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电机绕组故障分析和处理方法
2016-8-2

  电动机绕组因 为内部因 素(如老化)和外部因 素(如受到碰撞、异物的入侵、不可抗力的灾害、受热)等而引起故障 ,发生故障后 ,就要采用一定的方法去判断究竟是属于哪一种的故障:绕组接地、绕组断路还是绕组短路 ,才能为进一步的维修提供有力的依据。

  绕组 ,简单来说就是由多个线圈或线圈组构成一组或整个电磁电路的组合。而由于内部因 素和外部因 素引起的绕组故障有很多种 ,一般分为绕组接地、短路、断路、接线错误等几种 ,这也是电机绕组产生的最常见故障。

  一、绕组接地故障分析与处理

  绕组接地是指绕组和机壳或者铁芯之间有相连处 ,即电机绕组的绝缘受到损坏后 ,使得绕组的导体与电机的铁芯或者机壳接通 ,从而引起的电机故障。

  造成绕组接地的原因 有很多:电机长期超负荷运作、电线被雷击、金属异物入侵、线圈断路使绝缘烧焦等原因  ,造成接地故障。如何判断接地故障呢?一般会发现有:机壳无故带电、控制的线路会突然失控、绕组线圈会出现断路发热现象 ,甚至会使电机无法正常运作。

  遇到绕组出现以上  故障时 ,我们一般采用观察法、万用表法、兆欧表法、试灯法等方法去诊断。现在通过六字方针:问、闻、观、听、测、试 ,举例讲述一下绕组接地的诊断。

  某一电动机 ,在发现问题后 ,需要立刻进行抢修。首先 ,询问法。对电机使用者进行询问 ,可以了解到电机的基本情况。额定电压6300V ,额定功率 6300kw ,额定电流721A ,额定无功5040kvar ,转子额定电压134v ,转子额定电流423A ,电机额定转速500r/min ,额定功率因 素 0.8。接着 ,就进行第二步骤观察法 ,就是闻、观、听。观察电机有没有烧焦或损坏的痕迹 ,闻一下有没有异味 ,并听一下是否有异常的振动或噪音。暂时无发现 问题 ,可用万用表或兆欧表测试法 ,也就是最后的一步:试。根据电机的基本情况 ,使用500v兆欧表测量转子回路绝缘为零 ,然后又用万用表测量转子绕组回路 绝缘为0.1Ω。通过检查试验一的结果 ,初步诊断该电机的绕组回路接地为稳定性接地。为进一步排除转子绕组外部回路接地的可能性 ,将碳刷从正负滑环上  取出 , 再测量转子的绝缘 ,测量值和上  述描述的一致 ,最后断定是转子绕组接地。根据电机的特点以及检查的结果 ,可以通过直流降压法 ,向转子绕组施加直流电压 ,试验一 接线。通过试验一后 ,发现距正滑环第10个磁极(该电机共有12个磁极)出现了问题。经过进一步的检查 ,发现有一块比较陈旧的铁磁物质把线圈底部绝缘顶穿搭 铁 ,清理后 ,重新绝缘垫 ,装回磁极 ,检查转子绝缘良好 ,最后吊入转子 ,安装好后 ,重新启动电机 ,一切可以正常运作。

  所以 ,要处理绕组接线故障的问题 ,一般这“六字”方针是相当适合的 ,再配合几种方法 ,根据实际情况制定周密的计划 ,以最经济的方法和最快的速度处理好这一类的故障。

  二、绕组短路分析与处理

  绕组短路是指由于电源电压过高、电流过大、绕组受潮和受振动磨损、修理嵌线时不慎把导线外层的绝缘物擦破等原因 使线圈导线绝缘损坏造成的两铜线直接碰撞 ,使得电流不经过负荷而直接构成了回路。一般可分为绕组匝间短路和相间短路等2种。

  绕组发生短路时通常会表现为电机供电回路熔丝熔断或开关跳闸;电机绕组发生短路时产生很大的电流而使线圈迅速发热而烧毁 ,从而会有烧焦的味道; 磁场分布不均匀;电流不平衡使得电机运作时会振动或使产生的噪音加剧 ,甚至会使到电机不能正常运作等。在发生短路时 ,我们可以通过以下的方法进行处 理:1、感应法 ,这种方法是利用电磁感应的原理 ,把一个特制的短路变压器――短路侦探器横跨在定子槽上   ,短路侦探器通电后 ,若放在槽口上  的铁片发生振动 , 说明是有短路现象。2、观察法 ,即观察一下绕组的端部、线槽里面的绝缘有没有损坏或烧焦 ,是否有异味。3、万用表或兆欧表检查法。即用这两种表测试一下任 意两相绕组间的绝缘电阻 ,读数极少或为零 ,则存在相间短路。4、探测温度检查法。使电机空载运行一定的时间 ,并用手摸绕组各部分的温度是否正常。若存在匝 间短路 ,那么这个地方温度一般会比较高。5、通电测试法。这是一个相当简单的办法 ,就是用电流表测试 ,若相间存在短路的话 ,通过的电流一般是比较大的。以 上  几种是最常见的处理方法 ,以下我们通过例子来解释说明。

  假若某一电机发生了短路故障 ,那么可以先停止电机的运作 ,再判断一下是哪个部位发生了故障。首先我们可以用观察法 ,仔细观察一下电动机的线圈是 否有烧焦的痕迹或是否有焦味。发现没有其他的气味 ,这时我们可以用探温法 ,也就是先使电动机空载一段短暂的时间 ,然后再拆开端盖 ,用手触摸一下线圈是否发 热均匀 ,若发现局部地方温度比较高 ,那么就有可能出现匝间短路。如经过上  述步骤也不能判断的话 ,最简单的办法就是用感应法 ,即把一个短路侦探器横跨在定子 槽上   ,若出现槽口上  的薄铁片发生振动 ,那么可以判断存在短路现象。 而这种方法对于简单的单路或单相绕组比较适合 ,如遇到绕组的多路或三角形连接的就可能会比较复杂 ,这时就需要把各路绕组或各相绕组的接头拆开后再检查 ,这 样才能更好的查出是否存在短路现象。存在短路的地方确定后 ,可以进行修理。如线圈短路不是很严重 ,绕组没有烧坏 ,一般只进行局部维修处理 ,把短路的地方重 新用绝缘包好就可以了。如果短路比较严重且又急用的话 ,则可以采用临时急救法 ,把线圈拆去或采用跨接的办法 ,把线圈从线路中拆掉 ,并把短路线圈的一端导线 分别扭在一起 ,再用绝缘物包好。如果绕组绝缘确实损坏过于严重 ,就需要更换新的绕组。

  绕组短路发生 ,要根据实际的情况筛选方法 ,并采取相应的措施进行处理。

  三、绕组断路故障分析与处理

  绕组断路是指一个或多个线圈因 导线损毁或连接松脱而造成电路断开的故障。产生故障的原因 有很多 ,一般是电机焊接不牢或使用腐蚀性的焊剂、虚焊或 链接松脱、导线损毁等。绕组出现这些问题可能会产生的故障:电机不能启动、电流不平衡、电机发出异常的噪声或振动、温度升高超过允许值甚至冒烟等。绕组出 现断路的故障后 ,可以通过常用的方法进行进一步的判断 ,如观察法、试灯泡法、电压表法、万用表法等。在这几种方法里观察法和试灯法比较简单。现在详细介绍 一下电压表和万用表的检查方法。

  万用表检查法一般用来判断相的断路。以星形接法的三相电机为例 ,把万用表的一只表笔连接在中心点上   ,另一支电笔就依次搭接在三相绕组的末端 ,如 果发现一相的电阻无穷大 ,即可判断为断路相。兆欧表法的用法也是基本相同。断路相确定后 ,可以通过电压表法来确定这个断路点。这种方法主要是用12V直流 电源进行检查的 ,而定子的断路和转子的判断又有所不同 ,现在就介绍一下定子绕组断路点的判定。就是把直流电源的负极和电压表的负极并接在断路绕组的末端 , 把直流电源的正极接在断路绕组的首端 ,持电压表的正极(用导线链接一个锥子) ,从首端逐个线圈一直移到末端 ,如发现有断路的地方 ,电压表显示的值为零。这 种方法比较适用于检查并联支路的绕组故障。

  四、结束语

  对于不同的电机发生的故障就要采用不同的故障诊断方法 ,要做到有的放矢 ,才能做出正确的诊断和维修 ,在最短的时间用最有效的方法使电机尽快恢复正常运作。


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