电机故障诊断及修理(第2版)

前言
第1章 通用基础知识1
1.1电动机分类1
1.1.1按尺寸大小或电压高低分类1
1.1.2按使用时的安装方式分类1
1.1.3按外壳防护能力分类3
1.1.4按冷却方式分类4
1.1.5按电机工作制分类6
1.1.6按使用环境分类6
1.1.7按转子的结构形式分类7
1.1.8防爆电机分类8
1.2电机及电机故障常用术语和定义8
1.3电机检测用电量类仪器仪表及测量电路10
1.3.1万用表10
1.3.2钳形表15
1.3.3交流电流表、电流互感器和测量电路18
1.3.4交流电压表、电压互感器和测量电路19
1.3.5交流功率表和功率测量电路23
1.3.6三相电流、电压及功率综合测量电路24
1.3.7变频器输入、输出电压和电流的测量问题25
1.3.8直流电流表、分流器和测量电路25
1.3.9直流电压表和测量电路27
1.4电机用滚动轴承常识29
1.4.1电机用滚动轴承分类29
1.4.2滚动轴承的基本结构、组成部件及各部位的名称29
1.4.3电机用滚动轴承的技术参数31
1.4.4滚动轴承的润滑和注意事项34
1.5滚动轴承的拆装方法39
1.5.1滚动轴承拆卸方法和注意事项39
1.5.2滚动轴承装配方法和注意事项40
1.6加热器具和使用方法44
1.6.1喷灯44
1.6.2工频感应加热器45
1.6.3高频（变频）感应加热器45
1.7滚动轴承加注润滑脂的方法和注意事项46
1.7.1注脂工具46
1.7.2润滑脂的类型、性能和选用原则47
1.7.3滚动轴承的注脂量47
1.8滚动轴承常见故障及原因分析47
1.8.1轴承温度的限值和测量方法47
1.8.2轴承过热的常见原因47
1.8.3轴承振动和噪声大的常见原因51
1.9铝绕组导线的焊接方法53
1.9.1概述53
1.9.2钎焊53
1.9.3氩弧焊56
1.9.4铜铝过渡接头57

第2章 三相异步电动机的结构和拆装工艺60
2.1笼型转子异步电动机的结构60
2.2绕线转子三相异步电动机的结构62
2.2.1总体结构62
2.2.2无举刷装置的电刷结构62
2.2.3举刷和短路装置结构62
2.2.4电刷及电刷系统63
2.2.5集电环65
2.3电机拆装常用工具设备65
2.4普通电机拆解方法67
2.4.1拆解时应注意的事项67
2.4.2无前轴承盖的较小普通异步电动机的拆解方法67
2.4.3有前后轴承盖的普通异步电动机的拆解方法69
2.4.4较大电动机的拆解过程69
2.4.5绕线转子电动机集电环的拆解方法70
2.5普通三相异步电动机的装配方法71
2.5.1较小容量的电动机的装配过程71
2.5.2大容量电动机的装配过程72
2.5.3绕线转子电动机集电环的安装过程73
2.5.4绕线转子电动机电刷系统的安装过程73

第3章 三相异步电动机故障诊断和处理75
3.1笼型转子电动机常见故障诊断和处理75
3.1.1通电后不起动或缓慢转动并发出“嗡嗡”的异常声响75
3.1.2起动时，断路器很快跳闸或熔断器熔体熔断75
3.1.3三相电流不平衡度较大76
3.1.4空载电流较大78
3.1.5电动机温度较高79
3.1.6由三相绕组烧毁的状态确定故障原因81
3.1.7加载运行时电流表指针不停地按一定周期摆动82
3.1.8星-三角减压起动电路的典型故障实例分析84
3.2绕线转子三相异步电动机的特有故障86
3.2.1电流过大但出力不足86
3.2.2转子故障原因的查找方法86
3.2.3集电环上火花大、电刷或集电环磨损较快、过热88
3.2.4电动机振动较大、声音异常、带负载能力下降90
3.2.5集电环故障的修理方法90
3.2.6电刷与集电环的接触面积的检查方法90
3.2.7电刷引线（刷辫）断后的处理方法91
3.3电磁调速电动机的特有故障91
3.3.1结构91
3.3.2常见故障及处理方法92
3.3.3修理后的运行注意事项95
3.4变频器供电调速电动机的特有故障96
3.5锥形转子制动电动机98
3.5.1结构特点和制动原理98
3.5.2起动困难或制动力矩不足的原因和处理方法99
3.5.3绕组过热的特有原因和处理方法99
3.5.4修理锥形转子电动机的制动器的方法99
3.5.5调整锥形转子电动机的制动力矩的方法100
3.5.6装配制动弹簧的专用工具和使用方法101
3.6三相异步电动机修理过程中的一些实用知识101
3.6.1起动转矩小的解决方法101
3.6.2确定电动机极数的简单方法102
3.6.3确定三相绕组每相头尾的方法102

第4章 定子绕组的拆除和制作方法105
4.1定子铁心的有关术语及参数105
4.2定子绕组常用的形式、有关术语及参数106
4.3拆除绕组108
4.3.1拆除绕组前、后应做的工作108
4.3.2散嵌绕组的冷拆法108
4.3.3散嵌绕组的热拆法110
4.3.4成型定、转子绕组的拆除方法111
4.4绕线模的制作方法112
4.4.1常用绕线模的类型112
4.4.2确定绕线模尺寸的方法112
4.4.3制作木质绕线模的方法115
4.5绕制线圈的工艺和质量检查116
4.5.1绕制方法和注意事项116
4.5.2对线圈的质量检查118

第5章 三相定子散嵌绕组的嵌线工艺过程120
5.1嵌线前应进行的准备工作120
5.2嵌线、接线和端部包扎常用的工具120
5.3定子绕组所需的绝缘材料、裁制方法和尺寸要求122
5.4定子绕组嵌线共用工艺过程123
5.5四种常用形式绕组的嵌线工艺过程实例127
5.5.1绕组展开图说明127
5.5.2单层同心式绕组127
5.5.3单层链式绕组129
5.5.4交叉链式绕组130
5.5.5双层叠式绕组132
5.6接线操作方法和要求133
5.7绕组端部包扎方法和要求136
5.8定子成型绕组的嵌线工艺136
5.8.1绕组的类型和绝缘结构136
5.8.2对绕组的检查和要求137
5.8.3嵌线工艺138
5.8.4嵌线后接线前的检查和试验139
5.8.5端部接线工艺140
5.9定子嵌线后浸漆前的检查和试验140
5.9.1外观和尺寸检查140
5.9.2测量绕组的直流电阻141
5.9.3测量热传感元件和防潮加热带的电阻141
5.9.4绝缘性能检查和故障处理方法142
5.9.5三相电流平衡情况的检查144
5.9.6对出线相序或磁场旋转方向的检查144
5.9.7用指南针检查头尾接线和极数的正确性145

第6章 绕线转子硬绕组的修理和制作146
6.1绕线转子绕组的类型146
6.1.1绕线转子的类型146
6.1.2波形绕组的类型和参数146
6.2拆除绕线转子的硬绕组的方法148
6.2.1拆除前应做的工作148
6.2.2拆除方法148
6.3转子波形绕组的制作方法149
6.4波形绕组的槽绝缘结构150
6.5用于转子硬绕组嵌线和接线的专用工具150
6.6转子波形绕组的嵌线和接线过程151
6.7用无纬带绑扎转子波形绕组的端部154
6.8转子引出线穿出转子轴孔的工艺155
6.9对嵌线后转子的检查155

第7章 绕组的浸漆和烘干156
7.1绕组浸漆的主要作用156
7.2浸渍漆的性能指标和选择原则156
7.3测定浸渍漆黏度的方法和不同温度时对黏度的要求156
7.4正规的浸漆和烘干工艺过程及要求157
7.4.1浸漆前应做的准备工作158
7.4.2浸漆和烘干工艺过程及要求158
7.5简易的浸漆方法和操作要求159
7.6烘干电动机绕组的简易办法和操作要求159
7.7真空压力浸漆（VPI）简介160

第8章 单相异步电动机常见故障诊断与处理162
8.1单相异步电动机的类型162
8.1.1裂相起动类单相交流异步电动机162
8.1.2罩极起动类单相交流异步电动机163
8.1.3单相串励式电动机164
8.1.4单相变速电动机165
8.2单相异步电动机用的离心开关的结构和工作原理166
8.2.1机械式离心开关166
8.2.2电子式离心开关167
8.3单相电动机常见故障诊断与处理169
8.3.1电源电压正常,通电后电动机不起动169
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170
8.3.3通电后,电源熔断器很快熔断170
8.3.4电动机起动后，转速低于正常值170
8.3.5电动机运行时，很快发热170
8.3.6电动机运行噪声和振动较大171
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171
8.5电容器好坏的简易判断方法172
8.5.1用万用表检查电容器的好坏172
8.5.2用充、放电法判断电容器的好坏172
8.5.3用电压表和电流表测定电容器的容量173

第9章 直流电机的常见故障诊断与处理174
9.1电磁式直流电机的结构174
9.1.1总体结构174
9.1.2转子结构174
9.1.3定子结构178
9.2电磁式直流电机励磁方式和接线原理179
9.2.1励磁分类和接线原理图179
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179
9.3使用电磁式他励直流电机的注意事项181
9.4直流电机的拆装183
9.4.1拆机183
9.4.2组装184
9.4.3组装后的连线及要求188
9.4.4组装后的机械检查和要求189
9.4.5下刻换向器云母槽的方法和深度要求189
9.4.6换向器的外圆不平整时的修理方法190
9.5电动机常见故障诊断与处理190
9.5.1通电后电动机不起动，电枢绕组也无电流190
9.5.2通电后起动困难，并且电枢电流较大191
9.5.3通电起动后很快就停转191
9.5.4并励直流电动机转速超过正常值191
9.5.5复励直流电动机起动时逆转后又改为顺转191
9.5.6起动电流较大，负载转速高191
9.5.7转速低于正常值191
9.5.8电枢绕组过热192
9.5.9励磁绕组过热192
9.5.10电刷下火花较大，换向器过热192
9.6发电机常见故障诊断与处理193
9.6.1被拖动后不发电（无输出电压）193
9.6.2空载输出电压正常，但加负载后电压下降较多193
9.6.3空载输出电压正常，但加负载后电压降低很快，并且*后改变了极性194
9.6.4直流发电机输出电压波动较大194
9.7永磁直流电机的特有故障及其原因194

第10章 机械部件的修复196
10.1轴损伤修复196
10.1.1键槽196
10.1.2断轴197
10.1.3细轴或有严重损伤的轴197
10.1.4轴承档损伤199
10.2端盖损伤修复200
10.2.1轴承室直径小的修复200
10.2.2轴承室直径大的修复200
10.3机座底脚裂开的补救201
10.4铸铁件的砂眼和气孔修补202
10.4.1用“铸铁KTRa系列专用修补剂”修补的工艺202
10.4.2用“环氧粉末”修补的工艺203
10.4.3用锡锌焊料补焊的工艺205

第11章 修理后的整机检查与试验206
11.1概述206
11.2绝缘性能试验206
11.2.1绝缘电阻测定试验及合格标准206
11.2.2耐交流电压试验及合格标准209
11.2.3交流绕组匝间耐冲击电压试验210
11.2.4用绕组短路（或断路）侦察器检查绕组匝间绝缘情况214
11.2.5直流电机电枢绕组匝间耐冲击电压试验216
11.3三相交流电机出线相序的检查217
11.4测量三相绕组直流电阻218
11.4.1测量用仪器仪表和测量方法218
11.4.2测量结果的温度换算222
11.5温度测量仪器224
11.5.1膨胀式温度计、点温计和红外线测温仪224
11.5.2温度传感器配温度显示仪表225
11.6转速测量229
11.7电动机振动测量230
11.7.1测振仪及附属装置230
11.7.2振动测定方法和测量结果的确定233
11.8噪声的