毕业设计（论文）-三相交流电机组装后的检测与测量.doc

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1、钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 I 【摘摘 要要】 在电机制造过程中，组装工艺被列为重点工艺之一（对于交流异步电动机，转轴磨 轴承档、机座止口精车、转子调动平衡和整机组合称为“四大重点工艺” ），说明组装环节的重 要性。 质量合格的零部件是组成合格整机的保障。在组装前，应对所用零部件的合格与否进行 确认，这就要求对其进行检验和试验。组装成的整机是否能达到相关标准的要求，也需要对其 进行检验和试验。 当电机组装工作完成后，应对其进行必要的检查和试验，以验证是否符合标准的要求。这 项工作分为机械检测和电气检测两个方面。其中机械检测包括外观、轴、凸缘以及底脚等肉眼 可以看到

2、的，用测量工具可以精确测量的。电气检测包括耐电压、堵转电流、空载电流、振动 以及噪声等许多借助电气进行检测。 其中有关电机噪声、振动试验方法等方面的内容主要依据国家标准和电机行业标准，也 有一部分是生产企业的经验做法。 【关键词关键词】 电机 检测 测量 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 II 目目 录录 第一章 整机机械尺寸和形位公差的标注1 1.1 常用电机外形结构和尺寸 1 1.2 电机整机外形的形位公差3 第二章 整机机械检查和测量考核5 2.1 外观和转动情况检查5 2.2 有关轴的检测与测量5 2.2.1 轴伸及键槽尺寸和形位公差的测量.5 2.2.2 轴中

3、心高的测量.6 2.2.3 轴中心线对底脚支承面的平行度测量.6 2.2.4 轴伸肩至邻近的底脚孔轴线的距离（C 尺寸）测量.7 2.3 有关凸缘的检测与测量8 2.3.1 凸缘端盖安装孔相关尺寸及位置度的测量.8 2.3.2 凸缘端盖止口尺寸及形位公差的测量.8 2.3.3 轴伸端面至凸缘端盖止口端面距离的测量.9 2.4 其它位置的测量10 2.4.1 转子轴向窜动量的测量.10 2.4.2 底脚平面度的测量.10 2.4.3 底脚安装孔相关尺寸的测量及计算.10 2.4.4 利用辅助工装测量 A/2 的简易方法.11 2.4.5 总长的测量.12 第三章 整机电气试验和考核14 3.1

4、测量绕组的绝缘电阻和直流电阻14 3.2 耐电压试验15 3.3 匝间耐冲击电压试验16 3.4 绕组对机壳（对地）耐冲击电压试验16 3.5 对埋置的热敏元件以及空间加热器的试验17 3.6 堵转电流和损耗的测定试验 17 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 III 3.7 绕线转子电机的定、转子电压比的测定试验18 3.8 空载电流和损耗的测定试验19 3.9 振动的测定范围及限值20 3.10 噪声的测定方法及限值23 第四章 三相异步电动机出厂试验中常见的异常现象28 参考文献29 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 1 第一章第一章 整机机

5、械尺寸和形位公差的标注整机机械尺寸和形位公差的标注 1.1 常用电机外形结构和尺寸 常用电机的外形结构和尺寸标注名称及代码 常用三种交流异步电机的外形结构和尺寸标注示例如图 1-1 和图 1-2 所示。 图中所标注的尺寸名称如下。 图 1-1 常用的三种交流异步电机外形结构 A底脚螺栓通孔轴线间的距离（端视） ，或称为底脚孔横向距离； AA底脚宽度（端视） ； AB底脚外边缘之间的距离（端视） ； AC机座外圆最大直径； AD机座垂直中心线至出线盒边缘（或其他装配物）的最大距离； A/2底脚螺栓通孔中心至电机轴线垂直面的距离； B底脚螺栓通孔轴线间的距离（侧视） ，或称为底脚孔纵向距离； BB

6、底脚的长度（侧视） ； C轴伸肩至邻近的底脚螺栓通孔轴线的轴向距离（侧视） ； CA附加轴伸至邻近的底脚螺栓通孔轴线的距离（侧视，对双轴伸电机） ； D轴伸直径； DA附加轴伸直径（对双轴伸电机） ； E轴伸长度； EA附加轴伸长度（对双轴伸电机） ； F轴伸键槽及键的宽度； FA附加轴伸键槽及键的宽度（对双轴伸电机） ； 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 2 G轴伸由键槽底平面至对面外圆表面的距离； GB附加轴伸由键槽底平面至对面外圆表面的距离（对双轴伸电机） ； GD轴伸键的高度； 图 1-2 常用三种交流异步电机的外形结构尺寸标注代码 GE轴伸键槽的深度（从轴伸外

7、圆量起） ； GF附加轴伸键槽的高度（对双轴伸电机） ； GH附加轴伸键槽的深度（从轴伸外圆量起，对双轴伸电机） ； H中心高，即电机轴中心线至底脚支承面的距离； HA底脚厚度； HC电机外圆顶面至底脚支承面的高度； HD电机最高点至底脚支承面的高度； HE当凸缘端盖电机水平放置时，其最高点至底支承点的高度； K底脚螺栓通孔直径或长圆孔的宽度； L单轴伸电机的总长度； LA凸缘端盖的凸缘厚度； LB凸缘端盖的配合面至电机顶面的距离； LC双轴伸电机的总长度； 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 3 M凸缘端盖的固定孔中心基圆直径； N凸缘端盖的止口直径； P凸缘端盖的最大

8、外圆直径； S凸缘端盖的螺栓通孔或螺栓直径； T凸缘端盖的止口高度； 凸缘端盖电机的凸缘端盖代号 凸缘端盖俗称为法兰，其代号用字母表示，其内容如下。 FF表示安装孔为通孔（较常用） ； FT表示安装孔为螺孔。 FF（或 FT）后的数字为安装孔中心所在圆的直径 M。 例如，FF300 表示该凸缘端盖的安装孔为通孔，安装孔中心所在圆的直径为 300mm。 1.2 电机整机外形的形位公差 电机外形的形位公差一般在该产品的技术条件中给出。常用的有如下 7 项。 以轴伸的轴线为基准的底脚螺栓通孔的位置度公差； 轴伸长度一半处的径向圆跳动公差； 凸缘端盖的止口对电机轴线的径向圆跳动公差； 凸缘端盖的止口对

9、电机轴线的端面圆跳动公差； 轴伸键槽的对称度公差； 电机轴线对底脚支承面的平行度公差； 轴的轴向窜动量公差（一般用于滑动轴承电机） 。 可参照图 1-3 和图 1-4 给出的示例。 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 4 图 1-3 IM B35 型电机的外形尺寸和形位公差标注示例 图 1-4 IM B3 型电机的外形尺寸和形位公差的标注示例 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 5 第二章第二章 整机机械检查和测量考核整机机械检查和测量考核 组装后的电机机械检查分外观检查和电机外形尺寸及形位公差的测量。检查的重点在于 与配套设备安装配合方面的项目，例

10、如轴中心高、轴伸直径、底脚孔的位置度、凸缘端盖的 止口圆跳动、C 尺寸等。 2.1 外观和转动情况检查 外观检查的项目及要求有：部件齐全、安装到位；外观整洁、无毛刺；无磕碰、裂纹 等损伤；无锈蚀等。 用手盘动使转子转动，应无滞停感（俗称“死点” ） ，转动灵活，无蹭、扫和其他异常 声。 2.2 有关轴的检测与测量 2.2.1 轴伸及键槽尺寸和形位公差的测量 圆柱轴伸直径 D 的测量 用 0 级精度的外径千分尺，在距轴伸两端各 3-5mm 处，分别互成 90 度（要避开键槽） 各测量一次，取偏差较大的测量值作为测量结果。 圆柱轴伸长度 E 或 L1 的测量 对于普通形状的圆柱轴伸，其长度 E 可

11、用分度值为 0.02mm 的深度尺，在轴伸任一部位 测量一次。 对于轴伸肩为圆弧过渡、在轴伸端部有一个卡圈槽的圆柱轴伸，其卡圈槽内边到圆弧外 圆的距离 L1，可用分度值为 0.02mm 的不等长测量爪游标卡尺，取任一部位测量一次。 轴伸键槽长度、宽度 F、深度的测量 轴伸键槽长度测量。用游标卡尺直接测量。 轴伸键槽宽度测量。在批量生产中，轴伸键槽的宽度一般用专用的键规进行检查。需 要得到具体数值时，对较宽的键槽，应用 1 级精度的内测千分尺进行测量；较窄的键槽可用 游标卡尺进行测量。在距轴伸两端各 5-10mm 处各测量一次，取偏差较大的测量值作为测量 结果。 轴伸键槽深度测量。在图纸中，轴伸

12、键槽的深度值（用符号 GE 表示）一般不会给出， 由于键槽部分的圆弧已被加工掉，所以即使给出，也不能直接测量。图纸中给出的是轴伸外 圆到键槽底平面的距离 G。测量出尺寸 G 后，用轴伸直径 D 减去 G 即可得到键槽的深度值 GE。 用外径千分尺，在距轴伸两端各 5-10mm 处各测量一点。取偏差较大的测量值作 G 的测 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 6 量结果。对较窄的键槽，普通外径千分尺的测砧不能进入，可用箭头外径千分尺或游标卡尺 进行测量。 在测量轴伸外圆对轴线的圆跳动、键槽对称度以及 C 型中心孔的螺纹轴线对转轴基准 轴线的径向跳动时，与组装前对零部件的检测

13、时，不同的是用机座代替了 V 形铁支撑转轴的 两端轴承档。 另外，在测量轴伸外圆对轴线的圆跳动时，除可将千分表支架固定在测量平板上外，还 可将千分表支架固定在被测电机的端盖上（需用磁力表座） ，如图 2-1 所示。 图 2-1 测量电机轴伸径向圆跳动 2.2.2 轴中心高的测量 本项测量只对用底脚安装的电机。事先要细心地将被测电机底脚底平面清理干净。 将被测电机放置在不低于 2 级的测量平台上。用 1 级精度的外径千分尺测量出轴伸直径 D；用分度值为 0.005mm 的游标高度尺，在被测量电机轴伸长度的一半处，测量轴伸上圆面 的高度 H,如图 2-2 所示。 被测电机的轴中心高 H 为 H=

14、H-(D/2) 图 2-2 电机轴中心高 H 的测量 2.2.3 轴中心线对底脚支承面的平行度测量 本项测量只对用底脚安装的电机。事先要细心的将被测电机的底脚平面清理干净。 用分度值为 0.005mm 的游标高度尺，在被测电机轴伸长度的两端各测量一点轴伸上圆面 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 7 对测量平板的高度 H1和 H2,为了尽可能地提高本项测量的最终精度，两个测点之间的距 离 L 应尽可能地远；另外，为了下一步计算，两点之间的距离最好为 10 的整数倍，例如 30mm、50mm、100mm 等，如图 2-3 所示。 图 2-3 轴中心线对底脚支承面的平行度测量

15、 2.2.4 轴伸肩至邻近的底脚孔轴线的距离（C 尺寸）测量 本项测量只对用底脚安装的电机。 本项所讲的整机 C 尺寸的定义与电机机座 C 尺寸有所不同。电机机座 C 尺寸是机座轴伸 端止口端面到邻近的底脚孔轴线的距离；而整机 C 尺寸是轴伸至邻近的底脚孔轴线的距离。 一般情况下，后者要比前者长，另外，后者的允许误差也较大。 常规测量方法 所谓常规测量方法，是指将被测电机侧翻，使电机底脚底平面侧立的测量方法，这种方法操 作方便、测量比较准确。因为测量电机的 A、B 尺寸时一般要求采取这种安放方式，所以在 综合测量时，本项都会和 A、B 尺寸测量工作安排在一起。 延长轴伸肩平面的辅助器具和使用方

16、法 测量整机 C 尺寸的关键一步是怎样延长轴伸肩平面。较常用的有如下三种方法。 用一个如图 2-4（a）所示的专用辅助器具（称为专用量套）套在轴伸上。辅助器具与轴 伸的配合要适当，既要不松动，又要便于安装和拆卸；为了防止划伤轴伸，应使用铜或 尼龙材料制作套芯；直尺和套筒部分要垂直。本方法使用方便，但需要一定的制作成本。 使用直角尺靠在轴伸上，如图 2-4（b）所示。这种方法的缺点是要有一人时刻按住直角 尺，另外，对于较大的电机，所使用的直角尺也会较大，由于较重，使得控制更加困难。 用磁力表座将一把直尺挤压在轴伸肩处，直尺可用深度尺的尺条代替，如图 2-4（c）所 示。本方法使用方便、灵活，但不

17、适用于非铁磁材料的不锈钢轴等（磁力表座吸不到轴 伸上） 。 测量和计算方法 安放好延长轴伸肩平面的辅助器具后，按图 2-4（a）所示，用分度值为 0.02mm 的游标卡尺 的内量爪测量出底脚安装孔的直径 K 和孔壁到辅助器具里面的距离 C。则 C 尺寸用下式计 算求得 C=C-K/2 简易的测量方法 由于整机 C 尺寸的允许公差较大，一般在几毫米之内（图 1-4 给出的实例为3mm） ，所以对 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 8 测量精度的要求相对较低。当只需测量该尺寸时，可不必将电机侧翻，即在其正常放置状态 下完成测量工作。此时所需要延长轴伸肩平面的辅助器具同前面介

18、绍的几种。测量和计算方 法也与前面介绍的相关内容相同，略有不同的方面是利用底脚安装孔的上端口，如图 2- 4（d）所示。 图 2-4 电机轴伸肩至邻近的底脚孔轴线的距离（C 尺寸）测量 2.3 有关凸缘的检测与测量 2.3.1 凸缘端盖安装孔相关尺寸及位置度的测量 凸缘端盖安装孔孔径（S 尺寸） 、基圆直径（M 尺寸） 、相邻孔的弦距及位置度的测量方法 和所用量具等与单个凸缘端盖的对应项目完全相同。 对安装方式为 IM B35 的电机，有时还要求测量凸缘端盖安装孔在水平方向的位置度。 此时，除要求检查相邻孔的弦距外，还要求测量图纸要求的在一个水平线上的两个孔距底脚 平面的高度，两孔的高度差应在

19、一个允许的范围内（例如2mm） 。 将被测电机放置在测量平台上，用游标高度尺进行测量。 2.3.2 凸缘端盖止口尺寸及形位公差的测量 凸缘端盖止口直径（N 尺寸）及凸缘端盖止口对电机轴线径向和端面圆跳动的测量方法 和所用量具与单件凸缘端盖的测量基本相同，只是此时转轴和轴承代替了当时的专用止口胎 或假轴等辅助工具，使测量更加方便了。如有需要，可以做到 100%的测量。 测量时被测电机的放置问题 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 9 测量时，可将千分表的表架通过其磁力表座固定在轴伸上。但有一个问题需要引起注意， 就是由于所用轴承径向游隙的存在，若测量时被测电机卧式放置时，将

20、会因转子在其自身重 力的作用下下沉，而使其轴线偏离中心位置（理论偏离值即为所用轴承径向游隙的 1/2）而 造成测量值的方法误差，给最后结果的判定带来一定的困难，甚至产生误判。较公认的放置 方法是将被测电机的凸缘端盖朝上，即使电机轴线与地面垂直。 所用量具和安置方法 将 1 级精度的千分表安装在磁力表架上。磁力表座吸在轴伸上。 凸缘端盖止口对电机轴线径向圆跳动的测量方法 将千分表的侧头抵在凸缘端盖止口的侧面上，调整好千分表的位置和测量力后将其固定 在一个位置，调整表罩，使其指针指到零位上。 用手缓慢地旋转轴一周，记录下千分表指示的最大值和最小值，两值之差（即表针摆动 的范围）即为凸缘端盖止口对电

21、机轴线径向圆跳动数值，如图 2-5（a）所示。例如，径向 圆跳动值为 0.06-（-0.02）=0.08。 凸缘端盖止口对电机轴线端面圆跳动的测量方法 测量和计算凸缘端盖止口对电机轴线端面圆跳动量的方法与测量径向圆跳动量的方法基 本相同，不同点只在于千分表的侧头应放置在止口的断面上，如图 2-5（b）所示。另外， 电机的放置方向与测量值大小的关系不大，所以可采用任何方便的放置方向。 例如，端面圆跳动值为 0.04-（-0.03）=0.07。 图 2-5 凸缘端盖止口对电机轴线径向和端面圆跳动的测量 2.3.3 轴伸端面至凸缘端盖止口端面距离的测量 对于只有凸缘端盖的电机，其轴伸端面至凸缘端盖止

22、口端面（凸缘平面）的距离类似于 安装方式为 B3 普通电机的 C 尺寸。 测量时，被测电机可采取卧式或轴伸朝上的立式放置方式。用一个直尺平放在轴伸端面 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 10 上并且贴紧，使其与轴伸轴线垂直。然后用深度尺测量直尺外平面至凸缘端面的距离，该距 离减去直尺的厚度即为所求的数值，如图 2-6 所示。 图 2-6 轴伸端面至凸缘端盖止口端面（凸缘平面）距离的测量 2.4 其它位置的测量 2.4.1 转子轴向窜动量的测量 转子的轴向窜动量是指整机中的转子轴向活动量的数值。 测量时，先推动轴伸，将转子推到最里的位置（有轴向压力要求的，则施加规定的压力

23、） ，用游标深度尺测量出轴伸端面到端盖的距离 e1；然后拉动轴伸，将转子拉到最外的位置 （有轴向拉力要求的，则施加规定的拉力） ，用游标深度尺再次测量出轴伸端面到端盖的距 离 e2；前后两次测量值之差（e2-e1）即为该转子的轴向窜动量e，如图 2-7 所示。也可用 百分表测量此项差值。 图 2-7 转子轴向窜动量的测量 2.4.2 底脚平面度的测量 底脚平面的平面度所用量具和测量方法与机座的本项测量完全相同。 2.4.3 底脚安装孔相关尺寸的测量及计算 对于用底脚安装的电机，要测量其底脚安装孔的孔径 K、轴向距离 B、径向距离 A、并 且通过测量值（含 C 值）计算出 A/2 和安装孔的位置

24、度数值。 调整和测量 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 11 本项测量工作，其测量器具和量具的选择、测量方法与单个机座的同一项目基本相同。 略有不同的是调整被测电机轴线水平的方法，整机调整是采用安装在高度尺架上的杠杆百分 表测量轴伸两端的高度，通过调节支撑电机的托盘前面两个螺丝（或千斤顶） ，最终使轴伸 两端的高度完全相等，即电机轴线达到与测量平板的工作平面平行。 具体操作方法：将杠杆百分表架在高度尺上。先将百分表的测头放在轴伸上距其一端 5mm 左右位置的外圆上面，调整好百分表后，将表盖的零度对正表针（对数字式百分表，应 将其置零） 。再将百分表的测头放在距轴伸另一端

25、 5mm 左右位置的外圆上面，观看百分表的 指示值，若此时指示值也正好是零，则说明被测电机的轴线是水平的（严格的讲是和测量平 板的工作平面平行） ，若此时指示值不是零，则要调整支撑电机的托盘螺丝（或千斤顶） ，至 两端显示值都是零为止。用直角尺调整，使底脚平面与平板垂直，如图 2-8（a）所示。 上述调整完成后，用 1 级精度的游标高度尺（或仍使用前面的调整轴伸水平架在高度尺 上的百分表，下同）测量出轴伸外圆上面轴伸长度一般的位置到测量平台工作平面的距离 H0。用 0 级外径千分尺测量出轴伸直径 D。之后依次测量如下数值，见图 2-8（b） 。 用卡尺外测量爪测量各孔（以四个孔为例）的孔径 K

26、1、K2、K3、K4。 用高度尺测量各孔下侧面到测量平台的距离（高度）Z1、Z2、Z3、Z4。 用卡尺外侧量爪测量同一条底脚两个孔外侧面之间的轴向距离 Y1、Y2。 图 2-8 底脚安装孔的孔径 K、轴向距离 B、径向距离 A 的测量 2.4.4 利用辅助工装测量 A/2 的简易方法 利用一种辅助工装，可在被测电机处于正常放置状态下（即底脚朝下放置在测量平台上） 进行 A/2 尺寸的测量，从而简化了测量过程，并能做到相对安全。不足之处是增加了制作辅 助工装的投资，对一些特殊底脚结构的电机，测量可能有困难。 辅助工装 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 12 辅助工装一般由

27、使用单位根据要测量电机尺寸的大小来自制，其外形如图 2-9（a）所 示。它由两部分组成：一部分为直角尺，其高度 h 应大于被测量电机中心高 H，长度 l 应大 于电机径向尺寸 AC(或 AB)的 1/2，宽度 b 应大于电机轴伸长度 E，宽度的两个面 A 和 B 应磨 光，使其粗糙度和平行度达到图像中的要求，高度方向与长度方向应垂直；另一部分为平尺， 其长度应大于电机 E、C、B 三项尺寸之和的 1.1 倍，宽度可视被测电机的大小而定，一般为 被测电机轴伸直径的 0.5-1 倍，两个侧面应磨光并且平行，高度应与被测电机底脚厚度大体 相同，其一端开两个孔，用于和直角尺连接， 测量和计算方法 将被

28、测量电机放置在测量平台上，辅助工装的直角尺 A 面靠紧轴伸，如图 2-9（b）和 图 2-9（c）所示。用游标卡尺测量底脚安装孔的直径 K1以及安装孔到辅助工装平尺的距离 a1。该孔的 A/2 值用下式进行计算 A/2=D/2+l-a1+K1=(D+K)/2+l-a1 式中 D被测电机的轴伸直径实测值。 用同样的方法测量和求出其他安装孔的 A/2 值。 图 2-9 用辅助工装测量 A/2 的简易方法 图 2-10 用直角尺和直尺或钢卷尺测量电机的总长 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 13 2.4.5 总长的测量 对较小的电机，可将其风罩端朝下直立放置，用高度尺或深度尺

29、等合适的量具进行测量。 对于较大的电机，则应将其平放在一个平台上，用两把直角尺，分别靠在被测电机的两端， 然后用钢板尺或钢卷尺测量两个直角尺之间的距离，即为被测电机的总长，如图 2-10 所示。 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 14 第三章第三章 整机电气试验和考核整机电气试验和考核 对装配成的整机应 100%地进行电气性能检查，其中包括测量绕组的绝缘电阻和直流电 阻、绕组匝间和对地耐冲击电压试验、耐交流电压试验、噪声和振动的测定试验等。 3.1 测量绕组的绝缘电阻和直流电阻 仪表的选用 测量电机绝缘电阻的仪表称为兆欧表或者绝缘电阻表，有手摇发电式和电子式两类。前 者

30、俗称“摇表” ，其外形大体相同；后则又称为“高阻计” ，外形各式各样。兆欧表的规格是 按其所发出电压额定值来确定的。电机试验常用的有 250V、500V、1000V、和 2500V 共 4 种。 测量电机绕组绝缘电阻时，不同电压等级的电机应选用不同规格的兆欧表。表 1-1 给出 了选用的规定。 表表 3-13-1 兆欧表选用规定兆欧表选用规定 电机额定电压/V 36 3650050033003300 兆欧表规格/V 25050010002500 测量埋置在绕组内和其他发热元件中的热敏元件等的绝缘电阻时，一般应选用 250V 规格 的兆欧表。 测量方法 手摇式兆欧表的出现端有三个，分别用字母 L

31、、G、E 标志。接线时，L 端应接被测绕组， E 端接铁心或外壳，G 端一般不用。测量时，手摇发电的转速应保持在 120r/min 左右；读书 应在仪表指针到稳定以后读取，一般需摇测 1min 左右。 对电机的各相绕组，如果他们的两个线端都已引用，则应分别测量每相绕组对铁心(或 外壳)的绝缘电阻和各相绕组相互间的绝缘电阻。试验时，不参与试验的绕组应与铁心（或 外壳）可靠连接。对已做好连接的三相绕组（如已接称 Y 形或形） ，则只能测量所有绕组 对铁心（或外壳）的绝缘电阻。 为防止被测绕组在试验时的储存电荷电击，测量后，应将被测绕组对地放电后在拆测量 线。这一注意事项对较大容量的电动机更为重要。

32、 测量结果的判定 一般用途电机绕组的考核标准 GB147112006中小型旋转电机安全要求中第 7.4.3 条规定：低压电机的冷态（电 机绕组温度与周围环境温度之差不大于 2K 的状态被认为是冷状态）的绝缘电阻应不低于 5 兆欧，高压电机的标准在技术条件中规定。 就一般情况而言，温度越高，绝缘电阻越小。 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 15 小功率电动机绕组的考核标准 在 GB/T 51712002小功率电动机通用技术条件中规定；小功率电动机绕组的绝缘 电阻在冷态时应不小于 20 兆欧。 3.2 耐电压试验 耐交流电压试验是介电强度试验的习惯叫法，如无特殊说明，应指耐

33、正弦交流电压试验， 简称电压试验。 所用仪器仪表 图 3-1 和图 3-2 分别为低压和高压电机耐交流电压试验设备主要组成部分的电路原理简 图和实物示例图。 图 3-1 低压电机用耐电压试验设备 图 3-2 3kV 及以上电机耐用电压试验设备 试验电压和时间以及试验方法方面的规定如下： 试验加压时间分为 1min 和 1s 两种（有特殊要求者除外） 。 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 16 对于 1min 方法耐压试验电压值按照规定，UN为被测试电机的额定电压，对多种电压 的电机，应为最高电压值。 对于在流水线上批量生产的额定功率为 5Kw 及以下的电机，允许将上述

34、1min 试验缩 短为 5s。 1s 试验方法限于大批量连续生产的电机，试验加压时间可为 1s，但试验电压要高于 1min 方法规定值的 20%。 3.3 匝间耐冲击电压试验 若被试电机同一个规格大部分或全部存在曲线略有差异的现象，则很可能是定、转子之 间的气隙不均、转子导条存在断条或严重的细条、端环内有较大的气孔、转子铁心“马蹄” 现象较严重等问题所引起的。此时拆出转子后进行试验，若曲线变为正常状态，则说明定子 没有问题，应进一步转子和装配方面的原因。 3.4 绕组对机壳（对地）耐冲击电压试验 试验设备 本试验所用设备称为“对地耐冲击电压试验仪” 。 试验加压对象和有关规定 本试验是考核电机

35、绕组及接线板等绝缘件对机壳主绝缘的水平。 对额定电压为 1140V 及以下电机散嵌或成型绕组的对地绝缘，应在绕组引线端子与 机壳之间施加冲击电压。 对电机接线装置，应在接线端子间、接线端子与机壳之间施加冲击电压。 试验电压波形、数值、加压时间及结果判定 试验电压波形 试验电压波形应为标准雷电冲击电压波形（见图 3-3） ，其波时间为 1.2us（允差30%） ， 其峰值时间为 50us（允差20%） 。 试验电压数值 冲击试验电压峰值按式（3-1）计算，并按 GB81701987 标准中的规定修约至千位数。 US=4U+5000 (3-1) 式中 US电机对地绝缘冲击试验电压（峰值） ，V；

36、U电机额定电压（有效值） ，V。 试验时间和次数 除非另有规定，冲击试验电压正负极性各施加 3 次，每次间隔时间应不少于 1s。 结果判定 由于目前国家和电机行业对该项试验仪器的显示方式及试验结果判定方法还没有一个统 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 17 图 3-3 标准雷电冲击电压波形 O1视在原点；T1视在波前时间；T2视在半峰值时间；Um峰值 T1=1.67T；T=0.3T1=0.5T 一的规定，所以在此仅能介绍一些实际经验供参考使用。具体规定是：试验时。若仪器所显 示的试验电压明显下降，对使用示波器显示试验电压波形的，电压波形出现异常，则说明被 试绕组和相关线

37、路的对地绝缘有损伤而被击穿，被试品本项为不合格。 3.5 对埋置的热敏元件以及空间加热器的试验 对埋置在绕组和其体发热元件（例如轴承）之中的热敏元件（简称为热敏元件）以及空 间加热器，应测量其电阻值或通断情况、测量其绝缘电阻和进行耐交流电压试验。试验方法、 有关规定和考核标准如下： 热敏元件 一般情况下，测量热电偶型热敏元件的阻值时，测量所加电压应不高于 2.5V。 在常温下，不同的热敏原件其阻值是完全不同的。例如，在 20时，Pt100 型铂热电阻 的阻值为 108 左右，K 型热敏电阻的阻值在 130210 之间，常闭型热敏开关则应是 0 或接近 0。所以应根据所用的元件，按标准规定的数值

38、来确定是否合格。 热敏元件的阻值与温度的关系称为“分度” 。 空间加热器 应根据所用加热器标定的阻值及误差范围来确定是否合格。若没有标定的阻值，则可根 据其容量 P 和额定电压 U，利用公式 R=U/P 的关系粗略估算的出（应考虑测量时的温度与 使用温度对阻值的影响） 。 3.6 堵转电流和损耗的测定试验 异步电动机在出厂试验时，需进行堵转试验，即堵住电机的转子使其不能转动，加一定 数值额定频率的电压，测取定子电流和输入功率，并和标准值（合格样机的型式试验值）相 比较，判断该项数据是否正常。 如无专门规定，试验应在电机处于实际冷状态下进行。 对电机堵转的方法 对于几十千瓦以下较小容量的电动机，

39、可采用图 3-4（a）和（b）所示的自制夹具或卡 具堵住转子轴伸，金属卡具的内套应采用铜或尼龙等材料，以避免损伤电机的轴伸表面和键 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 18 槽；对于容量较大的电机，除可采用图 3-4（b）所示的工装外，也可用图 3-4（c）所示的 方法将转子“支”住，所用木板应选用较硬的木材。此时应注意：在安放支撑木板之前，应 先给电机通较低电压的电，观察其转动方向，以便正确选择放置支撑木板的位置。通电后， 要关注所用工具的强度是否有问题，发现有危险时应尽快断电。用木板支撑时，所有人员都 应远离支撑的位置。 绕线转子电动机进行本项试验时，应将转子三相引用

40、线短路。 图 3-4 出厂试验时将电动机堵转的措施 堵转电压值的测定方法 在出厂检查试验时，不是像型式试验那样尽可能地加到额定电压，而是加到定子电流等 于或接近其额定值时的电压。不同规格的电机这一电压是不同的，但基本在额定电压值的 （1/5）（1/4）之间。为了试验操作的方便，对一种额定电压的电机，可规定一个统一的 电压值，例如额定电压为 380V 的电机，规定为 100V，此时实测电流可能离额定值较远；也 可以根据与被试电机同规格电机型式试验得出的额定电流时的实际电压值，折算到各位是零 的整数电压值，例如 70V、80V、90V、100V、110V 等，这样实测电流将会很接近其额定值。 需测

41、取的试验数据 试验时，应尽可能地将电压调整到标准给定的数值，然后测取三相线电流 IKt1、IKt2、IKt3和三相输入功率 PKt，同时记录三相线电压值 UKt1、UKt2、UKt3(能够确定三 相线电压平衡时，可只测量一个线电压值)。 判断试验结果是否符合要求 在国家和行业标准中，没有规定堵转电流的三相不平衡度的最大限值。具体数值一 般由生产单位自定，一般定为不超过3%。 将堵转电流及堵转输入功率值与标准进行比较，判断是否符合要求并给出结论。 3.7 绕线转子电机的定、转子电压比的测定试验 定、转子电压比是绕线转子三相异步电动机技术条件中给定的一项考核指标。测定该数 据的试验又被称为测量转子

42、开路电压试验。 试验方法 试验通电前，为防止通电时由于转子铁心内感应电流的作用产生转矩使转子转动，应事 先用前面堵转试验介绍的器械和方法将转子堵住。 试验时，转子三相绕组开路。给定子绕组加额定频率的额定电压 U1N。在每两个集电环 间测量转子绕组产生的感应电动势（习惯称为转子线电压 U21、U22、U23） ，如图 3-5 所示。 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 19 图 3-5 绕线转子电机电压比（转子开路电压）测定试验示意图 测量时应使用绝缘符合要求的电压表和表笔，要注意防止触电。 试验结果的处理 计算所测转子三个线电压低的不平衡度。当定子三相电压平衡时，该值应不

43、超过 3%（非国家或行业标准，请参考使用） 。 电压比一般不用百分数或简化的分数，而是直接以定子额定电压为分子，实测转子开路 电压为分母的分数形式给出。 当试验时定子电压实测值与额定值有差距时，应按正比关系将其修正带额定值时的数值。 电压比的考核标准应有生产单位在内部标准中给出。一般是直接用实测的转子电压与其 额定值（转子额定开路电压，或简称转子额定电压、转子电压，在铭牌中给出）相差的百分 数表示。该百分数应在3%以内（非国家或行业标准，请参考使用） 。 3.8 空载电流和损耗的测定试验 异步电动机在出厂试验时，需进行空载试验。试验时，给定子加额定频率的额定电压， 测取定子电流和输入功率，并和

44、标准值（合格样机的型式验值）相比较，判断该项数据是否 正常。 试验方法 试验时，电机定子加额定频率的额定电压空载运行。绕线转子电机试验时，应事先将转 子三相引出线短路。 为使试验数据相对准确，在通电后应运转适当的时间，使其机械损耗（主要是轴承的磨 擦损耗）相对稳定后，在测取三个线电流 I01、I02、I03和三相输入功率 P0，同时记录三个线 电压值 U01、U02、U03（能够确定三相电压平衡时，可只测量一个线电压值） 。 试验过程中，应同时检查电机的噪声和振动情况。 对试验结果的判定 空载电流三相不平衡度的考核 用与堵转试验相同的方法计算空载电流的三相不平衡度。国家和行业标准规定：在三相

45、电压平衡时，不超过10%合格。 执行上述标准时应注意“三相电压平衡”这一条件，因为少量的电压不平衡将会带来较 大的空载电流不平衡。国际电工委员会发布的技术资料（IEC892,第一版，1987 年）提出： 在正常运行转速下，当三相电压不平衡时，空载电流将大大地不平衡，约为电压不平衡程度 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组装后的检测与测量 20 的 610 倍。 空载电流和损耗大小的考核 空载电流和损耗大小应在标准（合格样机的型式试验值）允许的范围内。 3.9 振动的测定范围及限值 本项试验一般规定为抽查项目，抽查的频次和数量由生产单位具体情况确定。 电机振动的测量、评定及限值的现行国家标准

46、为 GB10068轴中心高为 56mm 及以上 电机的机械振动 振动的测量、评定及限值 。 对测量量值的规定 振动测量量值是电机轴承处的振动速度有效值和轴承内部或附近的轴相对振动位移以及 加速度。 进行电机出厂检查试验时，如无特殊要求，可只进行振动速度的测量。 振动速度有效值用 V（或 v）表示，单位用 mm/s。 相对振动位移又称为振动振幅值，振幅值又分为单振幅和双振幅两种。后则又称为峰- 峰值，用 SP-P表示，单位一般用 um 或 mm。 振动加速度用 a 表示，单位用 mm/s。 位移与速度，速度与加速度的接口频率分别为 10Hz 和 250Hz。 测量仪器和相关设备 测量仪器 测量电

47、机振动速度有效值和振动振幅值的仪器简称为“测振仪” 。图 3-6 是我国生产的 几种便携式测振仪外形。测量所用的传感器装置的总耦合质量应小于被试电机质量的 1/50，以免干扰试电机运行时的振动状态。 图 3-6 几种国产便携式测振仪外形 半键 对轴伸带键槽的电机，如无专门规定，测量振动时应在轴伸键槽中填充一个半键。半键 可理解成高度为标准键一半的键或长度等于标准键一半的键。前者简记为“全长半高键” ， 后者简记为“全高半长键” ，见图 1-21。 应注意的是：配用这两种半键所测得的振动值是有差别的。因前者与调电机转子动平衡 时所用的半键相同，所以，在无说明的情况下，一般应采用前一种，后一种只在某些特殊情 况下使用。 钟山职业技术学院毕业论文 三相交流电机组