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摘要： 三相异步电动机在运行中经常会出现一些故障,影响电动机正常运行,定子绕组故障是最常见的。定子绕组故障主要有:绕组断路、绕组通地(碰壳或漏电)、绕组短路等。如何快速准确查找并排除故障,是三相异步电动机检修的关键。
关键词：三相异步电动机;定子绕组;断路
1定子绕组的断路故障
电动机断路故障多数发生在绕组的端部,各绕组元件的接线头或电动机引出线端等处附近。故障原因是:绕组受外力的作用而断裂;接线头焊接不良而松脱;绕组短路或电流过大、过热而烧断。
1.1检查方法
检查断路可用摇表或万用表、校验灯等来检验。中等容量电动机绕组大多是采用多根导线并绕或多支路并联,其中如果断掉若干根或断开一路时,通常采用下列两种方法检查。
(1)三相电流平衡法。对于星形接法的电动机,将三相绕组并联后,通入低电压大电流,如果三相电流值相差大于5%时,电流小的一相为断路。对于三角形接法的电动机,先把三角形的接头拆开一个,然后通入低电压大电流,用电流表逐相测量每相绕组的电流,其中电流小的一相为断路。
(2)电阻法。用电桥测量三相绕组的电阻,若三相电阻值相差大于5%时,电阻较大的一相为断路相。
1.2修理方法
绕组断路处在铁芯线槽外部时,分清导线端头将断开的导线联结焊牢,并包好绝缘,如果是引出线断开,就更换引出线。如果断路处在铁芯线槽内,若是个别槽内的线圈,可用穿绕修补法更换个别线圈。线圈穿绕修补法:把绕组加热到80℃左右,使线圈外部绝缘软化,取出断路线圈的槽楔,将这个线圈两端剪断,用钳子把导线从槽内一根一根抽出后,清理槽绝缘,换上新的槽绝缘,若原来的槽绝缘难以清除,可用一层聚脂薄膜青壳复合纸做成圆桶形,套进槽内,用原来规格的导线,长度要比原线圈的长度稍长些,在槽内来回穿绕到原来的匝数。若最后几匝穿绕有困难时,可以用比导线稍粗的竹签做成引线棒进行穿绕。若是双层绕组,断路线圈在下层,修理时,要先把上层线圈轻轻拉出槽外,然后再穿绕修补,穿绕修补后,进行接线和必要的绝缘处理。其它原因损坏的个别线圈,也可采用穿绕修补法。若遇到电动机急需使用,一时来不及修理,可用跳接法作应急处理,即把断路线圈的两个线头用导线连接起来。采用这种应急措施,要适当减轻负载,用毕,应按上述方法修理。如果是由于匝间短路、通地等故障造成的绕组断路,则需要更换绕组。
2通地和绝缘不良的检修
引起电动机绕组通地(碰壳)的主要原因是:电动机长期不用,周围环境潮湿,或电动机受日晒雨淋,或长期过载运行及有害气体的侵蚀等,使绕组的绝缘性能降低,绝缘电阻下降,以及金属异物掉进绕组内部损坏绝缘,有时在重绕定子绕组时,损伤了绝缘,使导线与铁芯相碰等。
2.1检查及测量绝缘电阻的方法
(1)用兆欧表测量电动机绕组对机座的绝缘。以120r/min的速度摇动兆欧表的手柄,如测出的绝缘电阻在0.5MΩ以上,说明该电动机的绝缘沿好,可继续使用。如果在0.5MΩ以下,则说明该电动机已受潮,或绕组绝缘很差。如果测得绝缘电阻为零,绕组通地。测量绕组相与相的绝缘电阻,测量时,把三相绕组的6个引出线端连接线头全部拆开,用兆欧表测量每两相间的绝缘电阻。绝缘电阻的要求与前述相同。(2)用校验灯检查。先把绕组各线头拆开,然后用灯泡与36V的低电压电源串联起来,逐相测量相与机座、相与相间绝缘情况。如果灯泡发亮,说明电动机的绕组已通地或相间击穿。测得某一相通地后,拆开电动机,把通地相线圈的连接线拆开,然后逐一进行测定哪一个线圈通地。
2.2修理方法
如果测定是绕组受潮,将电动机两端盖拆下,放在烘箱内烘焙,烘到其绝缘电阻达到要求,加浇一层绝缘漆,以防止回潮。如果测定的是绕组通地或碰相,要分情况进行修理。新嵌线的电动机,其通地点往往发生在槽口处,这是因嵌线不慎引起的,可用绝缘纸或竹片垫入线圈与铁芯槽口间。如果发生在端部,可用绝缘带包扎,再涂上自干绝缘漆,如果发生在槽内,须更换绕或用穿绕修补法更换线圈。
3短路故障的排除
绕组短路故障主要是由于电动机电流过大、电压过高、机械损伤、重新嵌绕时碰伤绝缘,绝缘老化脆裂、受潮等原因引起的。绕组短路情况有绕组匝间短路,极相组短路和相间短路。
3.1检查方法
(1)外部检查。使电动机空载运行20min,然后拆卸两边端盖,用手摸线圈的端部,如果某一部分线圈比邻线圈有无焦脆现象,这部分线圈很可能短路;(2)用兆欧表或万用表检查相间短路。拆开三相绕组的线头,分别检查二相绕组间的绝缘电阻,若绝缘电阻很低,说明该二相间短路。(3)用电流平衡法检查并联绕组的短路,电流大的一相为短路相。(4)直流电阻法检查。利用低阻值欧姆表或电桥分别测量各项绕组的直流电阻,电阻较小的一相有可能是匝间短路。
3.2修理方法
绕组容易短路处是同极同相的两个相邻线圈间、上下层的線圈及线圈的槽外部分。(1)如能明显看出短路点,可用竹楔插入两线圈间,把这两线圈短路部分分开,垫上绝缘。(2)如果短路点发生在槽内,先将该绕组加热软化以后,翻出受损绕组,换上新的槽绝缘,将导线损坏部位用薄的绝缘带包好,重新嵌入槽内,再进行绝缘处理。(3)如果个别线圈短路,可用穿绕修补法调换个别线圈。如果短路较严惩,或重新绝缘的导线无法嵌入槽内,或无法进行穿绕修补,就必须拆下重绕。(4)有时遇到电动机急需使用,一时来不及修理,可用跳接方法作应急处理,把短路的线圈跳过不用,将短路线圈一端割断,用绝缘材料把两个线头包好,再把另一端的原来两个线头用导线连接起来。采用这种方法,应适当减轻负载,使用完毕后,应立即进行修理。
参考文献：
[1]潘成林.电机检修手册[M].哈尔滨工业大学出版社.
[2]孔昌平.电机学[M].机械工业出版社.
[3]于丽萍.异步电动机运行的安全要点[M].电机技术,2002,(3)
关键词：三相异步电动机;定子绕组;断路
1定子绕组的断路故障
电动机断路故障多数发生在绕组的端部,各绕组元件的接线头或电动机引出线端等处附近。故障原因是:绕组受外力的作用而断裂;接线头焊接不良而松脱;绕组短路或电流过大、过热而烧断。
1.1检查方法
检查断路可用摇表或万用表、校验灯等来检验。中等容量电动机绕组大多是采用多根导线并绕或多支路并联,其中如果断掉若干根或断开一路时,通常采用下列两种方法检查。
(1)三相电流平衡法。对于星形接法的电动机,将三相绕组并联后,通入低电压大电流,如果三相电流值相差大于5%时,电流小的一相为断路。对于三角形接法的电动机,先把三角形的接头拆开一个,然后通入低电压大电流,用电流表逐相测量每相绕组的电流,其中电流小的一相为断路。
(2)电阻法。用电桥测量三相绕组的电阻,若三相电阻值相差大于5%时,电阻较大的一相为断路相。
1.2修理方法
绕组断路处在铁芯线槽外部时,分清导线端头将断开的导线联结焊牢,并包好绝缘,如果是引出线断开,就更换引出线。如果断路处在铁芯线槽内,若是个别槽内的线圈,可用穿绕修补法更换个别线圈。线圈穿绕修补法:把绕组加热到80℃左右,使线圈外部绝缘软化,取出断路线圈的槽楔,将这个线圈两端剪断,用钳子把导线从槽内一根一根抽出后,清理槽绝缘,换上新的槽绝缘,若原来的槽绝缘难以清除,可用一层聚脂薄膜青壳复合纸做成圆桶形,套进槽内,用原来规格的导线,长度要比原线圈的长度稍长些,在槽内来回穿绕到原来的匝数。若最后几匝穿绕有困难时,可以用比导线稍粗的竹签做成引线棒进行穿绕。若是双层绕组,断路线圈在下层,修理时,要先把上层线圈轻轻拉出槽外,然后再穿绕修补,穿绕修补后,进行接线和必要的绝缘处理。其它原因损坏的个别线圈,也可采用穿绕修补法。若遇到电动机急需使用,一时来不及修理,可用跳接法作应急处理,即把断路线圈的两个线头用导线连接起来。采用这种应急措施,要适当减轻负载,用毕,应按上述方法修理。如果是由于匝间短路、通地等故障造成的绕组断路,则需要更换绕组。
2通地和绝缘不良的检修
引起电动机绕组通地(碰壳)的主要原因是:电动机长期不用,周围环境潮湿,或电动机受日晒雨淋,或长期过载运行及有害气体的侵蚀等,使绕组的绝缘性能降低,绝缘电阻下降,以及金属异物掉进绕组内部损坏绝缘,有时在重绕定子绕组时,损伤了绝缘,使导线与铁芯相碰等。
2.1检查及测量绝缘电阻的方法
(1)用兆欧表测量电动机绕组对机座的绝缘。以120r/min的速度摇动兆欧表的手柄,如测出的绝缘电阻在0.5MΩ以上,说明该电动机的绝缘沿好,可继续使用。如果在0.5MΩ以下,则说明该电动机已受潮,或绕组绝缘很差。如果测得绝缘电阻为零,绕组通地。测量绕组相与相的绝缘电阻,测量时,把三相绕组的6个引出线端连接线头全部拆开,用兆欧表测量每两相间的绝缘电阻。绝缘电阻的要求与前述相同。(2)用校验灯检查。先把绕组各线头拆开,然后用灯泡与36V的低电压电源串联起来,逐相测量相与机座、相与相间绝缘情况。如果灯泡发亮,说明电动机的绕组已通地或相间击穿。测得某一相通地后,拆开电动机,把通地相线圈的连接线拆开,然后逐一进行测定哪一个线圈通地。
2.2修理方法
如果测定是绕组受潮,将电动机两端盖拆下,放在烘箱内烘焙,烘到其绝缘电阻达到要求,加浇一层绝缘漆,以防止回潮。如果测定的是绕组通地或碰相,要分情况进行修理。新嵌线的电动机,其通地点往往发生在槽口处,这是因嵌线不慎引起的,可用绝缘纸或竹片垫入线圈与铁芯槽口间。如果发生在端部,可用绝缘带包扎,再涂上自干绝缘漆,如果发生在槽内,须更换绕或用穿绕修补法更换线圈。
3短路故障的排除
绕组短路故障主要是由于电动机电流过大、电压过高、机械损伤、重新嵌绕时碰伤绝缘,绝缘老化脆裂、受潮等原因引起的。绕组短路情况有绕组匝间短路,极相组短路和相间短路。
3.1检查方法
(1)外部检查。使电动机空载运行20min,然后拆卸两边端盖,用手摸线圈的端部,如果某一部分线圈比邻线圈有无焦脆现象,这部分线圈很可能短路;(2)用兆欧表或万用表检查相间短路。拆开三相绕组的线头,分别检查二相绕组间的绝缘电阻,若绝缘电阻很低,说明该二相间短路。(3)用电流平衡法检查并联绕组的短路,电流大的一相为短路相。(4)直流电阻法检查。利用低阻值欧姆表或电桥分别测量各项绕组的直流电阻,电阻较小的一相有可能是匝间短路。
3.2修理方法
绕组容易短路处是同极同相的两个相邻线圈间、上下层的線圈及线圈的槽外部分。(1)如能明显看出短路点,可用竹楔插入两线圈间,把这两线圈短路部分分开,垫上绝缘。(2)如果短路点发生在槽内,先将该绕组加热软化以后,翻出受损绕组,换上新的槽绝缘,将导线损坏部位用薄的绝缘带包好,重新嵌入槽内,再进行绝缘处理。(3)如果个别线圈短路,可用穿绕修补法调换个别线圈。如果短路较严惩,或重新绝缘的导线无法嵌入槽内,或无法进行穿绕修补,就必须拆下重绕。(4)有时遇到电动机急需使用,一时来不及修理,可用跳接方法作应急处理,把短路的线圈跳过不用,将短路线圈一端割断,用绝缘材料把两个线头包好,再把另一端的原来两个线头用导线连接起来。采用这种方法,应适当减轻负载,使用完毕后,应立即进行修理。
参考文献：
[1]潘成林.电机检修手册[M].哈尔滨工业大学出版社.
[2]孔昌平.电机学[M].机械工业出版社.
[3]于丽萍.异步电动机运行的安全要点[M].电机技术,2002,(3)