煤矿电动机烧损原因及大修理质量问题探讨

煤矿电动机烧损原因及大修理质量问题探讨

矿用电动机, 特别是煤矿采区工作面用电动机, 因其工况条件恶劣, 负荷变动比较大, 启动频繁, 加之井下空气比较潮湿, 因此该类电动机事故率很高, 寿命很短, 直接影响劳动生产率的提高。对于烧损电动机的重修理质量要求也随之必须提高。这里就矿用异步电动机烧损的原因及修复对策提出一些肤浅的看法。

一、 异步电动机烧损原因分析

电动机烧损主要表现在定子绕组受热绝缘老化而击穿。热老 化是由于绝缘层树脂收缩、氧化和热分解，致使粘着力下降，绝缘老化，降低了绝缘的机械强度，加之受吸潮的影响，绝缘性能降低；机械老化是由于热循环应力、机械冲击力和运动时的电磁振动、离心力等应力对线圈的作用，使绝缘层剥落、龟裂和磨损，容易受吸潮污损的影响，致使绝缘电阻下降和破坏绝缘。

电动机损坏主要表现为：（1）、电动机定子内表面缺陷。在定子内腔和绕组上有水、潮湿、油脂、金属屑、生锈、煤尘、定转子相擦、轴承损坏、风叶损坏等。（2）、电动机定子绕组端部及槽口缺陷。绕组接线端及非接线端短路，主要是匝间、相间、匝间和相间、对外壳。电动机烧损主要故障有：匝间短路、相间短路、对地短路、绕组绝缘电组下降、相电路断线、轴承损坏、风叶损坏、转轴损坏等。

下面以故障树的形式列出电动机烧损的原因，见附表。通过故障树我们可以从逐个环节入手，加强对各个环节的管理，做好检修、维护和日常检查工作，防止每个环节出现漏洞，为设备正常运转创造好使用条件和运行条件，确保电动机的可靠运行。

二、 异步电动机定子绕组修理

(一) 、绕组断路方面

电动机定子绕组发生断路故障后, 只要不是匝间短路、绕组接地等原因而造成绕组严重烧焦, 一般均可以找到断路点进行局部修复。实践证明, 短路故障大多数发生在绕组端部、线圈的线头以及绕组与引接电缆的连接处。由于绕组端部伸在铁心外面, 导线易被碰断, 或由于接线头焊接不良, 长期运行后脱焊, 以致造成绕组端部断路。因此, 发生断路故障后, 首先应检查绕组端部, 找到断路点后, 应重新连接、焊牢、包上相应的绝缘材料后, 再涂上绝缘漆, 即可继续使用。

(二) 、 绕组匝间方面

绕组匝间绝缘相当于导线的全长, 面积很大, 容易出现薄弱环节。从绕组烧损的故障类别来看, 匝间短路占的比例最大。

1、造成绕组匝间短路的主要原因:

(1)、 供电电压出现浪涌, 产生瞬态过电压使绕组匝间电压分布极不均匀, 相间首匝承受最大的过电压。煤矿井下电动机由于起动频繁, 经常出现点动起动等特点, 操作过电压很容易引起进线第一匝匝间短路。

(2)、目前煤矿井下供电电压多为660V 和1140V , 电动机供电电压较高, 当散嵌绕组并联支路数较多时, 槽内匝间最大工作电压升高, 造成匝间短路。

(3)、 定子绕组在端部机械强度不够, 外届大量煤尘积存在线匝缝隙中, 导线在电磁力的作用下产生微裂而摩擦, 致使匝间短路。

(4)、定子绕组排列不整齐, 交叉混乱, 造成嵌线困难, 在操作时不小心而划伤线匝之间的绝缘, 而造成匝间短路。

2、为避免出现匝间故障采取的改进方法:

(1)、对相间首匝加强绝缘处理, 既用相同绝缘等级的薄膜将绕组进线第一匝半叠包一层, 以可服瞬态过电压的冲击。

(2)、对于散嵌绕组, 应选用具有较高绝缘介电强度的电磁线, 同时在嵌线工艺允许的情况下, 应尽可能采用较少的并联支路数以降低槽内匝间最大工作电压。

(3)、绕组每个线圈端部要用无碱玻璃丝带半叠包一层, 包至槽口; 其端部再用玻璃丝套管沿轴向逐槽绑扎; 同时要认真执行侵漆处理工艺, 使绕组具有优良的耐潮性和坚固的整体性。

(4)、线圈绕制时要使导线排列整齐; 嵌线时必须细心, 严格按工艺流程操作, 槽内的导线不得交叉, 并避免猛烈敲打。

(三) 、绕组相间方面

1、绕组相间短路的主要原因:

(1)、双层线圈的槽内层间绝缘宽度不够或没有盖没下层线圈

边。

(2)、线圈端部的三角形绝缘纸没有放妥, 既错位\偏移。

(3)、引线焊接处有毛刺或绝缘包扎不好。

2、为避免绕组相间短路采取的改进方法:

(1)、定子槽内层间绝缘加宽, 同时, 在垫好层间绝缘后, 另放相同绝缘等级的薄膜包在槽中, 把上下层线圈完全隔离开。

(2)、异相线圈端部的三角形绝缘纸要放至接近铁心的根部, 并和槽绝缘相接触。

(3)、焊接引线时, 焊接头必须挫掉毛刺, 焊点处绝缘厚度不小于槽绝缘厚度, 焊点处包扎绝缘与原有绝缘搭接要长。

(四) 、绕组接线错误与嵌反方面:

绕组接线错误或嵌反后, 通电时绕组中电流方向变反, 因此电动机就不能正常运行。由于电动机磁场不平衡, 所以会引起电动机剧烈震动, 噪声异常, 三相电流严重不平衡, 温度升高, 转速降低, 如不及时切断电源, 就会烧毁电动机的绕组。

绕组接线接错与嵌反一般有两种情况, 一种是绕组外部头尾接反, 可以用万用表的毫安档检查, 如万用表的指针摆动, 说明有一相头尾接反, 如指针不动, 接线是正确的; 另一种是绕组内部个别线圈或极相组接错或嵌反, 可将低压直流电源(一般用蓄电池) 通入某相绕组, 用指南针沿定子铁心内圆移动, 逐槽检查, 如指南针经过各极相组时, 指针方向交替变化, 说明接线正确; 指向不变表示极相组接错。在本极相组范围内, 指针的指向交替变化的, 说

明极相组中个别线圈嵌反, 可把故障部分的连接线或过桥线加以纠正即可。

(五) 、 绕组对地方面

绕组对地击穿的主要原因及改进方法:

电动机铁心故障修理时, 有时会留有毛刺以及槽内残留铁屑, 在嵌线时易刺破绝缘层; 应在嵌线前按工艺修复铁心, 把槽内铁屑和灰尘吹净。为节约铜线使线圈尺寸过小, 易在槽口弯折处发生对地击穿, 或为了嵌线方便使线圈尺寸过大, 甚至线圈端部与端盖相接, 而引起对地击穿; 应选择合适的绕线模按要求绕制线圈。在更换绕组时, 忽视组份绝缘材料间的相容性, 乱用绝缘材料代替; 应使用可行的绝缘材料。

煤矿电动机烧损原因及大修理质量问题探讨

龙煤矿业集团双鸭山分公司东保卫煤矿 武兆祥

2012年2月

绕组击穿(电动机烧毁) 绕组过热 电气保护()

过负荷 过电流 过电压 断相

电源、电机及开关缺相

短路

负载重 定转子相擦 转子断条 轴承损坏 供电质量波动 电压等级不附 同心度不够 电机内有杂物 轴承损坏

电动机烧损事故树