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摘要:介绍三相异步电动机定子绕组等部件的常用检修思路和应遵循的原则,探求故障根源,在此基础上选择适当的检修方法,以维持电机的正常运转
关键词:三相异步电动机 定子绕组故障检修
中图分类号:TM32 文献标识码:A 文章编号:
异步电动机在运行中长期过载、过压、欠压、断相等,也会引起定子绕组故障。定子绕组的故障是多种多样的,其产生的原因也各不相同。常见的故障有以下几种,应针对不同故障采取不同的检修方法。
定子绕组接地故障的检修
三相异步电动机的绝缘电阻较低,虽经加热烘干处理,绝缘电阻仍很低,检测发现定子绕组已与定子铁心短接,绕组接地后会使电动机的机壳带电,绕组过热,从而导致短路,造成电动机不能正常工作。
(一)定子绕组接地的原因
1、绕组受潮。长期备用的电动机,经常由于受潮而使绝缘电阻值降低,甚至失去绝缘作用。
2、绝缘老化。电动机长期过载运行,导致绕组及引线的绝缘热老化,降低或丧失绝缘强度而引起电击穿,导致绕组接地。绝缘老化现象为绝缘发黑、枯焦、酥脆、皲裂、剥落。
3、绕组线圈重绕后,在嵌放绕组时操作不当而损伤绝缘,线圈在槽内松动,端部绑扎不牢,使电动机在运行中线圈发生振动、摩擦及局部位移而损坏主绝缘,造成导线与铁心相碰。
4、铁心硅钢片有尖刺等损坏了绕组绝缘。或定子铁心与转子相擦,使铁心过热,烧毁绝缘。
5、引线绝缘损坏,与机壳相碰。
6、电动机受雷击或电力系统过电压而使绕组绝缘击穿损坏等。
(二)定子绕组接地故障的检查
检查定子绕组接地故障的方法很多,在具体检查时首先应将各相绕组接线端的连接片拆开,然后再分别逐相检查是否有接地故障。找出有接地故障的绕组后,再拆开该相绕组的极相组连线的接头,确定接地的极相组。最后拆开该极相组中各线圈的连接头,最终确定存在接地故障的线圈。常用的检查绕组接地的方法有以下几种。
1、观察法
绕组接地故障经常发生在绕组端部或铁心槽口部分,而且绝缘常有破裂和烧焦发黑的痕迹。因而当电动机拆开后,可先在这些地方寻找接地处。如果引出线和这些地方没有接地的迹象,则接地点可能在槽里。
2、校验灯检查法
将绕组的各相接头拆开,用一只 40~100w 的灯泡串接于 220V 火线与绕组之间,一端接机壳,另一端依次接三相绕组的接头。若校验灯亮,表示绕组接地;若校验灯微亮,说明绕组绝缘性能变差或漏电。
3、兆欧表检查法
用兆欧表检查时,应根据被测电动机的额定电压来选择兆欧表的等级。 500V 以下的低压电动机,选用 500V 的兆欧表; 3kV 的电动机采用1000V 的兆欧表; 6kV 以上的电动机应选用 2500V 的兆欧表。测量时,兆欧表的一端接电动机绕组,另一端接电动机机壳。按 120r / min 的速度摇动摇柄,若指针指向零,表示绕组接地;若指针摇摆不定,说明绝缘已被击穿;如果绝缘电阻在 0.5MΩ 以上,则说明电动机绝缘正常。
4、万用表检查法
检测时,先将三相绕组之间的连接线拆开,使各相绕组互不接通。然后将万用表的量程旋到 R×10kΩ 挡位上,将一只表笔碰触在机壳上,另一只表笔分别碰触三相绕组的接线端。若测得的电阻较大,则表明没有接地故障;若测得的电阻很小或为零,则表明该相绕组有接地故障。
(三)定子绕组接地故障的检修
只要绕组接地的故障程度较轻,又便于查找和修理时,都可以进行局部修理。
1、 接地点在槽口当接地点在端部槽口附近且又没有严重损伤时,则可按下述步骤进行修理。
(1)在接地的绕组中,通入低压电流加热,在绝缘软化后打出槽楔。
(2)用划线板把槽口的接地点撬开,使导线与铁心之间产生间隙,再将与电动机绝缘等级相同的绝缘材料剪成适当的尺寸,插入接地点的导线与铁心之间,再用小木锤将其轻轻打入。
(3)在接地位置垫放绝缘以后,再将绝缘纸对折起来,最后打入槽楔。
2、 槽内线圈上层边接地可按下述步骤检修:
(1)在接地的线圈中通入低压电流加热,待绝缘软化后,再打出槽楔。
(2)用划线板将槽机绝缘分开,在接地的一侧,按线圈排列的顺序,从槽内翻出一半线圈。
(3)使用与电动机绝缘等级相同的绝缘材料,垫放在槽内接地的位置。
(4)按线圈排列顺序,把翻出槽外的线圈再嵌人槽内。
(5)滴入绝缘漆,并通入低压电流加热、烘干。
(6)将槽绝缘对折起来,放上对折的绝缘纸,再打入槽楔。
3、槽内线圈下层边接地可按下述步骤检修:
(1)在线圈内通低压电流加热。待绝缘软化后,即撬动接地点,使导线与铁心之间产生间隙,然后清理接地点,并垫进绝缘。
(2)用校验灯或兆欧表等检查故障是否消除。如果接地故障已消除,则按线圈排列顺序将下层边的线圈整理好,再垫放层间绝缘,然后嵌进上层线圈。
(3)滴入绝缘漆,并通入低压电流加热、烘干。
(4)将槽绝缘对折起来,放上对折的绝缘纸,再打入槽楔。
二、定子绕组短路故障的检修
定子绕组短路是异步电动机中经常发生的故障。绕组短路可分为匝间短路和相间短路,相间短路包括相邻线圈短路、极相组之间短路和两相绕组之间的短路;匝间短路是指线圈中串联的两个线匝因绝缘层破裂而短路。
绕组短路严重时,负载情况下电动机根本不能启动。短路匝数少,电动机虽能启动,但电流较大且三相不平衡,导致电磁转矩不平衡,使电动机产生振动,发出“嗡嗡”响声,短路匝中流过很大电流,使绕组迅速发热、冒烟并发出焦臭味甚至烧坏。
(一)定子绕组短路的原因
1、修理时嵌线操作不熟练,造成绝缘损伤,或在焊接引线时烙铁温度过高、焊接时间过长而烫坏线圈的绝缘。
2、绕组因年久失修而使绝缘老化,或绕组受潮,未经烘干便直接运行,導致绝缘击穿。
3、电动机长期过载,绕组中电流过大,使绝缘老化变脆,绝缘性能降低而失去绝缘作用。
4、定子绕组线圈之间的连接线或引线绝缘不良。
5、绕组重绕时,绕组端部或双层绕组槽内的相间绝缘没有垫好或击穿损坏。
6、由于轴承磨损严重,使定子和转子铁心相擦产生高热,而使定子绕组绝缘烧坏。
7、雷击、连续启动次数过多或过电压击穿绝缘。
(二)定子绕组短路故障的检查
定子绕组短路故障的检查方法有以下几种。
1、 观察法
观察定子绕组有无烧焦绝缘或有无浓厚的焦味,可判断绕组有无短路故障。也可让电动机运转几分钟后,切断电源停车之后,立即将电动机端盖打开,取出转子,用手触摸绕组的端部,感觉温度较高的部位即是短路线匝的位置。
2、 万用表(兆欧表)法
将三相绕组的头尾全部拆开,用用万表或兆欧表测量两相绕组间的绝缘电阻,其阻值为零或很低,即表明两相绕组有短路。
3、 直流电阻法
当绕组短路情况比较严重时,可用电桥测量各相绕组的直流电阻,电阻较小的绕组即为短路绕组(阻值偏差一般不超过 5 %)。
(三)定子绕组短路故障的检修
在查明定子绕组的短路故障后,可根据具体情况进行相应的修理。最容易发生短路故障的位置是同极同相、相邻的两只线圈,上、下两层线圈及线圈的槽外部分。
1、 端部修理法
如果短路点在线圈端部,是因接线错误而导致的短路,可拆开接头,重新连接。当连接线绝缘管破裂时,可将绕组适当加热,撬开引线处,重新套好绝缘套管或用绝缘材料垫好。当端部短路时,可在两绕组端部交叠处插人绝缘物,将绝缘损坏的导线包上绝缘布。
2、 拆修重嵌法
在故障线圈所在槽的槽楔上,刷涂适当溶剂(丙酮 40 % ,甲苯 35 % ,酒精 25 % ) ,约半小时后,抽出槽楔并逐匝取出导线,用聚氯胶带将绝缘损坏处包扎好,重新嵌回槽中。如果故障在底层导线中,则必须将妨碍修理操作的邻近上层线圈边的导线取出槽外,待有故障的线匝修理完毕后,再依次嵌回槽中。
总结:
三相异步电动机定子绕组是产生旋转磁场的部分。受到腐蚀性气体的侵人,机械力和电磁力的冲击,以及绝缘的老化、受潮等原因,都会影响异步电动机的正常运行。所以选择适当的检修方法,以维持电机的正常运转,这是日常必须要做的。
参考文献:
[1] 刘保录,裴建勋.异步电动机的常见故障及处理方法[J].淮南职业技术学院学报,2006,(02).
[2] 陈振明等.常用电动机维护与故障处理(二)[M].广州:广东科技出版社 2002
关键词:三相异步电动机 定子绕组故障检修
中图分类号:TM32 文献标识码:A 文章编号:
异步电动机在运行中长期过载、过压、欠压、断相等,也会引起定子绕组故障。定子绕组的故障是多种多样的,其产生的原因也各不相同。常见的故障有以下几种,应针对不同故障采取不同的检修方法。
定子绕组接地故障的检修
三相异步电动机的绝缘电阻较低,虽经加热烘干处理,绝缘电阻仍很低,检测发现定子绕组已与定子铁心短接,绕组接地后会使电动机的机壳带电,绕组过热,从而导致短路,造成电动机不能正常工作。
(一)定子绕组接地的原因
1、绕组受潮。长期备用的电动机,经常由于受潮而使绝缘电阻值降低,甚至失去绝缘作用。
2、绝缘老化。电动机长期过载运行,导致绕组及引线的绝缘热老化,降低或丧失绝缘强度而引起电击穿,导致绕组接地。绝缘老化现象为绝缘发黑、枯焦、酥脆、皲裂、剥落。
3、绕组线圈重绕后,在嵌放绕组时操作不当而损伤绝缘,线圈在槽内松动,端部绑扎不牢,使电动机在运行中线圈发生振动、摩擦及局部位移而损坏主绝缘,造成导线与铁心相碰。
4、铁心硅钢片有尖刺等损坏了绕组绝缘。或定子铁心与转子相擦,使铁心过热,烧毁绝缘。
5、引线绝缘损坏,与机壳相碰。
6、电动机受雷击或电力系统过电压而使绕组绝缘击穿损坏等。
(二)定子绕组接地故障的检查
检查定子绕组接地故障的方法很多,在具体检查时首先应将各相绕组接线端的连接片拆开,然后再分别逐相检查是否有接地故障。找出有接地故障的绕组后,再拆开该相绕组的极相组连线的接头,确定接地的极相组。最后拆开该极相组中各线圈的连接头,最终确定存在接地故障的线圈。常用的检查绕组接地的方法有以下几种。
1、观察法
绕组接地故障经常发生在绕组端部或铁心槽口部分,而且绝缘常有破裂和烧焦发黑的痕迹。因而当电动机拆开后,可先在这些地方寻找接地处。如果引出线和这些地方没有接地的迹象,则接地点可能在槽里。
2、校验灯检查法
将绕组的各相接头拆开,用一只 40~100w 的灯泡串接于 220V 火线与绕组之间,一端接机壳,另一端依次接三相绕组的接头。若校验灯亮,表示绕组接地;若校验灯微亮,说明绕组绝缘性能变差或漏电。
3、兆欧表检查法
用兆欧表检查时,应根据被测电动机的额定电压来选择兆欧表的等级。 500V 以下的低压电动机,选用 500V 的兆欧表; 3kV 的电动机采用1000V 的兆欧表; 6kV 以上的电动机应选用 2500V 的兆欧表。测量时,兆欧表的一端接电动机绕组,另一端接电动机机壳。按 120r / min 的速度摇动摇柄,若指针指向零,表示绕组接地;若指针摇摆不定,说明绝缘已被击穿;如果绝缘电阻在 0.5MΩ 以上,则说明电动机绝缘正常。
4、万用表检查法
检测时,先将三相绕组之间的连接线拆开,使各相绕组互不接通。然后将万用表的量程旋到 R×10kΩ 挡位上,将一只表笔碰触在机壳上,另一只表笔分别碰触三相绕组的接线端。若测得的电阻较大,则表明没有接地故障;若测得的电阻很小或为零,则表明该相绕组有接地故障。
(三)定子绕组接地故障的检修
只要绕组接地的故障程度较轻,又便于查找和修理时,都可以进行局部修理。
1、 接地点在槽口当接地点在端部槽口附近且又没有严重损伤时,则可按下述步骤进行修理。
(1)在接地的绕组中,通入低压电流加热,在绝缘软化后打出槽楔。
(2)用划线板把槽口的接地点撬开,使导线与铁心之间产生间隙,再将与电动机绝缘等级相同的绝缘材料剪成适当的尺寸,插入接地点的导线与铁心之间,再用小木锤将其轻轻打入。
(3)在接地位置垫放绝缘以后,再将绝缘纸对折起来,最后打入槽楔。
2、 槽内线圈上层边接地可按下述步骤检修:
(1)在接地的线圈中通入低压电流加热,待绝缘软化后,再打出槽楔。
(2)用划线板将槽机绝缘分开,在接地的一侧,按线圈排列的顺序,从槽内翻出一半线圈。
(3)使用与电动机绝缘等级相同的绝缘材料,垫放在槽内接地的位置。
(4)按线圈排列顺序,把翻出槽外的线圈再嵌人槽内。
(5)滴入绝缘漆,并通入低压电流加热、烘干。
(6)将槽绝缘对折起来,放上对折的绝缘纸,再打入槽楔。
3、槽内线圈下层边接地可按下述步骤检修:
(1)在线圈内通低压电流加热。待绝缘软化后,即撬动接地点,使导线与铁心之间产生间隙,然后清理接地点,并垫进绝缘。
(2)用校验灯或兆欧表等检查故障是否消除。如果接地故障已消除,则按线圈排列顺序将下层边的线圈整理好,再垫放层间绝缘,然后嵌进上层线圈。
(3)滴入绝缘漆,并通入低压电流加热、烘干。
(4)将槽绝缘对折起来,放上对折的绝缘纸,再打入槽楔。
二、定子绕组短路故障的检修
定子绕组短路是异步电动机中经常发生的故障。绕组短路可分为匝间短路和相间短路,相间短路包括相邻线圈短路、极相组之间短路和两相绕组之间的短路;匝间短路是指线圈中串联的两个线匝因绝缘层破裂而短路。
绕组短路严重时,负载情况下电动机根本不能启动。短路匝数少,电动机虽能启动,但电流较大且三相不平衡,导致电磁转矩不平衡,使电动机产生振动,发出“嗡嗡”响声,短路匝中流过很大电流,使绕组迅速发热、冒烟并发出焦臭味甚至烧坏。
(一)定子绕组短路的原因
1、修理时嵌线操作不熟练,造成绝缘损伤,或在焊接引线时烙铁温度过高、焊接时间过长而烫坏线圈的绝缘。
2、绕组因年久失修而使绝缘老化,或绕组受潮,未经烘干便直接运行,導致绝缘击穿。
3、电动机长期过载,绕组中电流过大,使绝缘老化变脆,绝缘性能降低而失去绝缘作用。
4、定子绕组线圈之间的连接线或引线绝缘不良。
5、绕组重绕时,绕组端部或双层绕组槽内的相间绝缘没有垫好或击穿损坏。
6、由于轴承磨损严重,使定子和转子铁心相擦产生高热,而使定子绕组绝缘烧坏。
7、雷击、连续启动次数过多或过电压击穿绝缘。
(二)定子绕组短路故障的检查
定子绕组短路故障的检查方法有以下几种。
1、 观察法
观察定子绕组有无烧焦绝缘或有无浓厚的焦味,可判断绕组有无短路故障。也可让电动机运转几分钟后,切断电源停车之后,立即将电动机端盖打开,取出转子,用手触摸绕组的端部,感觉温度较高的部位即是短路线匝的位置。
2、 万用表(兆欧表)法
将三相绕组的头尾全部拆开,用用万表或兆欧表测量两相绕组间的绝缘电阻,其阻值为零或很低,即表明两相绕组有短路。
3、 直流电阻法
当绕组短路情况比较严重时,可用电桥测量各相绕组的直流电阻,电阻较小的绕组即为短路绕组(阻值偏差一般不超过 5 %)。
(三)定子绕组短路故障的检修
在查明定子绕组的短路故障后,可根据具体情况进行相应的修理。最容易发生短路故障的位置是同极同相、相邻的两只线圈,上、下两层线圈及线圈的槽外部分。
1、 端部修理法
如果短路点在线圈端部,是因接线错误而导致的短路,可拆开接头,重新连接。当连接线绝缘管破裂时,可将绕组适当加热,撬开引线处,重新套好绝缘套管或用绝缘材料垫好。当端部短路时,可在两绕组端部交叠处插人绝缘物,将绝缘损坏的导线包上绝缘布。
2、 拆修重嵌法
在故障线圈所在槽的槽楔上,刷涂适当溶剂(丙酮 40 % ,甲苯 35 % ,酒精 25 % ) ,约半小时后,抽出槽楔并逐匝取出导线,用聚氯胶带将绝缘损坏处包扎好,重新嵌回槽中。如果故障在底层导线中,则必须将妨碍修理操作的邻近上层线圈边的导线取出槽外,待有故障的线匝修理完毕后,再依次嵌回槽中。
总结:
三相异步电动机定子绕组是产生旋转磁场的部分。受到腐蚀性气体的侵人,机械力和电磁力的冲击,以及绝缘的老化、受潮等原因,都会影响异步电动机的正常运行。所以选择适当的检修方法,以维持电机的正常运转,这是日常必须要做的。
参考文献:
[1] 刘保录,裴建勋.异步电动机的常见故障及处理方法[J].淮南职业技术学院学报,2006,(02).
[2] 陈振明等.常用电动机维护与故障处理(二)[M].广州:广东科技出版社 2002