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2024-03-24

單相異步電動機的試驗和測定

單相異步電動機堵轉電流及堵轉損耗的測定

單相異步電動機是指采用單相交流電源的異步電動機。由于只需要單相交流電,它具有使用方便、應用廣泛、結構簡單、成本低廉、噪聲小、對無線電系統干擾小等優點。因此,它常被用于功率不大的家用電器和小型動力機械中,如電風扇、洗衣機、電冰箱、空調、抽油煙機、電鉆、醫療器械、小型風機及家用水泵等。

單相異步電動機的工作原理是基于單相交流電源供電的旋轉電機,其定子繞組為單相。當接入單相交流電時,它在定轉子氣隙中會產生一交變脈動磁場,這個磁場可以分解為兩個幅值相等、轉速相反的旋轉磁場。這兩個旋轉磁場在切割轉子導體時,會在轉子導體中產生感應電動勢和感應電流。這種電流與電動機磁場之間會發生正、反電磁轉矩,從而推動電動機轉動產生合成轉矩。然而,由于單相異步電動機的定子繞組只有一相,因此它不能自啟動,需要借助外力或其他啟動方法來啟動。

堵轉試驗開始前,必須核對電動機的旋轉方向、用制動棒堵住轉子、被制動的電動機接在電壓可調節的線路上。當調節到額定電壓(額定電壓的偏差不大于土l0%)時,接通電源,盡快地讀取電壓、電流及輸入功率,應在5S內完成。然后立即將電動機線路斷開,以防止電動機因短路電流過大而發熱。測量線路見下圖所示.測得在額定電壓下的堵轉電流的保證值應符合技術要求。
單相異步電動機的空載電演和損耗的測定
    在進行空載試驗之前,電動機應在額定電壓下空載運轉10—15min,使電動機軸承的溫度及摩擦損耗達到穩定狀態。然后測量電壓、電流及輸入功率。測量功率時,需用低功率因數瓦特表測量。
    檢查試驗所測得的空載持件數據、必須與型式試驗的空載特件的線進行校對,符合技術條件的認為合格。
單相異步電動機離心開關斷開時轉速的測定
在被試電動機副繞組離心開關兩端線路上串接一只指示燈,并施加適當的電源電壓,此時電動機未轉動.離心開關閉合,指示燈亮。當被試電動機由可調速的原動機拖動到空載運轉時(如圖所示),調節原動機的轉速,由零值起逐漸升高轉速,并隨時測量被試電動機轉速及觀察指示燈,當指示燈熄滅,證明離心開關斷開,同時記下指示燈熄滅一瞬間的轉速,此轉速即為離心開關斷開時的轉速。
 
電機裝配后的空轉試驗
    電機總裝后,一般都要進行空轉檢查.檢查電機振動、響聲以及軸承、電刷裝置的運行情況是否正常、并將電機調整到適合于測試的完好狀態?辙D檢查的持續時間、根據電機容量不同而不同,一般為l0一30min,大型座式軸承電機的空轉時間需適當延長,直到滑動軸承溫度穩定。為了減少產品檢試時間,在電源設備容量允許的情況下,可以多臺電機同時進行空轉試驗。
    不可逆轉的電機投入運轉前,應先起動一下以檢查轉向、若與正常轉向不符.就立即斷電停車改變轉向。有些滑動軸承只有在預定轉向下潤滑才正常;螺槳式風扇和傾斜式離心風扇只有在預定轉向下通風才正常,某些電動機只準往一個方向旋轉。
    1.滾動軸承的檢查
    滾動軸承的運行情況,通常在電機空載運轉即將結束時檢查:診聽軸承噪聲,測量軸承溫度或電機惰行時間,觀察是否漏油或甩油。噪聲是否正?筛鶕铝袪顩r來判別;
    (1)允許軸承有均勻而連續的嘩嘩聲或哄哄聲,有低的轟轟聲,但噪聲不得過大。噪聲大的軸承、一般工作表面較粗糙,內外圈徑向偏擺較大、壽命較短。
    (2)軸承不得有由下列疵病引起的斷續而不均勻的哼哼敲擊聲或沙沙嘶啞聲:軸承內有鐵屑、砂粒、滾動體不圓、滾動體或內外圈滾道有裂痕、銹蝕。也不容許存在保持圈與滾動體的相擦聲。
    (3)不允許存在因軸承內外圈不同心,軸承內外因滾道偏斜;軸承徑向游隙太小(常常是出于軸承內圈與轉軸配合過盈太大而引起);端蓋軸承室不圓度偏差過大;軸承潤滑不良而發生于摩擦等因素引起的滾動體局部接觸過緊的嘯叫聲。
    (4)對軸承噪聲的最低要求是不應有時隱時現的雜聲,軸承溫度應在規定范圍之內。
    2.滑動軸承檢查
新裝配的電機剛投人運行時,須特別注意檢查滑動軸承的潤滑狀況,油環潤滑的軸承,油環應平穩轉動,帶油量充足。裝配時應防讓軸承座油面太低,潤滑油黏度太低或油環不圓等現象?辙D檢查中應測量軸瓦溫度。油環潤滑的軸承,軸瓦溫度或油溫一般不得超過55℃;強迫潤滑的軸承,出油溫度一般不應超過60℃。
 
電機繞組對機殼及繞組相互間絕緣電阻的測定
    1.試驗目的
    試驗目的主要是檢查繞組對機殼及繞組相互間的絕緣狀況
    2.測量方法
    (1)測量電機繞組對機殼及繞組相互間絕緣電阻,在檢查試驗時,應在實際冷狀態下進行。
    (2)測量前,先根據電機的額定電壓.選用兆歐表。測量埋置式檢溫計的
絕緣電阻時,應采用不高于250V的兆歐表。測量前,應檢查兆歐表是否正常,開路時是否指“∞”,短路時是否指“零”。
    (3)單相異步電動機,主、副繞組回路的始末端、均引出機殼外時,則應分別測量主、副繞組回路對機殼及其相互間的絕緣電阻。如繞組已在電動機內部連接,僅引出兩個出線端時,則應測量該線端對機殼絕緣電阻。對于電容電動機,電容器應接人副繞組回路。
    (4)測量時,兆歐表的讀數應在儀表指針達到穩定以后讀出。
    (5)測量后應將繞組對地放電。
電機繞組在實際冷狀態下直流電阻的測定
(一)試驗目的
   對于修理電機,測定繞組在實際冷狀態下直流電阻的主要目的,是檢查定子、轉子繞組嵌線接頭及焊接是否良好;選用線徑和接線是否正確;
 (二)試驗方法
    (1)將電機在室內放置一段時間,用溫度計(或埋置檢溫計)測量電動機繞組端部或鐵心的溫度。當所測溫度與冷卻介質溫度之差不超過2K時,則所測溫度即為實際冷狀態下繞組的溫度。若繞組端部或鐵芯的溫度無法測量時,允許用機殼的溫度代替。對大、中型電機,溫度計的放置時間應不少于15min。
    (2)繞組的直流電阻用雙臂電橋或單臂電橋測量。電阻在l歐姆及以下時、必須采均雙臂電橋測量。
    (3)當采用自動檢測裝置或數字式微歐計等儀表測量繞組的電阻時,通過被測繞組的試驗電流、應不超過其正常運行時電流的10%,通過時間不應超過1min。
    (4)檢查試驗時,每一電阻可僅測量一次。
    (5)測量時,電機的轉子應靜止不動。電機定子繞組的電阻應在電機的出線端上測量。 對于單相異叢電機,應在電機的出線端分別測量主、副繞組的直流電阻。
 
 
電機對地絕緣耐壓試驗
1.試驗目的
    試驗目的,主要是考核繞組絕緣是否造到損傷,發生電擊穿。
2.耐電壓試驗的一般要求(見GB/T755  2000)
    試驗前,應先測定繞組的絕緣電阻。在冷狀態下測得的絕緣電阻,按繞組的額定電壓計算應不低于1MΩ/KV。如需進行超速、偶然過電流或短時間過轉矩,以及短路機械強度試驗時,本項試驗應在這些試驗后進行。如需進行溫升試驗時,則應在溫升試驗后立即進行。
    試驗應在電機靜止狀態下進行,試驗時,電壓應施加在繞組與機殼之間、其他不參與試驗的繞組和鐵心均應與機殼連接。
 3.試驗電壓和時間
    試驗電壓的頻率為50Hz.波形盡可能接近正弦波,試驗時,施加的電壓應從不超過試驗電壓全值的一半開始,然后以不超過全值的5%均勻地或分段地增加至全值。電壓自半值增加至全值的時間不應少于l0S,全值電壓試驗時間應持續1min。
    試驗時,電壓必須慢慢地升到預定的試驗電壓,以防止電壓突然變化時產生的操作過電壓。一般起始電壓不應超過1/3試驗電壓。試驗時間一般加到規定值后經過1mim未見絕緣被擊穿(有信號指示)即為合格。當絕緣被擊穿,熔絲方即熔斷,從而保護試驗
設備的安全‘
    由于耐壓試驗的電壓很高,可能危及生命安全.放必須有安全措施,如試驗區周圍應用柵欄,遵守安全操作規程,以防止觸電事故。
    在進行耐斥試驗時,必須注意下述安全事項:
    (1)試驗人員必須熟悉并掌握高壓試驗的基本工作要求以及安全操作規程。
    (2)高壓試驗設備和試驗區必須具備安全警鈴、警燈和警示牌,設備前應有站腳的絕緣膠墊。耐壓試驗必須在試區或臨時試區進行。
    (3)高壓試驗設備接地裝置必須可靠,在人與高壓輸出端柱之間應有高于端柱的接地網隔離。調壓器應裝有零位開關。腳踏開關、安全脫扣裝置必須反應靈敏。
    (4)試驗前必須仔細檢查設備線路和被試品接線是否正確,設備附近和被試品附近的人員是否退到安全距離,有無其他障礙,只有在監護人授意之下,方可開始試驗。
    (5)試驗時一定嚴格按操作程序和耐壓標準進行,每次試驗完畢都必須對地放電,方可拆除接線夾。
    (6)被試品被高壓擊穿后.一般用低壓大電流裝置查找擊穿位置,確需用耐壓試驗設備進行查找時、其陪試人員只能在規定的安全距離位置看視。不可將設備的過載保護電流調大。
    (7)試驗中發現異,F象,應立即切斷電源,查明原因作出處理后方能繼續試驗。
    (8)試驗場地除被試品外.嚴禁堆放任何其他物品。
    (9)工作完畢,清理場地,盤好試驗電纜,切斷總電源。
電機裝配與運行檢測實訓考核裝置
概述
電機裝配與運行檢測實訓考核裝置是一種新型的電機實驗臺,同時具備了三相異步電動機、步進電機、伺服電機等多種電機的實驗功能。且采用數字化檢測手段,更直觀地反應了電機控制的過程,強化了多種電機制作和電氣控制(拖動)方式,是一款可滿足多層次教學的實訓考核設備。適合高職、高專、中等職業院校開設的相關專業的教學與技能實訓。同時該實訓裝置還可作為技工學校、職教中心、職業資格鑒定站進行技能實訓與技能鑒定的考核裝置。
裝置特點
1、安全性強:各電源輸出、各測量儀表均有可靠的保護功能,具有完善、可靠的人身安全保護體系。
2、適應性強:能滿足各類學校相應課程的實驗教學,深度和廣度可根據需要作靈活調整,普及與提高可根據教學的進程作有機的結合。
3、科學性強:采用高精度智能化數據測量,實驗儀表采用指針式、數字式等多種形式,測量數據精度高。還可以利用計算機與其聯網,通過組態軟件在計算機組態,完成對實驗裝置的遠程監控。
4、綜合性強:同時提供多種交流與直流電機,在一個實驗平臺上即可完成多種電機控制實驗。節省實驗用房,安裝方便靈活。
5、配套性強:從儀器儀表、專用電源、電機裝配工具到實驗連接專用導線等均配套齊全,儀器儀表、部件的性能、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
技術性能
輸入電源:三相四線(或三相五線)~380V±10%  50Hz
整機功率:≤1 KVA
3、工作環境:溫度-10℃~+40℃  相對濕度<85%(25℃) 海拔<4000m
4、、外形尺寸:展開:1850mm×700mm×1650mm(長×寬×高)
5、、安全保護:具有漏電壓、漏電流保護裝置,安全符合國家標準
結構功能特點
實訓裝置臺采用電源控制及采集
電源控制操作箱
采用抽屜式結構,平時可推進藏于實訓裝置內,電源控制操作箱提供整臺實驗裝置所需的各種電源和檢測儀表。包含以下幾部分
1、交流電源保護裝置
(1)三相四線電源經漏電保護器和短路保護裝置,由接觸器通過起、停按鈕進行操作,輸出到面板的安全連接插座
(2)短路保護:當面板U、V、W輸出出現短路現象,保護裝置將斷開接觸器,并發出聲光報警。故障排除復位后方可重新啟動
2、交流電源
(1)三相可調交流電源,通過6KVA三相同軸自耦調壓器進行調壓,可輸出三相0~450V?烧{交流電源輸出處設有過流保護。
(2)輸出三相交流220V專用電源,供外部設備使用。
3、直流電源
(1)提供兩路可調直流電源為DC 30~220V/2A,并帶過載、短路保護功能;配有專用數顯表對輸出電壓電流進行顯示。
(2)5V/2A、24V/6A穩壓直流電源各一組,還有短路保護功能。
(3)0-1A穩流電源一組,用于對磁粉制動器控制。
4、測量儀表
(1)智能數字多功能交流儀表(一只)
液晶顯示,多功能電力儀表能高精度測量顯示三相電網系統中常用的電量參數,如三相電壓電流、有功功率、無功功率、頻率功率因素數等,具有顯示直觀,精度高,穩定性好,抗震動等優點。功率表精度為0.5級,電壓、電流量程分別為450V、15A。
(2)指針式交流電流表(三只):量程0-10A用于監視三相可調電源電流。
數顯直流電壓表(兩只):
測量范圍:0-1000V, 設置2V/20V/200V/1000V四檔量程,具有量程自動切換,超量程自動報警功能。
2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值,具有超量程提示功能。
測量精度:±0.5%+2。
抽樣率:5次/秒
工作溫度范圍:-20℃~+50℃。
上位機具有實時監視及關斷功能。
數顯直流電流表(兩只):
測量范圍:0-5A,設置 2mA/20mA/200mA/5A四檔量程,具有量程自動切換,超量程報警功能。
2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值,超量程提示。
測量精度:±0.5%+2。
抽樣率:5次/秒
工作溫度范圍:-20℃~+50℃。
上位機具有實時監視及關斷功能。
(5)數顯直流電流表(一只):量程0-1A,用于監視穩流源輸出值。
(5)數顯轉速表(一只):量程0-9999r/min,顯示轉速傳感器測量的轉速值
(6)數顯轉矩表一只(一只):量程20N.M,用于顯示轉矩傳感器測量值
電機機械載體
電機機械載體是采用鋼結構,由原動電機通過彈性聯軸器、傳動軸等不同的連接機構與扭矩傳感器對接,通過磁粉制動器對原動機進行加載。主包含以下部件:
無刷直流電動機500W、他勵直流電動機123W、磁粉制動器20Nm、動態扭矩傳感器20Nm、三相鼠籠式異步電動機370W、兩相步進電機、伺服電機SGDV-2R8A01
安裝工具與輔助器材
包括工具箱、一字螺絲刀、十字螺絲刀、自動剝線鉗、斜口鉗、尖嘴鉗、壓線鉗、壓線鉗、插針、冷壓插子、游標卡尺、橡皮錘、兆歐表、鋼角尺、內六角扳手、銼刀、鋼直尺、開口扳手、活扳手、導軌C45、絕緣墊等。
電機控制器件
包括直流無刷電機控制板、變頻器0.75KW、觸摸屏6AV6 648-0BC11-3AX0、可編程控制器 FX3U-32MT/ES-A、擴展模塊 FX2N-16EYR、步進電機驅動器2M530、伺服驅動器 SGDV-2R8A01A、無刷直流電機驅動器BL-2203C、3P空氣開關6A、熔斷器3P、交流接觸器CJX2-0910 220V、熱繼電器、輔助觸頭組F4-22、輔助觸頭組F5-T2
輔助觸頭組F5-D2
基本實訓功列舉
三相電流的測量;
電力綜合顯示儀表的使用;
轉速表、轉矩表的使用;
三相異步電動機直接起動、停車的控制電路連接;
接觸器聯鎖的三相交流異步電動機正、反轉控制電路的連接;
按鈕聯鎖的三相交流異步電動機正、反轉控制電路的連接;
按鈕、接觸器聯鎖的三相交流異步電動機正、反轉控制電路的連接;
三相交流異步電動機Y-△(時間繼電器切換)啟動控制電路的連接;
直流他勵電動機的啟?刂瓶刂
直流他勵電動機的正反轉控制;
步進電機的控制;
步進驅動器的參數設置;
步進電機的PLC開環控制;
交流伺服電機的控制;
交流伺服驅動器的參數設置;
交流伺服電機的PLC半閉環控制;
無刷直流電機驅動器參數設置;
無刷直流電機的控制;
速度傳感器的使用
扭矩傳感器的使用
磁粉制動器的使用
變頻器面板功能參數設置和操作實訓;
變頻器對電機點動控制、啟?刂;
電機轉速多段控制;
工頻、變頻切換控制;
基于模擬量控制的電機開環調速;
基于面板操作的電機開環調速;
變頻器的保護和報警功能實訓;
基于PLC的變頻器開環調速;
PLC控制電機順序啟動;
PLC控制三相異步電動機Y-△啟動電路;
觸摸屏的參數設置;
觸摸屏的編程;
觸摸屏、PLC、變頻器的綜合實訓;
各電動機的轉速、力矩、功率測量與控制;
電機空載性能測試;
電機機械特性測試;
電機工作特性測試;
電機堵轉性能測試
電機機械裝調實訓;
電機特性曲線繪制
設備配置
 
序號 名稱 規格及參考型號 數量
1 電機裝配與運行檢測實訓裝置   1臺
2 電機裝配與運行檢測實訓裝置機械載體   1套
3 三相異步電動機 YS7124 1臺
4 磁粉制動器 20Nm 1臺
5 動態扭矩傳感器 20Nm 1臺
6 步進電機 2S56Q-02976 1臺
7 伺服電機 SGDV-2R8A01 1臺
8 無刷直流電機 92BL-5015H1-LK-B 1臺
9 直流他勵電動機 110SZ02A1 1臺
10 按鈕指示燈單元   1塊
11 變頻器 V100 1只
12 觸摸屏 6AV6 648-0BC11-3AX0 1臺
13 可編程控制器 FX3U-32MT/ES-A 1只
14 擴展模塊 FX2N-16EYR 1只
15 步進電機驅動器 2M530 V4.3 1只
16 伺服驅動器 SGDV-2R8A01A 1只
17 無刷直流電機驅動器 BL-2203C 1只
18 空氣開關3P 6A 3P 1只
19 熔斷器 RT18-32 3P 2只
20 熔斷器芯 R015  6A 6只
21 交流接觸器 CJX2-0910 220V 4只
22 熱繼電器 JR36-20 1.5-2.4A 1只
23 輔助觸頭組 F4-22 3只
24 輔助觸頭組 F5-T2 0.1S-30S 1只
25 輔助觸頭組 F5-D2 0.1S-30S 1只
26 接線端子 TB-1512 6只
配套工具
1 工具箱   1只
2 一字螺絲刀 3×7.5mm 1把
3 十字螺絲刀 3寸 1把
4 一字螺絲刀   1把
5 十字螺絲刀 3×7.5mm 1把
6 自動剝線鉗   1把
7 斜口鉗   1把
8 尖嘴鉗 6寸 1把
9 壓線鉗 HS-06WF 1把
10 壓線鉗 HS-30J 1把
11 插針 QE1008 1000只
12 冷壓插子 SV 1.25-4 100只
13 游標卡尺 0-150mm 1把
14 橡皮錘   1把
15 兆歐表 ZC25-4 1只
16 鋼角尺   1把
17 內六角扳手 BM-C9 1套
18 銼刀(扁銼) 8寸 1把
19 鋼直尺 300mm 1把
20 開口扳手(呆扳手) 18-21 1把
21 活扳手 200*24 8" 1把
22 導軌C45 C45 20cm 3條
23 銅棒 32X160mm 1只
24 臺虎鉗 QT-100 1臺
 
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