首页 理论教育 异步电动机定子绕组检修方法及注意事项

异步电动机定子绕组检修方法及注意事项

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:定子绕组的常见故障有绕组短路、绕组断路、绕组接地、绕组接线错误等。绕组短路时会使电动机温升过高,三相电流不平衡,噪声过大,振动加剧,严重时还会烧毁电动机。用万用表低阻挡或电桥分别测量各相的直流电阻,直流电阻小于正常值的一相,即为短路相。三相电流平衡法。

异步电动机定子绕组检修方法及注意事项

定子绕组的常见故障有绕组短路、绕组断路、绕组接地、绕组接线错误等。

1.绕组短路故障的检修

绕组短路有匝间短路,相间短路和极相组短路(同一个极相组的两个引出线或线圈间短路)。

(1)绕组短路故障的现象。绕组短路时会使电动机温升过高,三电流不平衡,噪声过大,振动加剧,严重时还会烧毁电动机。

(2)绕组短路故障的原因:

1)电动机长期过载运行,使绝缘老化。

2)电源电压过高,使绝缘击穿。

3)绕组受潮,未进行烘干处理。

4)嵌线时,操作不小心,使绝缘损坏。

5)导线或绝缘垫本身有缺陷。

6)绝缘垫未垫好等。

(3)绕组短路故障的检查方法。

1)相间短路。用兆欧表分别测量各相之间的绝缘电阻,若阻值低于正常值很多或为零,则表明相间短路。确认相间短路后,应拆开电动机,观察有无烧伤痕迹,如观察不到,可用调压器在短路相之间加低电压,用手探测线圈发热处,即为短路位置。

2)匝间短路或极相组短路。直流电阻法。用万用表低阻挡或电桥分别测量各相的直流电阻,直流电阻小于正常值的一相,即为短路相。然后把有短路相的各极相内(或线圈)连接线的绝缘剥开,分别测量各极相内(或线圈)接点间的电阻,电阻值明显小于正常值的极相组(或线圈)即为短路极相组(或线圈)。

观察法。仔细观察电动机绕组有无明显的损坏或烧伤的痕迹,如有说明该绕组短路,若短路点不易看到,可将电动机空载运行一会后,立即打开端盖,用手摸绕组各部位,温度高的地方,可能是短路处。

电流平衡法。如图2-153所示,将低压大电流分别通入三相绕组中(三角形接法的电动机应先拆开一个接头),三相电流中最大的相即为短路绕组。

短路侦察器法。先在侦察器线圈上串接一只电流表,接到~220V电源上,然后将侦察器的开口铁芯边沿着各槽口逐槽移动,当它经过无故障线圈时,电流表读数较小;当它移至短路线圈时,电流表的读数就明显增大,如图2-154(a)所示。如无电流表,也可用一根0.5mm厚的钢片或旧锯条放在被测线圈另一个边所在槽口上面,若被测线圈短路,钢片会被铁芯所吸引而产生振动,如图2-154(b)所示。若电动机一个槽内有两个线圈边(双

图2-153 用电流平衡法检查绕组短路故障

(a)星形接法时的检查;(b)三角形接法时的检查

图2-154 用短路侦察器检查绕组匝间短路

(a)用电流表检查;(b)用钢片或旧锯条检查层绕组),应把钢片放在左右各一个节距的槽口上分别测试。就这样逐槽移动侦察器和钢片,查完所有线圈。

电压降法。把短路一相的各极相组(或线圈)连接线的绝缘剥开,将低压交流电或直流电通入这相绕组两端,用电压表分别测量各极相组(或线圈)接点间的电压降,读数最小的极相组(或线圈)即为短路,如图2-155所示。

图2-155 用电压降法检查绕组短路

(4)绕组短路故障的修理方法。

1)短路点在线圈外部且短路线圈较小,可加热后拨开短路处,垫上新的绝缘,并包扎好,刷上气干绝缘漆。

2)如果短路在槽内,应先把该槽绕组加热,使绝缘软化后,将绝缘损坏的导线全部撬出来,然后清理铁芯,重新垫上绝缘,并对绕组绝缘处理后,再嵌入槽内。也可取出损坏线圈,再绕制一只同样的新线圈,嵌入原来的槽内。也可采用穿线修补法,即先将损坏的线圈在槽口剪断后抽出,清理槽中杂物,垫上新绝缘,把同型号的导线一根一根穿绕到原来的匝数。

3)对于短路匝数较少的电动机,需急用时,可把故障绕组在端部剪断并包扎好,将该绕组原来的两个接头连接起来,但这种修理方法不得超过一相绕组线圈总数的10%,否则应更换线圈。

2.绕组断路故障的检修

(1)绕组断路的现象。绕组断路时电动机一般不能起动,运行时绕组断路会造成振动和噪声加大,转速下降,长期运行可能烧坏电动机。

(2)绕组断路的主要原因:

1)绕组受机械力的作用而断裂。

2)绕组短路而烧断。

3)起动电流过大或焊接不良而使焊接头脱焊等。

(3)绕组断路的检查方法:

1)单路定子绕组可采用校验灯、万用表等来检查。如图所示为采用万用表检查断路故障的示意图。对于星形接法的电动机,应按图2-156(a)的方法每相分别测试,找出断相故障后,再按图2-156(b)的方法找到断路线圈和断路点。对于三角形接法的电动机,应把三相绕组的接头拆开后,再按照图2-156(c)的方法每相分别测试,找出断路相,再按2-156(d)的方法查到断路线圈和断路点。

图2-156 用万用表检查绕组断路

(a)检查星形连接绕组的断路相;(b)检查星形连接绕组的断路点;(c)检查三角形连接绕组的断路相;(d)检查三角形连接绕组的断路点

2)多支路并联的定子绕组,查找断路故障时,可采用三相电流平衡法或电阻法来检查。

三相电流平衡法。对于星形接法的电动机,把三相绕组串入三个同等级的电流表后,并联接到低压交流电源上,如图2-157(a)所示,若三相电流值相差大于5%,则电流小的一相即为断路相。对于三角形接法的电机,需拆开一个接头,逐相测量,电流小的一相为断路相。如图2-157(b)所示。

电阻法。利用电桥分别测量三相绕组的电阻值(三角形连接时须拆开一个角的接头),若电阻值相差大于5%,则阻值较大的相为断路相。

图2-157 用电流平衡法检查多支路并联绕组断路故障

(a)并联星形接法;(b)并联三角形接法

(4)绕组断路故障的修理方法:

1)若断路点在槽外,应先在断路处铺一层绝缘纸,防止焊接时焊锡滴在线圈上损伤绝缘,然后将脱焊或断裂的导线重新焊好,并做好绝缘处理。注意:当两根以上的导线断路,并且断点离得又近时,应查出哪两根断线相接,防止接错出现短路。

2)若断路点在槽内,可先把线圈加热,使绝缘物软化后,抽出槽楔,将烧断的线圈两端从端部剪断,取出故障线圈,然后用穿绕法更换故障线圈。

3)如果绕组断路较多,应更换整个绕组。

3.绕组接地故障的检修

(1)绕组接地运行时的现象。绕组接地时会出现绕组严重发热而导致短路,使电动机无法正常运行,若电动机外壳未可靠接地,会造成外壳带电而引起人身伤亡,应及时处理。

(2)绕组接地的主要原因:

1)电动机受潮,使绝缘失去作用。

2)电动机长期过载运行,使绝缘老化。

3)槽内绝缘被铁芯上的毛刺刺破。

4)绝缘松动移位。(www.xing528.com)

5)绕组端部过长,和外壳相碰。

6)更换绕组时,绕组绝缘或槽绝缘损坏等。

(3)绕组接地的检查。除明显的接地点可通过观察查出外,一般要经过以下方法和步骤来检查:

1)确定接地相:

用兆欧表检查。如图2-158所示,先将接线柱上三相绕组的接头拆开,选好兆欧表,然后将兆欧表标有接地符号的一端接在机壳上,另一端接在电动机接线柱上,以120r/min的速度摇动手柄,逐相测量,如测得某相绕组的电阻很小或为“0”,说明该相绕组接地。

图2-158 用兆欧检查绕组接地

用万用表检查。用万用表低阻档分别测量各相绕组与机壳之间的电阻,如测得某相绕组电阻很小或为“0”,则表明该相绕组接地。

用校验灯检查。如图2-159所示,将~36V电源串上一只较大功率的36V灯泡,分别测量各相绕组与机座间的绝缘,若灯泡不亮,说明绕组绝缘良好;若灯泡发红,说明绕组严重受潮;若灯泡发亮,说明绕组接地。

2)查找接地点。确定了故障相后,可采用下面的方法来查找接地点。

分组淘汰法。先从接地相绕组的中点拆开或剪断,用万用表或兆欧表确定接地点在哪一半绕组中,然后再把有接地故障的一串绕组分成两部分,分别进行测试,逐步检查淘汰,直至查出接地点。

图2-159 用校验灯检查绕组接地

冒烟法检查。用调压器在接地相与外壳之间加一低电压,逐渐升高电压,当较大的电流通过接地点时,会在接地点冒出白烟或产生火花。

(4)绕组接地故障的修理。

1)若绕组严重受潮,常拆下端盖、转子后放在烘箱内烘干并浸漆处理。如无烘箱,也可用红外线灯泡照射干燥绕组(注意:灯泡不要离绕组太近)。

2)若接地点在绕组端部,可用绝缘带包扎,并刷上自干绝缘漆。

3)若接地点在槽口附近,且损伤不严重,可加热绕组后,打出槽楔,用划线板把槽口的接地点撬开,再将同型号的绝缘材料插入铁芯和绕组之间,并涂刷绝缘清漆。

4)若接地点在槽内,应先把绕组加热使绝缘软化后,打出接地线圈上的槽楔,用划线板按线圈的排列顺序,取出线圈,检查铁芯槽内有无凸出的硅钢片,把接地线圈的绝缘损坏处包好,垫上新绝缘纸板,再把导线嵌回槽内。

4.绕组接线错误的检修

绕组接线错误有绕组首尾接错和绕组中个别线圈或极相组接错。

(1)绕组接线错误时的现象。绕组接线错误时,会使三相电流严重失衡,电动机出现转速下降、过热、振动和异常噪声等,应立即切断电源。

(2)绕组接线错误的原因。

1)拆装修理时,三相绕组首尾端接错。

2)嵌线时个别线圈或极相组嵌反、接错。

(3)绕组接线错误的检查。

1)三相绕组首尾端接错。万用表检查法。先用万用表测出属于同一相绕组的两个出线端,然后将一相绕组和电池、开关串联起来,另一相绕组接在万用表直流毫安档上,如图2-160所示,当合上开关S的瞬间,若表针正方向摆动,则表明电池的正极所接线端与万用表负极所接线端为同极性端(即同为首端或尾端)否则,它们为异极性端(即一端为首端时,另一端则为尾端),用同样的方法,可测出另一相绕组的首尾端。

图2-160 用万用表检查三相绕组首尾端

绕组串联法。先用万用表测出属于同一相绕组的两个出线端,假定U1、V1、W1分别是三相绕组的首端,U2、V2、W2分别为三相绕组的尾端。然后将其中两相绕组按所定首尾和干电池、小灯泡串联起来,另一相绕组接到万用表直流电压档的低档位上,如图2-161(a)所示。当合上开关S的瞬间,若万用表有指示,则表明串联的两相绕组首尾连接正确,即U1、V1是首端,U2、V2是尾端,若万用表无指示,则表明这两相绕组有一相首尾定错,此时可将一相首尾对调再试。判断出前两相的首尾端后,将其中的一相两端接万用表,另一相与第三相首尾串联,如图2-161(b)所示,按上述方法可判断出第三相绕组的首尾端。

图2-161 绕组串联法判断三相绕组的首尾端

图2-162 用指南针检查个别线圈或极相组是否接错或嵌反

(a)逐槽检查;(b)正确接法;(c)错误接法

2)个别线圈或极相组嵌反、接错。个别线圈或极相组嵌反、接错时,应先拆下端盖,抽出转子,将待测相绕相接在3~4节1.5V的干电池上(三角形连接的绕组,应将三相绕组的接头拆开;星形连接的绕组,应将电池两端分别接在中性点和待测绕组的另一个出线端上),然后用一指南针在定子腔内慢慢移动,如图2-162(a)所示。正常情况下,指南针经过每个极相组时,指南针的指向应交替变化,如图2-162(b)所示,否则说明接线错误,如图2-162(c)所示,若指南针经过同一极相组的不同位置时,指南针的指向不定,说明该极相组有个别线圈嵌反或接反。

(4)绕组接线错误的修理方法。对于绕组首尾端接错的,可在接线盒内将首尾端调换;对于个别线圈或极相组接错的,可拆开过桥线或连接线改接。

三、三相异步电动机笼型转子的检修

笼型转子的常见故障是断笼,断笼分为断条和断环,断条是指笼条断裂,断环是指端环断裂。

图2-163 用断笼侦察器检查笼型转子断条

1.转子断笼时的异常现象

转子断笼时,电动机虽然能空载起动,但起动较慢,负载运行时,转速较低,电流指示不稳,并伴有剧烈振动和异常噪声等。

2.转子断笼的主要原因

(1)铸铝用的原料铝不合格。

(2)生产工艺不符合要求。

(3)结构设计不合理。

(4)使用不当等。

3.转子断笼的检查方法

(1)观察法。端环断裂时,一般观察就能看出,笼条断裂时,断裂处可能会出现过热变色现象,断条严重时,笼条与端环的连接处可能出现烧黑现象。

(2)断笼侦察器法。如图2-163所示,将被测转子放在侦察器两铁芯之间,逐槽慢慢移动转子,如果毫伏表读数不变,则说明无断条,如果毫伏表读数突然减少,说明铁芯开口下的转子导条断裂。

(3)铁粉法。如图2-164所示,在转子两端环处通入100~200A大电流,使转子周围产生磁场,然后在转子上均匀地撒些铁粉,根据铁粉的分布情况,就能准确地找到断条的具体位置。若某处没有铁粉或铁粉较稀,说明该处断条。为了准确起见,可做上记号后,切断电源,把铁粉收起,重新再试一次。

图2-164 铁粉法检查笼型转子断条

4.转子断笼的修理方法

(1)攻丝冷接法。先用一只比槽宽稍细的钻头在断裂处钻孔,并在钻孔上攻丝,然后拧上一只与笼条材料相同的螺钉,再除掉外露部分即可。

(2)钻孔焊接法。对于直径较大,断条又少的笼型转子,可用钻头将故障部分钻去,使铝条露出金属光泽,然后用亚弧焊或气焊进行补焊。

(3)换条法。对于直径较小,个别笼条断裂的笼型转子,可先用长钻头顺着斜槽方向将断条钻通,并清理干净,然后插入规格一样或相近的新铝条,再将两端与端环焊好,最后将其车光并校静、动平衡。对于损坏较严重的笼型转子,应全部更换新笼条。先车去原来的端环,将铸铝转子放入30%~60%的烧碱溶液中进行腐蚀,腐蚀完毕后,用清水冲洗干净,再放入0.25%的冰醋酸溶液中中和铁芯上的残留烧碱,然后放入开水中煮1个半小时左右,取出进行冲洗和烘干,即可重新铸铝或改为铜条转子。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈