农用电机的选择和使用

农用电机的选择和使用

高强（重庆工贸职业技术学院，重庆涪陵408000)）

关键词：农用电机；选择；维护；使用；故障检查

随着人们的生活水平不断提高和国家加大对农网的改造，农用单相交流电机在农业生产和生活中应用越来越广泛。单相交流电动是由单相电源供电，具有电源方便、结构简单、运行可靠等优点，是农民朋友在选择电器的首选动力源。但农民朋友在选择和使用电机设备时，往往缺乏科学使用的知识，严重地影响电机设备的使用效率。现将农用电机的选择、维护和使用作些探讨，以提高其应用效果。

一、农用单相交流异步电动机的工作原理

电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。当单相交流异步电动机运行时，只有一相绕组（即工作绕组）外接一个单相正弦交流电源，单相正弦交流电流通过单相工作绕组，在电机气隙中建立一个脉振磁势。一个脉振磁势可以分解为两个幅值相等、转速相同、转向相反的旋转磁势。这两个旋转磁势切割转子导体，并分别在转子导体中产生感应电势和感应电流，转子导体中的感应电流与磁场相互作用产生正向和反向的电磁转矩。正向电磁转矩使转子正转，反向电磁转矩使转子反转，这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩。单相交流异步电动机由定子、转子、轴承、机壳、端盖等构成。定子由机座和带绕组的铁心组成。铁心由硅钢片冲槽叠压而成，槽内嵌装两套空间互隔900电角度的主绕组（也称运行绕组）和辅绕组（也称起动绕组成副绕组）。主绕组接交流电源，辅绕组串接离心开关S或起动电容、运行电容等之后，再接入电源。转子为笼型铸铝转子，它是将铁心叠压后用铝铸入铁心的槽中，并一起铸出端环，使转子导条短路成鼠笼型。

二、农用电机的选择

（一）电机的选择原则

根据机械负载的类型和特性来选择电动机的额定容量、额定转速、额定电压以及型式。同时考虑电机的使用安全、经济、实用、便于维护维修。

（二）电机的选择方法

1.种类的选择：若用于家用抽水，最好选购手提式小功率电机。如为了农业灌溉，既可购买潜水泵，又可购买水泵和电机联为一体的水泵电机。如果既要抽水，又要磨面、碾米、脱粒等，最好选购水泵与电机分离的电机。

2.功率的选择。家用抽水电机，应选用450-600瓦的小功率电机：用于灌溉、脱粒等的电机，应选择750-1500瓦的功率。

3.转速的选择：专用抽水电机，应选择转速在2800转／分钟以上的2极电机，有利于将水抽得更高；用于脱粒、磨面等加工用的电机，最好选择转速750转／分钟或1500转／分钟的6级或4极电机，有利于操作安全。

4.壳体的选择。农用电机的壳体有铝、铸铝、铸铁等几种材料。最好选择铸铁的，它质地硬、厚，不易损坏，便于维修。

5.输出力矩的选择。购买水泵电机在通电试机检查中，用纸镗在吸水口和出水口处，看其对纸的吸力和吹力。吸力强、吹力大的水泵电机抽水效果好。分离式农用电机在通电检查时，双手用1根小木条去压转轴，若压下后转速下降，说明输出力矩较差；应选购输出力矩较好的电机。

6.铭牌与商标的选择。在选购时要注意观看铭牌上的扬程、吸程、功率、转速、电压、电流、效率等数据是否符合实际要求，是否有注册商标。

三、农用电机故障的检查方法

电动机故障的原因有：电源断相、电压或频率不对；绕组短路、断路、接地；轴承运转不良；内、外部脏，散热不好（外部涂油漆太厚也是散热不好的原因），和自带冷却风扇坏，通风不畅；与机械装备不良；长期高负荷运行；环境温度高等。

（一）故障检查顺序：从外到内，从易到难。

（二）故障检查方法：

1.经验法。通过听、嗅、看、摸等手段初步判断电机的故障类型、故障部位，再进一步检查。这种方法简单实用，在生产实际中得到广泛应用。

一是听：电机工作时，不同的工作状态发出不同的声音，根据声音判断电机的故障。常见的声音有以下几种：如果是轻微的‘嗡嗡’声：表示电机工作正常。如果是低沉的‘嗡嗡’声：表示电机过载或电源电压偏低。如果是‘嚓嚓’的摩擦声：电机有扫膛故障，即定子、转子相互摩擦。故障部位：转子轴弯曲、轴承松旷或缺润滑脂。如果是‘嗒嗒’振动声：表示机座连接螺栓松动。如果是‘咝咝’放电声：表示电机运行时，用螺丝刀的金属部分顶到电机的机身或端盖，用其木柄轻轻接触耳朵，听电机内部发出此声音，说明电机内部绕组绝缘损坏。如果电机内部发出尖锐刺耳声：一般是电机铁心松动造成。端盖处发出‘咕咕’声：说明轴承缺少润滑脂或润滑脂变质。

二是摸：用手摸电机的机壳，判断电机的故障：如果‘麻手’，电机可能有接地故障；如果‘烫手’，电机可能长时间过载、环境温度过高或电机绕组有匝间短路故障等。如果接通电机电源，电机不启动，用手转动电机转子，电机启动运行，则电机故障发生在启动绕组回路(如电容连接线断开、导线连接点严重氧化等)。注意：操作人员用‘摸’判断电机故障时，一是要穿绝缘鞋，二是只能用手背轻靠电机，以避免出现触电事故。

三是看：电机剧烈振动：连接螺栓松动、轴承损坏或转子断条。电机转速偏低或运行无力：可能是电源电压偏低、外电路接触不良或绕组匝间短路。

四是嗅：电机绕组受潮或短路时会发出不正常的气味：绕组受潮，电机启动时有轻微的像橡胶摩擦时发出的气味，运行一段时间后消失；电机绕组短路时，有焦臭味产生。

2．仪表检查法。一是外线路接触不良故障：用电压表测量电源输入端电压，再测量电机接线端子电压，根据测量电压的差值判断外线路的接触状态。也可以采用逐段测量电压降的方法。

二是绕组匝间短路故障：用自制的“短路侦察器”(制作方法参考电机修理手册)检查。检查方法是：若被检查的线圈有短路故障，在“短路侦察器”线圈交变磁场的作用下，短路绕组产生感应电窥，放置在短路绕组铁心槽口的铁片将发生振动，并伴有“吱吱”响声。如此逐槽移动检查，即可找出所有短路绕组的位置。

三是绕组受潮及接地故障：用兆欧表测量。如果绝缘电阻为零，电机有接地故障；如果绝缘电阻大于0.5兆欧，电机正常；否则，是电机绕组受潮。

四是电容故障：a仪表选择：用万用表欧姆挡的xlK或xl0K测试。b电容放电：将电容的两引出线短接放电。

故障判断：如果万用表的指针迅速指‘0’，再缓慢回到‘+∞’，电容正常；如果万用表的指针迅速指0，指针不再回转，电容短路；如果万用表的指针迅速指‘0’，再迅速回到‘+∞’，电容容值减小；如果万用表的指针不偏转，电容断路。

三、农用电机的维护

(一)启动前。电动机启动前，首先应检查电动机的装配是否灵活，绕组绝缘电阻是否符合要求，转动部分有无卡阻，还要检查电动机的启动和保护设备是否合乎要求，比如电动机接地装置是否完好，所选的低压断路器、接触器、熔断器配置是否正确等等。电动机启动时，启动次数不能太多，否则电动机可能过热烧坏。

(二)运行中。电动机运行中，要密切监视其电压、电流和温度，电动机运行电压应严格控制在变化范围内，否则可能引起电机过热，同样，电流也不能过高或过低，因为电压一定时，运行电流则反映了电动机所拖动负载的情况，机械负载过重，电动机长期过负荷运行，电流会升高，使电动机严重过热，如果电机负载过轻，形成“大马拉小车”，电动机容量就不能够充分利。

(三)日常维护。在日常的维护中，还应密切监听电动机有无异常杂音或振动，检查螺丝是否脱落或松动，要定期对电动机进行检修和保养，及时清除外部灰尘，定期更换润滑油。

采用以上方法判断、检查农用电机的常见故障，简单易学，便于农民朋友掌握，可以延长设备的使用寿命，提高电机的应用效果。

参考文献：

[1]曲素荣.电机及电力拖动.西安交通大学出版社.2007

[2]赵承荻.电机及应用（M）.北京：高教出版社.2003

[3]叶水音.电机学．中国电力出版社.2005