机修工培训培训教案 常永飞.docx
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机修工培训培训教案常永飞
教案
课程名称：
机修工培训班
任课教师：
常永飞
审核签字：
课程名称：
机修工培训班
本次课课题：
电气安全、专业电气，操作等学时数：
8
教学目的及要求：
通过本次课程的学习要使学员掌握一些常见的电气知识和专业电气操作等。
教学重点：
机械设备的专业知识及操作要求、电气专业基本知识，常见故障排查、电气安全等
教学难点：
电气安全、专业电气知识。
教学方法：
讲授法
教学用具：
无
教学内容：
设备电机、电气知识
第一章：
电气基本知识
电机是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递或机电能量转换的机械。
一、电机在国民经济中的作用：
1.电能的生产、传输和分配中的主要设备
2.各种生产机械和装备的动力设备
3.自动控制系统中的重要元件
图0-1简单的电力系统示意图
二、电机的分类
由此，我们已经可以看出电机是任何一个国家基础建设所必不可缺的进行电能的生产、传输和分配中的主要设备。
三、电机中所用的主要材料：
已经知道电机是进行机电能量转换或讯号转换的机械电磁装置，由此，电机中所用的材料无外乎：
1）导电材料：
构成电机中的电路系统，为了减少损耗，要求材料的电阻率小，常用的有紫铜和铝。
2）导磁材料：
构成电机中的磁路系统，要求材料具有较高的导磁率和较底的铁耗系数，常用硅钢片、钢板和铸钢。
3）绝缘材料：
作为带电体之间及带电体与铁心间的电气隔离，要求耐热好，介电性能高。
4）结构材料：
使电机各个零件构成一个整体，要求材料的机械强度好，加工方便，重量轻。
四、电机的发热：
任何机械装置工作了一段时间后，都会出现发热的现象，我们已经学过了电工和大物，那么，很显然，这是损耗的出现所导致的结果。
1、温升：
电机的温度在工作了一段时间后不在上升而达到某一稳定数值，此值和周围冷却介质温度之差，我们称之为温升。
电机的温升不仅取决与损耗的大小和散热情况，还与电机的工作方式有关：
定额：
制造厂按国家标准的要求对电机的全部电量和机械量的数值以及运行的持续时间和顺序所做的规定称为电机的定额，（既电机的工作方式）。
1）连续定额2）短时定额3）周期工作定额
五、电机的冷却：
电机的冷却快慢直接决定了电机的寿命和额定容量。
1）冷却介质：
空气，氢气，水和油
2）冷却方式：
外部冷却和内部冷却。
现代巨型电机均采用内部冷却方式。
六、电机的防护：
电机的防护方式有开启式、防护式、封闭式和
防爆式。
1）开启式：
即电机的定子两端和端盖上都有很大的通分口，散热好但只能在清洁、干净的环境中使用。
2）防护式：
机座下面有通风口，散热好，但不能防止潮气和灰尘，适于在干燥的环境中使用。
3）封闭式：
完全封闭，适用于任何环境中
4）防爆式：
在封闭的基础上制成隔爆形式，机壳有足够的强度。
适用与易燃易爆的场合。
七、研究电机时常用的基本定律：
1、全电流定律（安培环路定律）：
在磁场中沿任一闭和回路磁场强度的线积分等于穿过该回路所有电流的代数和，即
∮LH•dl=∑I
其中电流的正方向与闭合回路的正方向满足右手定则。
2、电磁感应定律：
在我们回顾的所有定律中这将是最重要的一个.简单的说电磁感应定律就是变化的电场附近会产生变化的磁场，而变化的磁场附近会产生变化的电场。
定义：
无论何种原因使的与闭合线圈交链的磁链ψ随着时间T变化时，线圈中将会
产生感应电动势e
分类：
根据原因的不同，感应电动势可分为以下两类：
1）切割（运动）电动势：
指线圈不动，跨接在线圈上的导体运动，使得穿过线圈的磁通随着时间的变化而变化。
此时的e叫做切割电动势e=Blv,方向由右手定则判定。
2）变压器电动势：
指线圈不变，穿过线
圈的磁通Ф发生变化，这样在线圈内将产生感应电动势，其大小与线圈的匝数和磁通变化率成正比，方向由楞次定律决定,
3.电磁力定律：
载流导体在磁场中要受到力的作用，方向
用左手定则判定。
f=Bil
在旋转电机中，作用在转子载流导体上的电磁力将使转子受到一个力矩，我们称之为电磁转矩。
电磁转矩是电机实现机电能量转换的重要物理量。
4.回顾右手定则，左手定则、磁感应强度（磁通密度）B、和磁通Ф:
5.电路定律：
1）欧姆定律：
u=iR
2）基尔霍夫第一定律（电流定律）：
∑i=0
3）基尔霍夫第二定律（电压定律）：
在电路中，对任一回路，沿回路环绕一周，回路内所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和，即：
∑e=∑u
6.磁路及磁路定律：
无论是静止的电机还是旋转的电机，都必须以电磁场作为其耦合场，换句话说，磁场是电机必不可缺的工作环境。
电流在它周围的空间建立磁场，磁场的分布我们常用一些闭合线（磁力线）来描述:
电路：
电流流过的路径我们称之为电路。
磁路：
磁力线所经过的路径称为磁路。
磁路的材料不同，其导磁性能也不同。
铁磁材料的特点：
（1）磁导率随着外加磁场的变化而发生相应的变化，存在磁饱和现象。
（2）在交变磁场的作用下，存在磁滞和涡流现象，在铁磁物质内产生能量损耗，即铁耗。
1）磁路的欧姆定律：
考虑到磁路和电路在分析思路上基本一直，所以我们在分析磁路时，可以将全电流定律应用到磁路中来。
如图所示，截面相等的无分支闭和磁路上，则有：
即磁路中的磁通Φ等于作用在该磁路上的磁动势F除以磁路的磁阻Rm或乘以磁导，这就是磁路的欧姆定律。
2）磁路的基尔霍夫第一定律
于是如图所示：
3）磁路的基尔霍夫第二定律
磁路和电路在这里有所不同，在磁路中，构成磁路的各个部分的材料和截面会有所不同，这样在分析时，我们要将磁路进行分段，每段有相同的材料和截面，即B和μ要相同。
则
注意：
尽管磁路和电路在物理量和基本定律上有一一对应的关系，但是，磁路和电路仍有本质的区别：
1）电路中可以有电动势而无电流，磁路中有磁动势必有磁通
2）电路中有电流就有功率损耗，而在恒磁通下，磁路中无损耗
3）电流只在导体中流过，而磁路中除了主磁通外还必须考虑到漏磁通的影响
4）电路中电阻率在一定温度下恒定不变，而由于铁磁材料构成的磁路中，磁导率是随着磁密而变化的，所以磁导率不是一个常数。
八、能量守恒定律：
物理中的能量守恒定律在这里同样使用，
稳态运行时，
九、本课程的任务：
电机电气工程及其自动化、自动化专业的主要技术基础课。
是为了为以后的专业操作及安全的学习打下准备和基础。
所以，学好电机学对后面的专业知识的学习是至关重要的，并为今后安全操作专业方面的设备并做好安全防护打下坚实的基础。
第二章：
专业学习及故障排除
一、给煤机
1、给煤机的作用是什么？
常用给煤机有哪几种？
给煤机的作用是根据煤流或生产或锅炉负荷需要，调节给煤量，把原煤均匀地送入下一级生产流程的设备。
常用机的主要型式有：
圆盘式、皮带式、刮板式、振动式、电子重力式皮带给煤机等。
2、振动式给煤机是怎样工作的？
有何特点？
振动式给煤机的工作原理是：
振动式给煤机由煤斗、倾斜给煤槽及电磁振动器组成。
在振动器作用下，给煤槽往复运动实现连续给煤。
调节振动器电压或用可控硅改变电路是电流，均可改变振动器振幅，达到调节给煤量的止的。
这种给煤机无转动部件，维护检修方便；电能消耗少、调节方便。
但原煤水分高，煤末多时，给煤槽两边的煤易被振实结饼，使给煤量下降甚至断煤；若原煤过于干燥，再加上磨煤机为负压时，易发生自流而使调节失控。
3、往复式给煤机
K型往复式给煤机用于煤或其它磨琢性小、粘性小的松散粒状物料的给料，将储仓或料坑里的物料连续均匀地卸落到运输设备或其他筛选设备中。
由机架、底板（给煤槽）、传动平台、漏斗、闸门、托辊等组成。
当电机开动后经弹性联轴器、减速机、曲柄连杆机构拖动倾料5°的底板在辊上作直线往复运动，煤均匀地卸到其他设备上。
4、三相异步电动机常见故障分析
通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。
1．故障原因①电源未通（至少两相未通）；②熔丝熔断（至少两相熔断）；③过流继电器调得过小；④控制设备接线错误。
2．故障排除①检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；②检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；③调节继电器整定值与电动机配合；④改正接线。
、通电后电动机不转，然后熔丝烧断
1．故障原因①缺一相电源，或定干线圈一相反接；②定子绕组相间短路；③定子绕组接地；④定子绕组接线错误；⑤熔丝截面过小；⑤电源线短路或接地。
2．故障排除①检查刀闸是否有一相未合好，可电源回路有一相断线；消除反接故障；②查出短路点，予以修复；③消除接地；④查出误接，予以更正；⑤更换熔丝；③消除接地点。
、通电后电动机不转有嗡嗡声
l．故障原因①定、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；③电源回路接点松动，接触电阻大；④电动机负载过大或转子卡住；⑤电源电压过低；⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；⑦轴承卡住。
2．故障排除①查明断点予以修复；②检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；③紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；④减载或查出并 消除机械故障，⑤检查是还把规定的面接法误接为Y；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正，⑥重新装配使之灵活；更换合格油脂；⑦修复轴承。
、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多
1．故障原因①电源电压过低；②面接法电机误接为Y；③笼型转子开焊或断裂；④定转子局部线圈错接、接反；③修复电机绕组时增加匝数过多；⑤电机过载。
2．故障排除①测量电源电压，设法改善；②纠正接法；③检查开焊和断点并修复；④查出误接处，予以改正；⑤恢复正确匝数；⑥减载。
、电动机空载电流不平衡，三相相差大
1．故障原因①重绕时，定子三相绕组匝数不相等；②绕组首尾端接错；③电源电压不平衡；④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。
2．故障排除①重新绕制定子绕组；②检查并纠正；③测量电源电压，设法消除不平衡；④峭除绕组故障。
、电动机空载，过负载时，电流表指针不稳，摆动
1．故障原因①笼型转子导条开焊或断条；②绕线型转子故障（一相断路）或电刷、集电环短路装置接触不良。
2．故障排除①查出断条予以修复或更换转子；②检查绕转子回路并加以修复。
、电动机空载电流平衡，但数值大
1．故障原因①修复时，定子绕组匝数减少过多；②电源电压过高；③Y接电动机误接为Δ；④电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长度减短；⑤气隙过大或不均匀；⑥大修拆除旧绕组时，使用热拆法不当，使铁芯烧损。
2．故障排除①重绕定子绕组，恢复正确匝数；②设法恢复额定电压；③改接为Y；④重新装配；③更换新转子或调整气隙；⑤检修铁芯或重新计算绕组，适当增加匝数。
、电动机运行时响声不正常，有异响
1．故障原因①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦；②轴承磨损或油内有砂粒等异物；③定转子铁芯松动；④轴承缺油；⑤风道填塞或风扇擦风罩，⑥定转子铁芯相擦；⑦电源电压过高或不平衡；⑧定子绕组错接或短路。
2．故障排除①修剪绝缘，削低槽楔；②更换轴承或清洗轴承；③检修定、转子铁芯；④加油；⑤清理风道；重新安装置；⑥消除擦痕，必要时车内小转子；⑦检查并调整电源电压；⑧消除定子绕组故障。
、运行中电动机振动较大
1．故障原因①由于磨损轴承间隙过大；②气隙不均匀；③转子不平衡；④转轴弯曲；⑤铁芯变形或松动；⑥联轴器（皮带轮）中心未校正；⑦风扇不平衡；⑧机壳或基础强度不够；⑨电动机地脚螺丝松动；⑩笼型转子开焊断路；绕线转子断路；加定子绕组故障。
2．故障排除①检修轴承，必要时更换；②调整气隙，使之均匀；③校正转子动平衡；④校直转轴；⑤校正重叠铁芯，⑥重新校正，使之符合规定；⑦检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；⑧进行加固；⑨紧固地脚螺丝；⑩修复转子绕组；修复定子绕组。
、轴承过热
1．故障原因①滑脂过多或过少；②油质不好含有杂质；③轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）；④轴承内孔偏心，与轴相擦；⑤电动机端盖或轴承盖未装平；⑥电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；⑦轴承间隙过大或过小；⑧电动机轴弯曲。
2．故障排除①按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；②更换清洁的润滑滑脂；③过松可用粘结剂修复，过紧应车，磨轴颈或端盖内孔，使之适合；④修理轴承盖，消除擦点；⑤重新装配；⑥重新校正，调整皮带张力；⑦更换新轴承；⑧校正电机轴或更换转子。
、电动机过热甚至冒烟
1．故障原因
①电源电压过高，使铁芯发热大大增加；②电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；③修理拆除绕组时，采用热拆法不当，烧伤铁芯；④定转子铁芯相擦；⑤电动机过载或频繁起动；⑥笼型转子断条；⑦电动机缺相，两相运行；⑧重绕后定于绕组浸漆不充分；⑨环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；⑩电动机风扇故障，通风不良；定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连接错误）。
2．故障排除
①降低电源电压（如调整供电变压器分接头），若是电机Y、Δ接法错误引起，则应改正接法；②提高电源电压或换粗供电导线；③检修铁芯，排除故障；④消除擦点（调整气隙或挫、车转子）；⑤减载；按规定次数控制起动；⑥检查并消除转子绕组故障；⑦恢复三相运行；⑧采用二次浸漆及真空浸漆工艺；⑨清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；⑩检查并修复风扇，必要时更换；检修定子绕组，消除故障。
三、电气元件及基本知识
1、中间继电器
中间继电器作用是用来传递信号或同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件，它的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触点多些。
继电器的工作原理是当某一输入量（如电压、电流、温度、速度、压力等）达到预定数值时，使它动作，以改变控制电路的工作状态，从而实现既定的控制或保护的目的。
在此过程中，继电器主要起了传递信号的作用。
2、电压继电器
它是当电路中电压达到预定值时而动作的继电器。
其结构与电流继电器基本相同，只是电磁铁线圈的匝数很多，而且使用时要与电源并联。
它广泛应用于失压（电压为零）和欠压（电压小）保护中。
所谓失压和欠压保护就是当由于某种原因电源电压降低过多或暂时停电时，电动机即自动与电源断开；当电源电压恢复时，如不重按起动按钮，则电动机不能自行起动。
如果不是采用继电器控制，而是直接用闸刀开关进行手动控制，由于在停电时未及时拉开开关，当电源电压恢复时，电动机即自行起动，可能造成事故。
另外还有过电压继电器，它是当电路电压超过一定值时，因电磁铁吸力而切断电源的继电器，它用于过电压保护（如保护硅管和可控硅元件）。
3、电流继电器
电流继电器的电磁铁线圈匝数较少。
若通过线圈的电流低于额定值时，电磁铁的吸力不足以克服反作用弹簧的弹力，衔铁不动作。
若电流超过额定值，电磁铁的吸力大于弹力，因而衔铁被吸。
这样，触头系统中常闭触头断开，而常开触头就闭合。
由于电流超过某额定值时，继电器才会动作，故又称为过电流继电器。
调节反作用弹簧的弹力，可以调整动作电流的数值。
电流继电器主要用于过载和短路保护，它比熔断器的结构复杂，但过载保护性能优于熔断器，而且事故后不必像熔断器那样更换元件，可重复使用。
所以，它在电力系统中对电机激过载和短路起着关键性的保护作用。
基本原理：
低压控制电路通电，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使高压工作电路的动触点与静触点连接，接通高压工作电路
4、时间继电器的作用,工作原理和它的连接方式
可利用时间继电器控制电器延时通断,如在电动机的星三角启动电路中就有时间继电器.
5、热继电器的作用及原理
热继电器是用于电动机或其它电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。
电动机在实际运行中，如拖动生产机械进行工作过程中，若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载，则电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。
若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。
但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。
所以，这种过载是电动机不能承受的。
热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。
使用热继电器对电动机进行过载保护时，将热元件与电动机的定子绕组串联，将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。
当电动机正常工作时，通过热元件的电流即为电动机的额定电流，热元件发热，双金属片受热后弯曲，使推杆刚好与人字形拨杆接触，而又不能推动人字形拨杆。
常闭触头处于闭合状态，交流接触器保持吸合，电动机正常运行。
若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。
可见，热继电器通常是直接断开接触器的控制回路来断开主回路的。
6、欧姆龙的继电器
1）、PLC40点继电器输出的最高能承受多大电流？
（用来控制380V（用双火线）接触器可以吗?
这样会不会烧毁PLC？
如果会烧毁PLC，那得采取什么措施才能解决呢？
）
、一般是把电流限制在2A左右，在不发生进水漏电短路的情况下是没有什么问题的，即使控制380V交流接触器也没什么问题。
不过为了安全起见，建议你在接触器和PLC端子之间再加个小的继电器，并设计外围电路，这样更加保险
、电压不是问题，OMRON的PLC继电器输出型一个COM端最多承受5A电流
2）、欧姆龙继电器MY4NJ安装上会响，为什么？
（我买的欧姆龙继电器型号为MY4NJ，220v,安装上使用时，会刺啦刺啦的响，继电器不吸合，不能完成工作，将近80个都是这样，我测量了下电压，是235V左右，是为什么那）
：
继电器的主体部分与底座部分连接是否插接严实；
：
确认继电器电压是否正确；
：
控制原理是否正确；
：
确认继电器线圈接线是否正确。
因为是80个都是同样现象，所以继电器质量问题肯定是不存在。
OR
:
铁心和吸板有空隙
:
是电压不配套
3）、MY4NMY2NMY4NJMY2NJ它们各代表什么意思?
、MY4NMY4NJ有4对触点，
、MY2NJMY2N只2对触点
7、固态继电器
1.固态继电器（SSR）是一种全电子电路组合的元件，它依靠半导体器件和电子元件的电磁和光特性来完成其隔离和继电切换功能。
固态继电器与传统的电磁继电器相比，是一种没有机械，不含运动零部件的继电器，但具有与电磁继电器本质上相同的功能。
固态继电器（SSR）与机电继电器相比，是一种没有机械运动，不含运动零件的继电器，但它具有与机电继电器本质上相同的功能。
SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，他利用电子元器件的点，磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。
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