分极（图2-39b）
将24个槽提成4极，每个极下6个槽，极距为6槽，每个极占有180度电角度，并标明磁极号。
（4）分相带（图2-39c）
每个极分三相，每相为两个槽，每个槽占有30度电角度，并按相带排列顺序U1—W2—V1—U2—W1—V2标明相带。
（5）标明电流参考方向（图2-39d）
假设某一瞬间电流从绕组的首端流入，尾端流出，根据同一个相带中有效边的电流参考方向相同，相邻相带有效边的电流参考方向相反，标明电流参考方向。
（6）画单个线圈（图2-39e）
U相绕组涉及第1、2、7、8、13、14、19、20共八个槽四个线圈，从节省端部导线的角度考虑，应当选择最短节距y =5，故四个线圈为2和7、8和13、14和19、20和1。
（7）连接线圈（图2-39f）
根据电流的参考方向依次连接U相的四个线圈。
结论: 首首相连，尾尾相连。

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)
图2-39 绕组展开图的绘制

任务四 电机的装配
4.1任务目的
（1）掌握电动机装配的方法。
（2）了解电动机装配时应注意的事项。
4.2任务规定
只有对的地将电动机装配完整，电动机考验正常地运转。在装配中规定学生不仅能将电动机拆开，更要将它完好无损地装上。让学生在实训中发现问题，并能自己找出因素、解决问题，让他们养成依靠自己解决问题的习惯。
4.3任务实行
4.4.1装配环节
电动机的装配工序大体与拆卸顺序相反，在装配过程中应注意如下几点：
（1）装配前应清除定子铁心和转子铁心表面的灰尘、杂物，特别应注意配合面的清洁，可沾汽油用棉纱擦干净。
（2）检查槽锲、定子绕组端部绑扎和绝缘垫是否松动脱落，槽锲、绑扎的无线带或绳是否高于铁心表面。
（3）铁心通风沟要清理干净，不得阻塞。
（4）装配端盖前，检查轴承是否清洁，并加入适当的润滑油。
（5）装端盖时应对齐拆卸时记下的标记线。固定螺丝应交替均匀的拧紧，敲打端盖应用木槌或垫上木板。
（6）保持各零件清洁，对的的将各处原拆下的零件装上。
（7）新电机的组装或维修时需要更换轴承。安装新轴承不允许采用铜棒直接打入的方法，为保证装配质量可采用套筒打入的方法。在装配过程中应保证轴承受力均匀。套筒最佳采用软金属制成，其内径比轴径大2～3mm。
（8）当电机定子从干燥箱内取出后，必须将定子内腔壁和前后端盖与机壳合缝处的漆干和铁锈铲除干净，以防止转子与定子内腔壁摩擦，或端盖不密封而影响转子的运转。然后，测试一次电机各相对地的绝缘情况，便可进行装配电机。
4.4.2轴承的装配
装配轴承前，必须把轴承和轴承内外盖里的旧润滑剂洗干净。洗净轴承放在干净的纸板上，继续洗干净轴承内外盖，待汽油挥发后，用竹片把新的润滑油填进钢珠间的缝隙里，填到与圈平齐。同样用竹片把新的润滑油填进轴承盖的凹槽油腔里，只能加到油腔体积的2/3，由于在运转后润滑剂因温度升高而膨胀。把轴承套上转轴之前，需把轴承内盖装好，轴承内圈与转轴接触较紧密，轴承一定要套在应套的位置。轴承的安装采用热装法，热装前将机油加热到100℃左右。将轴承放入油中煮五分左右。然后将涨大的轴承迅速套在轴颈上，待轴承冷却后轴承内圈便会紧紧固定在轴颈上。
4.4.3后端盖的装配
（1）辨认转轴前后端和辨认前后端盖。转轴短的一端是后端，端盖螺丝盘上有备装风叶罩的螺丝孔的端盖是后端盖。装配时将转子竖直放置，后端向上，把后端盖套在后轴承的外圈上，一边使端盖绕轴转动，一边用榔头敲打端盖，直到端盖套到适当的位置。然后套上后轴承外盖，旋紧轴承盖螺丝钉。
（2）辨认机壳前后端把转子装进定子时，一方面要分辨机壳的前后端。一般靠接线盒的一端是前端。当然也有接线盒在机壳中间的，这就凭当时拆卸前所作的记录来判断。转子放进后，最后合上后端盖，对角地旋紧后端盖螺丝钉。
4.4.4前端盖的装配
装配时一边使前端盖绕轴旋转，一边用榔头敲打端盖，使端盖与机壳靠拢，需注意，要使端盖和机壳上的螺丝孔对准，以便旋紧端盖螺钉。最后把前轴承内盖藏于机壳里面，外面又无法看到。
电机组装结束以后，也许会碰到转子不能转动或转动不灵活的现象，这也许是转轴的位置不对的或端盖不密封，可用木榔头敲打转轴或端盖加以解决。
4.4.5装配后的机械性能检查
（1）所有紧固螺丝是否拧紧。
（2）轴承内是否有杂声。
（3）转子是否灵活，无扫膛、无松动。
（4）轴伸径向偏摆是否超过允许值。
任务五 电机装配后的电气检查与实验
5.1任务目的
（1）了解电动机绕组的绝缘电阻测试和直流电阻测试。
（2）掌握电动机的耐压实验、短路实验、空载实验、反转实验。
5.2任务规定
对装配后的电动机进行电气检查与实验是保证电动机安全与质量的关键。在本次任务中，指导教师要让学生清楚本次任务的重要性，学会各电气检查与实验的原理和方法。
5.3任务实行
5.3.1绝缘电阻的测试
5.3.1.1绕组对地绝缘电阻的测量
用兆欧表的地端（E）夹住三相鼠笼式异步电动机外壳,另一端（L）充足接触三相鼠笼式异步电动机三相绕组中的一相。摇动兆欧表，使兆欧表的转速达成120r/min，当仪表指针指示稳定后再读数。依次测量此外两组对地电阻，将测得的数据进行记录。
5.3.1.2绕组间绝缘电阻的测量
用兆欧表地端（E）夹住三相鼠笼式异步电动机A相绕组一侧,另一端（L）充足接触B绕组一侧, 摇动兆欧表，使转速达成120r/min，记录此时电阻值。用同样的方法测量A相与C相，B相与C相的电阻，将测得的数据进行记录，同时记录绕组对地绝缘电阻和绕组间绝缘电阻。
图2-40直流电阻的测量
5.3.2直流电阻测试
（1）将电机在室内静置一段时间，用温度计测量电动机绕组端部、铁心或轴承的表面温度，若此时温度与周边空气温度相差不大于±2K（K是指热力学温度单位），则称电动机绕组端部、铁心或轴承的表面温度为绕组在冷态下的温度。
（2）测量线路如图2-40所示。电流表选用MEC21直流毫安表，电压表选用MEC21直流电压表。
（3）测量直流电阻时，测量电流不能超过线圈额定电流的10%，以防止因实际电流过大而引起绕组温度的上升，从而影响测试结果。
（4）按图连好线，检查直流电枢电源电压调节旋钮是否旋到最小位置。启动电源箱，打开电枢电源开关，缓慢调节电压调节旋钮使电流达成30mA时，记录此时电流，然后将钮子开关拨到断开侧，记录此时电压。注意：电流不能超过112mA。
5.3.3绕组耐压实验
耐压实验的目的是拟定三相交流绕组在嵌线、接线及组装等过程中，绕组的绝缘是否受到损伤。
5.3.3.1绕组对地耐压实验
（1）将交流耐电压测试仪的电压调节旋钮逆时针旋到最小，时间设立为60s。
（2）在断电的情况下，将交流耐电压测试仪的地线与电机外壳连接好，测试棒与其中一相绕组连接好。实验电压为1.76KV（2UN+1.0KV=1.76KV）。
按下测试棒上的测试按钮，“测试”指示灯亮，调节电压旋钮从不超过实验电压全值的1/3开始均匀升高到实验电压值时，开始计算时间，耐压时间1min。在整个过程中观测绕组有无击穿现象发生，最后记录漏电流。实验完毕，应均匀降压到全值的1/3以下时，方可切断电源，并将被实验绕组接地放电。用同样的方法实验此外两相绕组对地的耐电压，将数据进行记录。
5.3.3.2绕组间耐压实验
在断电的情况下，将交流耐电压测试仪的地线与电机其中一相绕组连接好，测试棒与另一相绕组连接好。实验电压为1.76KV（2UN+1.0KV=1.76KV）。实验方法同上，在整个实验过程中观测绕组有无击穿现象发生，最后将读得的数据进行记录。
5.3.4短路实验
在定子线圈两端通过调压器加70～95V短路电压，此时，定子电流达成额定值为合格。实验时规定在转子不转的情况下进行。电压通过调压器从零逐渐增大到规定值。
假如定子电流达成额定值，而短路电压过高，表达匝数过多、漏抗太大，反之表达匝数太少、漏抗太小。
5.3.5空载实验
（1）在定子绕组上施加额定电压，使电动机不带负载运营。
（2）用钳形电流表测三相启动电流，钳形电流表常用于不便拆线或不能切断电路及对测量规定不高的场合。
（3）用电流表测三相空载电流，三相空载电流不平衡应不超过5％，如相差较大或有嗡嗡声，则也许是接线错误或有短路现象。
（4）用电压表测各相电压和线电压。
（5）用转速表测空载转速。
5.3.6反转实验
将三相电源任意两相对调，三相异步电机便反转运营。三相电源的相序可用相序表来测量。实用相序表电路如图2-41a所示。电压表接在u相端钮和不对称负载的中性点。当电路接入三相电源后，电压表读数小于某一值时(表面板上有表达符号)为正序，即被测电源相序与仪表标注相序相同。大于某一值时为逆序，如图2-41b所示。
检测三相交流电的相序也常用便携式氖灯相序检测器。运用测电笔中的氖管作为指示器，接成如图2-41c所示的电路，即可用于相序检测。将三端接入三相电源，氖灯不亮为正序，说明电源相序与图中标明相序相同。氖灯亮为逆序。

（a）相序表电路图 （b）相序表面板图 （c）氖管相序检测电路
图2-41 电动机反转实验
任务六 电动机绕组故障检修
6.1任务目的
（1）了解电动机绕组接地、短路、断路的故障现象。
（2）了解电动机绕组接地、短路、断路故障的修理方法。
6.2任务规定
电动机故障不仅会损坏电动机自身，且会影响系统的整个工作，甚至危及人身安全，导致巨大的经济损失。通过对电动机常见故障的诊断与分析，可以及早发现故障与防止故障的进一步恶化，减少突发事故，防止对人员和设备安全的威胁。本次任务重在掌握电动机各种故障的判断与检测，以及相应的修理方法，规定教师与学生一起检测故障，共同分析，让学生明白出现故障后，如何去检测与修理。
6.3任务实行
6.3.1绕组接地的检修
当发生绕组接地故障时电动机起动不正常，机壳带电，用兆欧表测量时绝缘电阻为零，绕组接地故障的因素有：①绕组受潮；②绝缘热老化；③绕组制造工艺低劣；④导线与铁心相接触；⑤嵌线前槽内未清理干净；⑥轴承磨损导致转子扫膛；⑦线模过大导致线圈端部过长而接地；⑧绕组端部绑扎不良，使绝缘层磨损或折断。
绕组接地故障常用兆欧表来检测。
只要绕组接地故障限度较轻，又便于查找时，都可以进行局部修理。假如接地点在槽口等易见处，可将绝缘垫片或天然云母片插入铁心与线圈之间，涂以绝缘漆，用绝缘带包扎好即可。假如接地点在槽内绕组上层边，则需打出槽楔，修补槽绝缘，或将线匝翻出槽外解决。若接地点在绕组下层边，则需抬出一个节距的线圈边。此时应将绕组加热软化，操作时要小心，解决完毕嵌入所有抬出槽外的线圈边，打入槽楔，焊好连接线，然后用兆欧表等检查故障是否消除。
6.3.2绕组短路的检修
定子绕组短路是异步电动机中经常发生的故障，短路故障有线圈间短路、匝间短路、相间短路。当绕组短路严重时，负载情况下的电动机主线不能启动。短路匝数少，电动机虽能启动，但电流很大且三相不平衡，导致电磁转矩不平衡，使电动机产生振动，发出“嗡嗡”声，短路匝中流过的电流很大，使绕组迅速发热、冒烟，并发出焦臭味甚至烧坏。
（1）相间短路的因素
相间短路多发生在低压电动机及铁心为半开口槽的高压电动机中，故障部位重要在绕组端部、极相绕组连线之间或引出线处。导致相间短路的因素：
① 绕组端部的隔相纸或槽内层间绝缘纸放置不妥或尺寸偏小，从而形成极相组间绝缘的薄弱环节，被电场强行击穿而短路。
② 线鼻子焊接处绝缘包扎不好，裸露部分积灰受潮引起表面爬电而导致短路。
③ 低压电动机极相组连线的绝缘套管损坏，高压电动机烘卷式绝缘的端部蜡带脆裂积灰，从而引起相间绝缘击穿。
④ 修理电机时相间绝缘没有垫到槽口绝缘处，导致相邻两相间短路。
（2）匝间短路的因素
① 漆包线的漆膜过薄或存在弱点，电磁线质量不合格。
② 在嵌线时损伤了匝间绝缘，或在抽出电动机转子时碰破了线圈端部的漆膜。
③ 长期在潮湿场合放置的电动机最易受潮，从而使层间绝缘减少导致匝间短路。
④ 绝缘老化，电动机使用时间较久或长期过载运营，电动机长期处在高温状态，使匝间绝缘逐渐老化变质。
检测短路故障时，将三相绕组的头尾所有拆开，用万用表或兆欧表测量绕组相间电阻，其阻值为零或很小时即为短路。
当短路点在槽外且不严重时，可将线匝撬开，在损坏处涂以绝缘漆，用绝缘带包扎好即可。对于短路点在槽内的线圈，常采用线圈翻出修理法。一方面将短路槽的槽楔取出，然后换上新的槽绝缘纸，将导线的短路部位用绝缘等级相同的绝缘材料包好，再重新嵌入槽内。若短路严重，则应换上一只新的线圈。
6.3.3绕组断路故障的检修
电动机绕组一相断路后，对Y接法的电动机，通电后不能自行起动，断路相电流为零；对△接法的电动机，虽能自行启动，但三相电流极不平衡，其中一相电流比此外两相约大70﹪，且转速低于额定值。采用多根并绕或多支路并联绕组的电动机，其中一根导线断线或一条支路断线并不导致一相断路，这时测量断股（或断支路）相的电阻较此外两相大。导致绕组断路的重要因素如下：
① 电磁线质量差，导线截面有局部缩小处，原设计或修理时导线截面积选择偏小，以及嵌线时刮削或弯折导致损伤导线，运营中通过电流时局部发热产生高温而烧断。
② 接头脱焊，多根并绕或多支路并联绕组断股未及时发现，经一段时间运营后发展为一相断路。
③ 绕组内部短路或接地故障烧断导线。
将三相绕组的头尾所有拆开，用万用表（或兆欧表）对定子绕组进行检测，测量电动机出线盒端子板上的三相绕组端头。将万用表拨到电阻档位置，一只表笔与某相绕组首端接线柱接触，另一只表笔与该相绕组末端的接线柱接触。正常时表应当有指示；若万用表没有指示，则表白该相绕组断路。
断路点在端部、接头等处，可将其重新接好焊牢，包好绝缘并涂上漆即可。假如槽内线圈断线，则取出槽楔，翻出断线的线圈，然后进行焊接，并包扎好绝缘后再嵌回原线槽。
任务七 三相异步电动机的启停与控制
7.1任务目的
（1）学习和掌握控制元件的结构、工作原理和使用方法；掌握异步电动机基本控制电路。
（2）通过三相异步机的启停控制电路的实训任务，进一步学习和掌握接触器控制电路的结构、工作原理。
7.2任务规定
三相异步电动机的启停控制是最基础的电动机控制，规定教师耐心地讲解控制原理图和控制元件的结构、工作原理，指导学生按图接线，掌握电动机启停控制。
7.3任务实行
7.3.1实训仪器、设备
三相异步电动机、隔离开关、熔断器、交流接触器、按钮、万用表、接线端子板等。
7.3.2电路的基本工作原理
图2-42为三相异步电动机的基本启停电路，电路的基本工作原理是：一方面合上电源开并QF5，再按下“启动”按钮，KM5得电并自锁，主触头闭合，电动机得电运营。按下“停止”按钮，KM5失电，主触头断开，电动机失电停止。
7.3.3实训环节：
（1）按图2-42所示接线
（2）经检察后进行下面操作；
（3）合上断路器QF5，观测电动机和接触器的工作状态；
（4）按下操作控制面板上“启动”按钮，观测接触器和电动机的工作状态；
（5）按下操作控制面板上“停止”按钮，观测接触器和电动机的工作状态；
（6）当未合上短路器QF5时，进行4和5步操作，观测结果。
启动
停止
KM5
（辅触头）
线圈
KM5
KM5
（主触头）
U5
V5
W5
U4
V4
W4
QF5
U1
V1
W1
N
控制电路
主
电路
M

图2-42电机启停控制实验
7.3.4分析结果（记录）
动作
接触器状态
电动机状态
合上QF5

按下启动按钮

按下停止按钮

未合上QF5，按下启动

未合上QF5，按下停止

任务八 三相异步电动机的正、反转控制
8.1任务目的
（1）熟悉三相异步电动机的继电器—接触器控制系统的控制原理，熟悉交流接触器、热继电器、自动空气断路器及按钮等低压电器的动作原理。
（2）掌握三相异步电动机的正、反转控制电路的连接方法。
（3）熟知三相异步电动机正、反转控制电路的控制过程。
8.2任务规定
实际中，起重机的升降、车刀的进和退等都是由电动机的正、反转控制实现的，在矿山设备中也会经常用到电动机的正、反转，规定纯熟掌握三相异步电动机的正、反转控制电路的连接方法，熟知三相异步电动机正、反转控制电路的控制原理和过程。
8.3任务实行
8.3.1实训仪器、设备
三相异步电动机、低压控制电器配盘、其它相关设备及导线。
8.3.2电路原理控制图及控制过程
正、反转控制主回路
L1 L2 L3
三相异步电动机正、反转控制原理电路主回路如图2-43所示，辅助回路如图2-44所示。

图2-43 正、反转控制电路的主回路 图 2-44 正、反转控制电路的辅助回路
控制过程：
（1）先闭合主回路中的电源控制开关，为电动机的起动做好准备。
（2）按下正转起动按钮SB2，正转接触器线圈KM1得电，KM1串接在反转控制回路中的辅助常闭打开互锁，即电动机正转时反转控制电路不能接通；KM1的三对主触点闭合，电动机正转主电路接通，电动机正转起动。同时，KM1的辅助常开触点闭合自锁，保证电动机正向连续运转。
（3）点下停止按钮SB1，接触器KM1线圈失电，KM1的三对主触点断开，电动机主电路断电，电动机正向运营停止，同时KM1的辅助触点复位。
（4）按下反转起动按钮SB3，反转接触器线圈KM2得电，KM2串接在正转控制回路中的辅助常闭打开互锁，即电动机反转时正转控制电路不能接通；KM2的三对主触点闭合，电动机反转主电路接通，电动机反转起动。同时，KM2的辅助常开触点闭合自锁，保证电动机反向连续运转。
（5）当需要反转停止时，按下停止按钮SB1，接触器KM2的线圈就会失电，KM2的三对主触点断开，电动机主电路断电，电动机反向运营停止，同时KM2的辅助触点复位。
8.3.3实训环节
（1）连线前要把电路图与实物相对照，做到能把电路中的图形符号、文字符号与实际设备一一相应，然后才干照图进行连线。
（2）连接三相异步电动机正、反转控制线路的主回路。两个接触器主触点的连接方式中KM1与点动和单向连续运转主电路情况相同，KM2则并接在KM1两端，注意KM2与电源相连的一端要把两根电源线对调，使之成为C→B→A的相序，以实现从正转变为反转；KM2与热继电器相连的另一端保持回路本来的A→B→C顺序不变，与KM1的另一端拧在一起后与热继电器的发热元件相串连，最后电动机三相绕组与热继电器发热元件的另一端相连，主电路连接完毕。
（3）连接正、反转控制电路的辅助回路。电动机的正、反转辅助回路中共用三个按钮，通常实验室中的三相按钮装在同一个按钮盒内，结构形式完全相同。按钮盒内的三个按钮连线如图2-45所示。4条向外的引线与电路原理图相对照，位置不能接错。
④
②
③
停止按钮
正转起动按钮
反转起动按钮
常开
常闭
①
图2-45 辅助回路中三个按钮连接
（4）控制辅助回路正转和反转控制的连接方 法与单向连续运转基本相似，所不同的是加设了互锁环节，连线位置要注意。
（5）连线结束检查无误后通电操作，观测电器及电动机的动作。
8.3.4注意事项
三相异步电动机的正转和反转控制电路必须要有互锁，以防误操作导致短路事故和设备损坏。

附录：
三相异步电动机的常见故障及解决方法
故障现象
也许因素
解决方法
电源接通后不能起动
1.电源无电压或断线
2.定子或转子回路有断路或短路、接地、线头焊接不良等现象
3.负荷过重或有