电动机绕组短路的检查与处理
电动机绕组短路的检查与处理
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1．外表检查法电动机绕组发生短路后，在故障点会产生高热而使绝缘焦脆，昕以可以在电动机停转以后．仔细观察电动机绕组有无烧焦的痕迹和焦糊味。也可把电动机空载运行一段时间，停机后马上拆下端盖用手摸摸绕组是否发热均匀，有匝间短路的线段处温度一般较高。
2 ．短路侦察器法 捡查电动机线圈是否短路最有效的方法是用短路侦察器 ( 见图 1 所示 ) 。短路侦察器(它具有一个工字形或蚂蝗钉形铁芯，铁芯上绕有许多线圈) 使用时将它放在电动机定子铁芯的槽口上，使它的铁芯同定子铁芯构或一个闭合磁路；当短路侦察器的线圈接上电源后．就相当于一个变压器，侦察器线圈相当于原线圈，电动机槽内的线圈则相当于副线圈。若电动机定予槽内线圈无短路故障，则相当于变压器空载运行，短路侦察器线圈中电流较小：若槽内线圈有短路故障，则相当于变压器绕组短路，此时短路侦察器线圈内电流增大。因此只要测量短路侦察器线圈内的电流，就可以确定电动机定子槽内线圈是否有短路(如无仪表测量，可以用一块小铁片放在被测线圈的另一边所在的槽口上，如被测线圈有短路，短路电流产生的磁通过槽齿，对铁片产生吸力，使铁片发出振动声，否则铁片不振动) 。将侦察器沿定予槽依次移动，同时铁片也相应地移动．并保持等距离，这样可以检查全部槽内线圈是否短路。注：对于双罢绕组的电动机，因为一个槽内育两个线圈边．必须检奄每一线圈的另一边，即先将铁片放在左面槽上，与侦察器所在槽相隔一个节距，再移到右面相隔一个节距的槽上各测一次，只有这样才能测出哪一个是短路的线圈。
查出故障点以后，如果可以看出明显的短路点，只需要新加包绝缘即可，其他情况就要拆下短路线圈重绕。对有匝问短路的电动机，若短路范围较小，且又需要急用时，可临时采用跳接办法，把短路线圈跳过不用(如图 2 所示 ) 。这时戋圈的一端割断，把两线头分别用绝缘布包好。
3 ．说明 短路侦察器的构造如图 3 所示．
它是一只铁芯线圈 ( 铁芯用 155mm × 114mm 的“工”字形硅钢片，每片上钻φ 5mm 的小孔六个，铁芯厚度64mm ，选好压紧后用铆钉穿过小孔铆合，在工字形铁芯凹槽中用直径 2 ． Omm 的高强度聚酯漆包线绕 30 层 ( 每层 16匝，共480 匝 ) ，即可应用在 220 伏电源上 ) 。短略侦察器的曲而应与定子铁芯内膛圆周曲面相吻合。
绕组是电动机的组成部分，老化，受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害，电机过载、欠电压、过电压，缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。
一、绕组接地
指绕组与贴心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。
1、故障现象
机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热，致使电动机无法正常运行。
2、产生原因
绕组受潮使绝缘电阻下降；电动机长期过载运行；有害气体腐蚀；金属异物侵入绕组内部损坏绝缘；重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心；绕组端部碰端盖机座；定、转子磨擦引起绝缘灼伤；引出线绝缘损坏与壳体相碰；过电压（如雷击）使绝缘击穿。
3. 检查方法
（1）观察法。通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹，如有就是接地点。
（2）万用表检查法。用万用表低阻档检查，读书很小，则为接地。
（3）兆欧表法。根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻，若读数为零，则表示该项绕组接地，但对电机绝缘受潮或因事故而击穿，需依据经验判定，一般说来指针在“0”处摇摆不定时，可认为其具有一定的电阻值。
（4）试灯法。如果试灯亮，说明绕组接地，若发现某处伴有火花或冒烟，则该处为绕组接地故障点。若灯微亮则绝缘有接地击穿。若灯不亮，但测试棒接地时也出现火花，说明绕组尚未击穿，只是严重受潮。也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲，敲到某一处等一灭一亮时，说明电流时通时断，则该处就是接地点。
（5）电流穿烧法。用一台调压变压器，接上电源后，接地点很快发热，绝缘物冒烟处即为接地点。应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍，时间不超过半分钟；大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流，到接地点刚冒烟时立即断电。
（6）分组淘汰法。对于接地点在铁芯心里面且烧灼比较厉害，烧损的铜线与铁芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相绕组分成两半，依此类推，最后找出接地点。
此外，还有高压试验法、磁针探索法、工频振动法等，此处不一一介绍。
4. 处理方法
（1）绕组受潮引起接地的应先进行烘干，当冷却到60——70℃左右时，浇上绝缘漆后再烘干。
（2）绕组端部绝缘损坏时，在接地处重新进行绝缘处理，涂漆，再烘干。
（3）绕组接地点在槽内时，应重绕绕组或更换部分绕组元件。
最后应用不同的兆欧表进行测量，满足技术要求即可。
二、绕组短路
由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至，分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。
1. 故障现象
离子的磁场分布不均，三相电流不平衡而使电动机运行时振动和噪声加剧，严重时电动机不能启动，而在短路线圈中产生很大的短路电流，导致线圈迅速发热而烧毁。
2. 产生原因
电动机长期过载，使绝缘老化失去绝缘作用；嵌线时造成绝缘损坏；绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿；端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏；端部连接线绝缘损坏；过电压或遭雷击使绝缘击穿；转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏；金属异物落入电动机
内部和油污过多。
3. 检查方法
（1）外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦，绕组过热后留下深褐色，并有臭味。
（2）探温检查法。空载运行20分钟（发现异常时应马上停止），用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。
（3）通电实验法。用电流表测量，若某相电流过大，说明该相有短路处。
（4）电桥检查。测量个绕组直流电阻，一般相差不应超过5%以上，如超过，则电阻小的一相有短路故障。
（5）短路侦察器法。被测绕组有短路，则钢片就会产生振动。
（6）万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻，若读书极小或为零，说明该二相绕组相间有短路。
（7）电压降法。把三绕组串联后通入低压安全交流电，测得读书小的一组有短路故障。
（8）电流法。电机空载运行，先测量三相电流，在调换两相测量并对比，若不随电源调换而改变，较大电流的一相绕组有短路。
4. 短路处理方法
（1）短路点在端部。可用绝缘材料将短路点隔开，也可重包绝缘线，再上漆重烘干。
（2）短路在线槽内。将其软化后，找出短路点修复，重新放入线槽后，再上漆烘干。
（3）对短路线匝少于1/12的每相绕组，串联匝数时切断全部短路线，将导通部分连接，形成闭合回路，供应急使用。
（4）绕组短路点匝数超过1/12时，要全部拆除重绕。
三、绕组短路
由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂，焊接后又未清除干净，就可能造成壶焊或松脱；受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁，在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时，另几根导线由于电流的增加而温度上升，引起绕组发热而断路。一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。
1. 故障现象
电动机不能启动，三相电流不平衡，有异常噪声或振动大，温升超过允许值或冒烟。
2. 产生原因
（1）在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。
（2）绕组各元件、极（相）组和绕组与引接线等接线头焊接不良，长期运行过热脱焊。
（3）受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。
（4）匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。
3. 检查方法
（1）观察法。断点大多数发生在绕组端部，看有无碰折、接头出有无脱焊。
（2）万用表法。利用电阻档，对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上，另一根依次接在三相绕组的首端，无穷大的一相为断点；“△”型接法的短开连接后，分别测每组绕组，无穷大的则为断路点。
（3）试灯法。方法同前，等不亮的一相为断路。
（4）兆欧表法。阻值趋向无穷大（即不为零值）的一相为断路点。
（5）电流表法。电机在运行时，用电流表测三相电流，若三相电流不平衡、又无短路现象，则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。
（6）电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时，说明该相绕组有部分断路故障；
（7）电流平衡法。对于“Y”型接法的，可将三相绕组并联后，通入低电压大电流的交流电，如果三相绕组中的电流相差大于10%时，电流小的一端为断路；对于“△”型接法的，先将定
子绕组的一个接点拆开，再逐相通入低压大电流，其中电流小的一相为断路。
（8）断笼侦察器检查法。检查时，如果转子断笼，则毫伏表的读数应减小。
4. 断路处理方法
（1）断路在端部时，连接好后焊牢，包上绝缘材料，套上绝缘管，绑扎好，再烘干。
（2）绕组由于匝间、相间短路和接地等原因而造成绕组严重烧焦的一般应更换新绕组。
（3）对断路点在槽内的，属少量断点的做应急处理，采用分组淘汰法找出断点，并在绕组断部将其连接好并绝缘合格后使用。
（4）对笼形转子断笼的可采用焊接法、冷接法或换条法修复。
四、绕组接错
绕组接错造成不完整的旋转磁场，致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状，严重时若不及时处理会烧坏绕组。主要有下列几种情况：某极相中一只或几只线圈嵌反或头尾接错；极（相）组接反；某相绕组接反； 多路并联绕组支路接错；“△”、“Y”接法错误。
1、故障现象
电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大，温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。
2、产生原因
误将“△”型接成“Y”型；维修保养时三相绕组有一相首尾接反；减压启动是抽头位置选择不合适或内部接线错误；新电机在下线时，绕组连接错误；旧电机出头判断不对。
3. 检修方法
（1）滚珠法。 如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动，说明正确，否则绕组有接错现象。
（2）指南针法。如果绕组没有接错，则在一相绕组中，指南针经过相邻的极（相）组时，所指的极性应相反，在三相绕组中相邻的不同相的极（相）组也相反；如极性方向不变时，说明有一极（相）组反接；若指向不定，则相组内有反接的线圈。
（3）万用表电压法。按接线图，如果两次测量电压表均无指示，或一次有读数、一次没有读数，说明绕组有接反处。
（4）常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。
4. 处理方法
（1）一个线圈或线圈组接反，则空载电流有较大的不平衡，应进厂返修。
（2）引出线错误的应正确判断首尾后重新连接。
（3）减压启动接错的应对照接线图或原理图，认真校对重新接线。
（4）新电机下线或重接新绕组后接线错误的，应送厂返修。
（5）定子绕组一相接反时，接反的一相电流特别大，可根据这个特点查找故障并进行维修。
（6）把“Y”型接成“△”型或匝数不够，则空载电流大，应及时更正。
电动机绕组短路的检查与处理
发布日期：2010-5-20
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1．外表检查法电动机绕组发生短路后，在故障点会产生高热而使绝缘焦脆，昕以可以在电动机停转以后．仔细观察电动机绕组有无烧焦的痕迹和焦糊味。也可把电动机空载运行一段时间，停机后马上拆下端盖用手摸摸绕组是否发热均匀，有匝间短路的线段处温度一般较高。
2 ．短路侦察器法捡查电动机线圈是否短路最有效的方法是用短路侦察器（见图 1 所示）。短路侦察器（它具有一个工字形或蚂蝗钉形铁芯，铁芯上绕有许多线圈）使用时将它放在电动机定子铁芯的槽口上，使它的铁芯同定子铁芯构或一个闭合磁路；当短路侦察器的线圈接上电源后．就相当于一个变压器，侦察器线圈相当于原线圈，电动机槽内的线圈则相当于副线圈。若电动机定予槽内线圈无短路故障，则相当于变压器空载运行，短路侦察器线圈中电流较小：若槽内线圈有短路故障，则相当于变压器绕组短路，此时短路侦察器线圈内电流增大。因此只要测量短路侦察器线圈内的电流，就可以确定电动机定子槽内线圈是否有短路（如无仪表测量，可以用一块小铁片放在被测线圈的另一边所在的槽口上，如被测线圈有短路，短路电流产生的磁通过槽齿，对铁片产生吸力，使铁片发出振动声，否则铁片不振动）。将侦察器沿定予槽依次移动，同时铁片也相应地移动．并保持等距离，这样可以检查全部槽内线圈是否短路。注：对于双罢绕组的电动机，因为一个槽内育两个线圈边．必须检奄每一线圈的另一边，即先将铁片放在左面槽上，与侦察器所在槽相隔一个节距，再移到右面相隔一个节距的槽上各测一次，只有这样才能测出哪一个是短路的线圈。
查出故障点以后，如果可以看出明显的短路点，只需要新加包绝缘即可，其他情况就要拆下短路线圈重绕。对有匝问短路的电动机，若短路范围较小，且又需要急用时，可临时采用跳接办法，把短路线圈跳过不用（如图 2 所示）。这时戋圈的一端割断，把两线头分别用绝缘布包好。
3 ．说明短路侦察器的构造如图 3 所示．
它是一只铁芯线圈（铁芯用 155mm × 114mm 的“工”字形硅钢片，每片上钻φ 5mm 的小孔六个，铁芯厚度64mm ，选好压紧后用铆钉穿过小孔铆合，在工字形铁芯凹槽中用直径 2 ． Omm 的高强度聚酯漆包线绕 30 层（每层 16匝，共480 匝），即可应用在 220 伏电源上）。短略侦察器的曲而应与定子铁芯内膛圆周曲面相吻合。
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三相异步电动机检修 文件类型：DOC/Microsoft Word 文件大小：字
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三相异步电动机检修实训三 三相异步电动机检修
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. 另外, 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.
一, 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, 经检测发现定子绕组已与定子铁心短接, 即绕组接地, 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.
1. 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) 绕组制造工艺不良, 以致绕组绝缘性能下降.
(4) 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, 冷却介质中尘粒过多, 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, 或槽绝缘移位, 造成导线与铁心相碰.
(5) 铁心硅钢片凸出, 或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, 烧毁槽楔或槽绝缘.
(6) 绕组端部过长, 与端盖相碰.
(7) 引线绝缘损坏, 与机壳相碰.
(8) 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.
(9) 槽内或线圈上附有铁磁物质, 在交变磁通作用下产生振动, 将绝缘磨穿. 若铁磁
物质较大, 则易产生涡流, 引起绝缘的局部热损坏.
2. 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, 无论使用哪种方法, 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) 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.
(3) 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.
图 3 —39 用校验灯检查绕组接地
(4) 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, 如图 3 - 39所示. 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.
(5) 冒烟法 在电动机的定子铁心与线圈之间加一低电压, 并用调压器来调节电压, 逐渐升高电压后接地点会很快发热, 使绝缘烧焦并冒烟, 此时应立即切断电源, 在接地处做好标记. 采用此法时应掌握通人电流的大小. 一般小型电动机不超过额定电流的 2 倍, 时间不超过 0.5min ;对于容量较大的电动机, 则应通人额定电流的 20 %~ 50 % ,或者逐渐增大电流至接地处冒烟为止.
(6) 电流定向法 将有故障一相绕组的两个头接起来, 例如将 U 相首末端并联加直
流电压. 电源可用 6 ~12V 蓄电池, 串联电流表和可调电阻, 如图 3 — 40 所示. 调节可调电阻, 使电路中电流为 0 . 2~0 . 4 倍额定电流, 线圈内的电流方向如图中所示. 则故障槽内的电流流向接地点. 此时若用小磁针在被测绕组的槽口移动, 观察小磁针的方向变化, 可确定故障的槽号, 再从找到的槽号上, 下移动小磁针, 观察磁针的变化, 则可找到故障的位置.
图 3 — 40 电流定向法
(7) 分段淘汰法 如果接地点位置不易发现时, 可采用此法进行检查. 首先应确定有接地故障的相绕组, 然后在极相组的连接线中间位置剪断或拆开, 使该相绕组分成两半, 然后用万用表, 兆欧表或效验灯等进行检查. 电阻为零或校验灯亮的一半有接地故障存在. 接着再把接地故障这部分的绕组分成两部分, 以此类推分段淘汰, 逐步缩小检查范围, 最后就可找到接地的线圈.
图 3 — 41 分段淘汰法检查接地绕组
实践证明, 电动机的接地点绝大部分发生在线圈伸出铁心端部槽口的位置上. 如该处的接地不严重, 可先加热软化后, 用竹片或绝缘材料插人线圈与铁心之间, 然后再检查. 如不接地, 则将线圈包扎好, 涂上绝缘漆烘干即可. 如绕组接地发生在两头碰触端盖, 则可用绝缘物衬在端盖上, 接地故障便可以排除.
3. 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.
a .在接地的绕组中, 通人低压电流加热, 在绝缘软化后打出槽楔.
b .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, 插人接地点的导线与铁心之间, 再用小木锤将其轻轻打人.
c .在接地位置垫放绝缘以后, 再将绝缘纸对折起来, 最后打人槽楔.
(2) 槽内线圈上层边接地可按下述步骤检修.
a .在接地的线圈中通人低压电流加热, 待绝缘软化后, 再打出槽楔.
b .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.
c .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.
d .按线圈排列顺序, 把翻出槽外的线圈再嵌人槽内.
e .滴人绝缘漆, 并通人低压电流加热, 烘干.
f .将槽绝缘对折起来, 放上对折的绝缘纸, 再打人槽楔.
(3) 槽内线圈下层边接地可按下述步骤检修.
a .在线圈内通人低压电流加热. 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.
b .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.
c .滴人绝缘漆, 并通人低压电流加热, 烘干.
d .将槽绝缘对折起来, 放上对折的绝缘纸, 再打人槽楔.
(4) 绕组端部接地可按下述步骤检修.
a .先把损坏的绝缘刮掉并清理干净.
b .将电动机定子放人烘房进行加热, 使其绝缘软化.
c .用硬木做成的打板对绕组端部进行整形处理. 整形时, 用力要适当, 以免损坏绕组的绝缘.
d .对于损坏的绕组绝缘, 应重新包扎同等级的绝缘材料, 并涂刷绝缘漆, 然后进行烘干处理.
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, 其中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. 相间短路是由于相邻线圈之间绝缘层损坏而短路, 一个极相组的两根引线被短接, 以及三相绕组的两相之间因绝缘损坏而造成的短路.
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.
1. 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, 导致绝缘击
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.
2. 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(一般阻值偏差不超过 5 %可视为正常).
若电动机绕组为三角形接法, 应拆开一个连接点再进行测量.
(4) 电压法 将一相绕组的各极相组连接线的绝缘套管剥开, 在该相绕组的出线端通入 50 ~100V 低压交流电或 12~36V 直流电, 然后测量各极相组的电压降, 读数较小的即为短路绕组, 如图 3 —42 所示. 为进一步确定是哪一只线圈短路, 可将低压电源改接在极相组的两端, 再在电压表上连接两根套有绝缘的插针, 分别刺人每只线圈的两端, 其中测得的电压最低的线圈就是短路线圈.
图 3 —42 电压法检查短路绕组
(5) 电流平衡法 测量电路如图 3 —43所示, 电源变压器可用 36V 变压器或交流电焊机. 每相绕组串接一只电流表, 通电后记下电流表的读数, 电流过大的一相即存在短路.
3 —43 电流平衡法检查短路绕组
(6) 短路侦察器法 短路侦察器是一个开口变压器, 它与定子铁心接触的部分做成与定子铁心相同的弧形, 宽度也做成与定子齿距相同, 如图 3 —44 所示. 其检查方法如下.
图 3 —44 短路侦察器法检查短路绕组
取出电动机的转子, 将短路侦察器的开口部分放在定子铁心中所要检查的线圈边的槽口上, 给短路侦查器通入交流电, 这时短路侦查器的铁心与被测定子铁心构成磁回路, 而组成一个变压器, 短路侦察器的线圈相当于变压器的一次线圈, 定子铁心槽内的线圈相当于变压器的二次线圈. 如果短路侦察器是处在短路绕组, 则形成类似一个短路的变压器, 这时串接在短路侦察器线圈中的电流表将显示出较大的电流值. 用这种方法沿着被测电动机的定子铁心内圆逐槽检查, 找出电流最大的那个线圈就是短路的线圈.
如果没有电流表, 也可用约 0 . 6mm 厚的钢锯条片放在被测线圈的另一个槽口, 若有短路, 则这片钢锯条就会产生振动, 说明这个线圈就是故障线圈. 对于多路并联的绕组, 必须将各个并联支路打开, 才能采用短路侦察器进行测量.
(7) 感应电压法 将 12 ~36V 单相交流电通人 U 相, 测量 V , W 相的感应电压; 然后通人 V 相, 测量 W , U 相的感应电压; 再通入 W 相, 测量 U , V 相的感应电压. 记下测量的数值进行比较, 感应电压偏小的一相即有短路.
3. 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. 根据维修经验, 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.
(3) 局部调换线圈法 如果同心绕组的上层线圈损坏, 可将绕组适当加热软化, 完整地取出损坏的线圈, 仿制相同规格的新线圈, 嵌到原来的线槽中. 对于同心式绕组的底层线圈和双层叠绕组线圈短路故障, 可采用" 穿绕法" 修理. 穿绕法较为省工省料, 还可以避免损坏其他好线圈.
穿绕修理时, 先将绕组加热至 80 ℃ 左右使绝缘软化, 然后将短路线圈的槽楔打出, 剪断短路线圈两端, 将短路线圈的导线一根一根抽出. 接着清理线槽, 用一层聚醋薄膜复合青壳纸卷成圆筒, 插人槽内形成一个绝缘套. 穿线前, 在绝缘套内插入钢丝或竹签(打蜡) 后作为假导线, 假导线的线径比导线略粗, 根数等于线匝数. 导线按短路线圈总长剪断, 从中点开始穿线, 如图 3 — 45 所示. 导线的一端(左端) 从下层边穿起, 按下 1 ,上 2 ,下 3 ,上 4 的次序穿绕, 另一端(右端) 从上层边穿起, 按上 5 ,下 6 , 上 7 , 下 8 的次序穿绕. 穿绕时, 抽出一根假导线, 随即穿人一根新导线, 以免导线或假导线在槽内发生移动. 穿绕完毕, 整理好端部, 然后进行接线, 并检查绝缘和进行必要的试验, 经检测确定绝缘良好并经空载试车正常后, 才能浸漆, 烘干. 图3-45 穿绕法修理短路绕组
对于单层链式或交叉式绕组, 在拆除故障线圈之后, 把上面的线圈端部压下来填充空隙, 另制一组导线直径和匝数相同的新线圈, 从绕组表层嵌人原来的线槽内.
(4) 截除故障点法对于匝间短路的一些线圈, 在绕组适当加热后, 取下短路线圈的槽楔, 并截断短路线圈的两边端部, 小心地将导线抽出槽外, 接好余下线圈的断头, 而后再进行绝缘处理.
(5) 去除线圈法或跳接法在急需电动机使用, 而一时又来不及修复时, 可进行跳接处理, 即把短路的线圈废弃, 跳过不用, 用绝缘材料将断头包好. 但这种方法会造成电动机三相电磁不平衡, 恶化了电动机性能, 应慎用, 事后应进行补救.
三, 定子绕组断路故障的检修
当电动机定子绕组中有一相发生断路, 电动机星形接法时, 通电后发出较强的" 嗡嗡" 声, 启动困难, 甚至不能启动, 断路相电流为零. 当电动机带一定负载运行时, 若突然发生一相断路, 电动机可能还会继续运转, 但其他两相电流将增大许多, 并发出较强的" 嗡嗡" 声. 对三角形接法的电动机, 虽能自行启动, 但三相电流极不平衡, 其中一相电流比另外两相约大 70 % ,且转速低于额定值. 采用多根并绕或多支路并联绕组的电动机, 其中一根导线断线或一条支路断路并不造成一相断路, 这时用电桥可测得断股或断支路相的电阻值比另外两相大.
1. 定子绕组断路的原因
(1) 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, 以致造成绕组断路.
(2) 导线质量低劣, 导线截面有局部缩小处, 原设计或修理时导线截面积选择偏小,
以及嵌线时刮削或弯折致伤导线, 运行中通过电流时局部发热产生高温而烧断.
(3) 接头脱焊或虚焊, 多根并绕或多支路并联绕组断股未及时发现, 经一段时间运行后发展为一相断路, 或受机械力影响断裂及机械碰撞使线圈断路.
(4) 绕组内部短路或接地故障, 没有发现, 长期过热而烧断导线.
2. 定子绕组断路故障的检查实践证明, 断路故障大多数发生在绕组端部, 线圈的接头以及绕组与引线的接头处. 因此, 发生断路故障后, 首先应检查绕组端部, 找出断路点, 重新进行连接, 焊牢, 包上相应等级的绝缘材料, 再经局部绝缘处理, 涂上绝缘漆晾干, 即可继续使用. 定子绕组断路故障的检查方法有以下几种.
(1) 观察法 仔细观察绕组端部是否有碰断现象, 找出碰断处.
(2) 万用表法 将电动机出线盒内的连接片取下, 用万用表或兆欧表测各相绕组的电阻, 当电阻大到几乎等于绕组的绝缘电阻时, 表明该相绕组存在断路故障, 测量方法如图 3—46 所示.
3 — 46 万用表法检查绕组断路
(3) 检验灯法 小灯泡与电池串联, 两根引线分别与一相绕组的头尾相连, 若有并联支路, 拆开并联支路端头的连接线; 有并绕的, 则拆开端头, 使之互不接通. 如果灯不亮, 则表明绕组有断路故障. 测量方法如图 3 — 47 所示.
3 — 47 检验灯法检查绕组断路
(4) 三相电流平衡法 对于 10kw 以上的电动机, 由于其绕组都采用多股导线并绕或多支路并联, 往往不是一相绕组全部断路, 而是一相绕组中的一根或几根导线或一条支路断开, 所以检查起来较麻烦, 这种情况下可采用三相电流平衡法来检测.
将异步电动机空载运行, 用电流表测量三相电流. 如果星形连接的定子绕组中有一相部分断路, 则断路相的电流较小, 如图 3 — 48 ( a )所示. 如果三角形连接的定子绕组中有一相部分断路, 则三相线电流中有两相的线电流较小, 如图 3 — 16 ( b )所示.
3 — 48 电动机空载运行时检查定子绕组断路
如果电动机已经拆开, 不能空载运行, 这时可用单相交流电焊机作为电源进行测试. 当电动机的三相绕组采用星形接法时, 需将三相绕组串人电流表后再并联, 然后接通单相交流电源, 测试三相绕组中的电流, 若电流值相差 5 %以上, 电流较小的一相绕组可能有部分断路. 如图 3 — 49所示. 当电动机的三相绕组采用三角形接法时, 应先将绕组的接头拆开, 然后将电流表分别串接在每相绕组中, 测量每相绕组的电流,
如图 3 — 50 所示. 比较各相绕组的电流, 其中电流较小的一相绕组即为断路相. 图 3 — 49电流平衡法检查星形接法的电动机定子绕组
图 3 — 50 电流平衡法检查三角形接法的电动机定子绕组
(5) 电阻法 用直流电桥测量三相绕组的直流电阻, 如三相直流电阻阻值相差大于 2 %时, 电阻较大的一相即为断路相. 由于绕组的接线方式不同, 因此检查时可分为以下几种情况.
对于每相绕组均有两个引出线引出机座的电动机, 可先用万用表找出各相绕组的首末端, 然后用直流电桥分别测量各相绕组的电阻 Ru , Rv 和 Rw ,最后再进行比较.
3. 定子绕组断路故障的检修
查明定子绕组断路部位后, 即可根据具体情况进行相应的修理, 检修方法如下.
(1) 当绕组导线接头焊接不良时, 应先拆下导线接头处包扎的绝缘, 断开接头, 仔细清理, 除去接头上的油污, 焊渣及其他杂物. 如果原来是锡焊焊接的, 则先进行搪锡, 再用烙铁重新焊接牢固并包扎绝缘, 若采用电弧焊焊接, 则既不会损坏绝缘, 接头也比较牢靠.
(2) 引线断路时应更换同规格的引线. 若引线长度较长, 可缩短引线, 重新焊接接头.
(3) 槽内线圈断线的处理. 出现该故障现象时, 应先将绕组加热, 翻起断路的线圈, 然后用合适的导线接好焊牢, 爆炸绝缘后再嵌回原线槽, 封好槽口并刷上绝缘漆. 但注意接头处不能在槽内, 必须放在槽外两端. 另外, 也可以调换新线圈. 有时遇到电动机急需使用, 一时来不及修理, 也可以采取跳接法, 直接短接断路的线圈, 但此时应降低负载运行. 这对于小功率电动机以及轻载, 低速电动机是比较适用的. 这是一种应急修理办法, 事后应采取适当的补救措施. 如果绕组断路严重, 则必须拆除绕组重绕.
(4) 当绕组端部断路时, 可采用电吹风机对断线处加热, 软化后把断头端挑起来, 刮掉断头端的绝缘层, 随后将两个线端插人玻璃丝漆套管内, 并顶接在套管的中间位置进行焊接. 焊好后包扎相应等级的绝缘, 然后再涂上绝缘漆晾干. 修理时还应注意检查邻近的导线, 如有损伤也要进行接线或绝缘处理. 对于绕组有多根断线的, 必须仔细查出哪两根线对应相接, 否则接错将造成自行断路. 多根断线的每两个线端的连接方法与上述单根断线的连接方法相同.
四, 电动机常见机械故障检修
(一) 轴承的检修
1. 轴承损坏的现象及原因
(1)轴承的外圈或滚珠破裂, 是由于轴承被强力套入转轴, 造成轴承与轴配合不当而损坏轴承.
(2)滚珠, 钢圈, 夹持器变成蓝色, 是由于轴承少油滚珠干磨引起高温, 或加油过多, 高速转动时剧烈搅拌发热, 或在装配时轴或轴承座配合不当及安装时轴不对中.
(3)滚道有凹痕, 由于安装方法不当或皮带拉的太紧所致.
(4)轴承滚道内有金属颗粒, 主要是金属材料疲劳或有异物侵入轴承, 造成磨损.
(5)轴承表面锈蚀, 水汽, 酸碱液侵入轴承内部.
2. 轴承检查的方法
(1)听声音检查
用螺丝刀顶在电动机的外轴承盖上, 仔细听电动机运转的声音, 通过轴承滚动所发出的声音来判断轴承故障.
①听到滚动体有不规律的撞击声, 则说明各别滚珠有破裂现象.
②听到滚动体有明显的震动声, 则说明轴承间隙过大, 有跑套现象.
③滚动体声音发哑, 声色沉重, 则说明轴承润滑油太脏, 有杂质侵入.
④听到轴承滚动发出尖叫声, 则说明轴承润滑油过少或干枯.
⑤声音单调且均匀, 但轴承温度过高, 则说明轴承润滑油过量或润滑油粘度太大. ⑥声音有周期性的忽高忽低, 则说明电动机的负载有变化, 轻重不一致.
⑦对已拆卸并清洗过的轴承, 套在手上, 用力转动外圈, 若听到有不均匀的杂音和有振动感, 则说明轴承有间隙过大.
(2)手动检查
①用手握住电动机的转轴, 用力上下晃动, 如下左图所示, 若发现有松动现象, 超过定子铁心和转子铁心的正常间隙, 则说明轴承已损坏.
②用手指捏住轴承得外圈, 沿着轴向的方向晃动数次, 若晃动过大, 则说明轴承间隙过大. ③将已拆卸并清洗过的轴承用手握紧, 用力摇动, 如下右图所示, 若滚珠在内外圈之间有明显的撞击声, 则说明轴承间隙过大.
(3)温度检查
对一台正在运行的电动机, 用温度计测量轴承的温度, 若滚动轴承的温度超过60℃,滑动轴承的温度超过45℃,则说明轴承发热严重, 有故障.
(4)测量检查
用塞尺测量滑动轴承轴颈与衬套之间的间隙, 若超过规定值, 说明轴承已损坏.
3. 轴承检修的方法
(1)轴承有锈迹
可用00号砂纸擦除锈迹, 再用汽油清洗干净. 对已破损或钢圈有裂纹的轴承, 就必须更换相同型号的新轴承.
(2)轴承过紧
拆卸轴承, 用砂纸打磨转轴, 再正确装配轴承.
(3)轴承过松
轴承过松情况有两种, 一种是轴承内圈与转轴配合不紧, 俗称跑内套; 一种是轴承外圈与端盖内圆配合不紧, 俗称跑外套.
处理方法是在转轴和端盖内圆的表面上用冲子冲一些对称的麻点, 如下图所示, 以减小轴承与它们之间的距离, 增大摩擦力.
4. 轴承的清洗及加油
(1)轴承清洗过程
如下图所示, 先刮去钢珠表面的废油; 用棉布擦去残余的废油; 然后把轴承浸在汽油里, 用毛刷洗刷钢珠; 再把轴承放在干净的汽油里漂洗干净; 最后把轴承放在纸上使汽油挥发干.
(2)轴承加油过程
对滚动轴承润滑脂的选择, 主要考虑轴承的运转条件, 如使用环境(潮湿或干燥), 工作温度和电机转速等. 加润滑油的容量不宜超过轴承室容积的2/3 .
轴承加润滑油时, 应从轴承的一面把油挤压进去, 然后用手指轻轻刮去多余的油, 只要把油加到能平平封住钢珠即可. 在轴承盖上加润滑油时, 不要加得太满, 约有60-70%即可.
(二) 转轴的检修
1. 对转轴的要求
(1)轴的中心线应为直线, 没有弯曲.
(2)轴径与轴枢表面应平滑, 没有凹坑, 波纹, 刮痕.
(3)键槽的工作表面应平滑, 垂直, 没有裂痕和毛角.
2. 转轴检修的方法
(1)转轴弯曲
如下图所示, 用千分表测量转轴, 其弯曲度不得超过0.2mm, 否则将轴放在压力机上
矫正, 矫直.
(2)键槽磨损
先在键槽磨损处进行堆焊, 然后放在车床上重新铣削键槽.
(3)轴颈磨损
轴颈磨损较轻时, 可用电镀在轴颈处镀一层铬, 再磨削至原有尺寸. 轴颈磨损较重时, 如下图所示, 可在轴颈磨损处进行堆焊, 然后放在车床上车削磨光, 达到原有尺寸.
(4)轴有裂纹或断裂
对有裂纹或断裂的轴, 一般需要换新轴.
(三) 机座检修
机座一般用铸铁制成, 若有裂纹或断裂时, 可用铸铁焊条进行焊接, 在焊接时应注意不要烫伤定子绕组.
若地脚完全断裂, 可用角铁修补.
(四) 端盖检修
1. 端盖破裂修理
若端盖破裂会影响电机定子和转子的同心度, 可用铸铁焊条进行焊接.
若端盖破裂严重, 裂纹较多, 不宜电焊时, 可用5~7mm后的钢板修补, 如图所示, 按修补裂缝所需尺寸割取适当形状的钢板, 用螺栓紧固在端盖上.
2. 端盖轴承孔间隙过大修理
端盖轴承孔间隙超过0.05mm, 将造成电机定子和转子铁心相接触, 出现扫膛现象. 处理方法是, 装配时用一条宽度等于轴承宽度的薄铜片, 垫在轴承外圆与端盖内圆之间, 来消除间隙.
3. 端盖止口松动修理
由于端盖拆装频繁或锤击, 腐蚀等原因, 造成止口表面受伤, 影响与机壳的配合. 可用锉刀把突出的伤痕锉平, 若
止口松动, 可在止口圆周上衬垫薄铜皮, 否则更换新端盖.
(五) 铁心检修
1. 铁心表面有擦伤
由于轴承磨损, 轴弯曲和端盖松动等故障, 会造成定转子铁心相接触, 在运行过程中相互摩擦, 发热, 严重时将烧坏铁心和绕组. 修理时先找到根源, 予以排除, 再用刮刀将擦伤处的毛刺刮掉, 并在铁心表面涂一层薄薄的绝缘漆.
2. 铁心表面烧伤
当绕组发生接地故障, 会在槽口处烧坏铁心, 形成凹凸不平的现象, 妨碍嵌线, 埋下故障隐患. 修理时可用小圆锉把烧损铁心表面的溶积物和毛刺锉平.
3. 铁心齿松动
在拆除绕组时, 易把铁心在槽口处的齿片拔松, 会造成齿片振动. 修理时可用较宽的槽楔把齿卡紧. 如图所示.
(六) 风扇检修
1. 风扇叶修理
风扇分为铸铝风扇和塑料风扇, 一般风扇在拆装过程中容易损坏, 若风扇叶断裂, 则需更换相同规格的新风扇; 若塑料风扇有裂纹, 可用强力胶把裂纹处粘牢. 若铸铝风扇的加紧头松动, 可在加紧头与转轴间垫上薄铜皮处理.
2. 风扇罩修理
风扇罩受外力作用凹陷时, 可拆下风扇罩, 在风扇罩里
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