第四章電動(dòng)機(jī)故障分析

1、電機(jī)培訓(xùn)教材 第四章 電動(dòng)機(jī)故障分析第四章 電動(dòng)機(jī)故障分析 第一節(jié)電機(jī)的運(yùn)行與外界條件的影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行受很多因素的影響，歸納起來有安裝地點(diǎn)和周圍環(huán)境的影響：地基或安裝基礎(chǔ)的影響。圖4-1是這些因素對電機(jī)運(yùn)行影響的示意圖。這些因素造成了對電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的干擾，在極端的條件下將使電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障現(xiàn)象，甚至無法運(yùn)行。這些因素對電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的干擾分述如下。一、 電網(wǎng)和電源的影響 圖4-1影響電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的因素電網(wǎng)和電源除向電動(dòng)機(jī)輸入電功率外，同時(shí)伴隨而來的有些因素卻給電動(dòng)機(jī)運(yùn)行帶來干擾，如電網(wǎng)的電壓和頻率波動(dòng)。當(dāng)電壓過低時(shí)，重載的異步電動(dòng)機(jī)會(huì)因堵轉(zhuǎn)而燒毀。快速開關(guān)或油開關(guān)切斷時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓或操作過電壓，會(huì)造

2、成過電壓擊穿，雷擊過電壓同樣會(huì)使絕緣系統(tǒng)因過電壓而擊穿。電源中的諧波分量會(huì)造成換向困難和交流電機(jī)諧波轉(zhuǎn)矩的增加。 這些都會(huì)對電動(dòng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。二、負(fù)載性質(zhì)和負(fù)載機(jī)械的影響 電動(dòng)機(jī)在鈾伸端輸出機(jī)械功率，必須要滿足工作機(jī)械要求，包括過渡過程所需加速力矩或制動(dòng)力矩。但電動(dòng)機(jī)也受到來自工作機(jī)械的反力和附加力矩的影響，在安裝時(shí)不對中，聯(lián)軸節(jié)調(diào)整不當(dāng)，以及由于沖擊負(fù)荷引起的扭振等，都會(huì)從抽伸端輸入附加力和交變力矩，影響電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)。三、安裝環(huán)境和場所的影響電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，向周圍空間發(fā)散熱量和噪聲，但是環(huán)境溫度、濕度、海拔高度以及電動(dòng)機(jī)安裝場所的粉塵、有害氣體、鹽霧、酸氣等，對電動(dòng)機(jī)的

3、運(yùn)行也將產(chǎn)生影響。 四、地基或基礎(chǔ)的影響電動(dòng)機(jī)向工作機(jī)械傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)自重必須由地基或基礎(chǔ)來承受，由鈾伸傳入的工作機(jī)械附加力和力矩，合閘、拉閘時(shí)出現(xiàn)的沖擊力矩，也通過電動(dòng)機(jī)的機(jī)座傳到地基。但是，電動(dòng)機(jī)也常常會(huì)受到來自地基的反作用力，如因基礎(chǔ)振動(dòng)沖擊使電機(jī)受到影響。第二節(jié)運(yùn)行條件與電機(jī)故障 一、電動(dòng)機(jī)的正確選型和使用 電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行是以正確選型和使用為前提的，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在其額定數(shù)據(jù)和技術(shù)條件規(guī)定范圍內(nèi)運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)是安全的；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行超過規(guī)定范圍，可能會(huì)出現(xiàn)不正常征兆，甚至發(fā)生事故。電動(dòng)機(jī)的技術(shù)條件規(guī)定了它的適用環(huán)境條件，負(fù)載條件和工作制。電動(dòng)機(jī)選型是最重要的。電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型號(hào)、防護(hù)方式

4、、容量和轉(zhuǎn)速的選擇，必須根據(jù)負(fù)載機(jī)械的性質(zhì)、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和起、制動(dòng)與加速要求來確定電動(dòng)機(jī)的選型必須滿足使用要求，特殊用途和運(yùn)行條件的電動(dòng)機(jī)，必須專門設(shè)計(jì)和特殊工藝處理以適應(yīng)特殊要求。電動(dòng)機(jī)造型同時(shí)也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)合理性。例如不用要調(diào)速和經(jīng)常起動(dòng)的負(fù)載機(jī)械，如水泵、風(fēng)機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)和小型機(jī)床等，可用異步電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，不但價(jià)格便宜，而且使用，維護(hù)方便；對于不需要調(diào)速、長期工作或重載起動(dòng)的負(fù)載機(jī)械，如球磨機(jī)、大型空壓機(jī)、不調(diào)速軋鋼機(jī)，可選用大型同步電動(dòng)機(jī)來施加，其特點(diǎn)是過載力矩大，運(yùn)行穩(wěn)定，有利于改善功率因數(shù)；對于需要正反轉(zhuǎn)和調(diào)速的軋鋼機(jī)、經(jīng)常發(fā)生堵轉(zhuǎn)的電鏟和顛繁起、制動(dòng)的礦山倦揚(yáng)機(jī)等，均需采用調(diào)速性能好

5、、控制性能好、能迅速正、反轉(zhuǎn)的直流電動(dòng)機(jī)。 二、故障與運(yùn)行條件惡劣的環(huán)境和苛刻的運(yùn)行條件以及超過技術(shù)條件所規(guī)定的允許范圍運(yùn)行，往往是直接導(dǎo)致故障的起因。例如電動(dòng)機(jī)因過載會(huì)導(dǎo)致溫升過高而燒毀；環(huán)境濕度過高往往會(huì)使絕緣受潮而絕緣電阻降低，泄漏電流增加，甚至發(fā)生擊穿；濕度過低又常常造成直流電動(dòng)機(jī)電刷噪聲和換向火花加大；電網(wǎng)電壓過低也會(huì)使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)或過熱而燒毀，快速開關(guān)動(dòng)作時(shí)的浪涌電壓可能會(huì)導(dǎo)致絕緣擊穿；多次連續(xù)起動(dòng)往往會(huì)導(dǎo)致同步電動(dòng)機(jī)阻尼繞組開焊或斷條。運(yùn)行條件不適合導(dǎo)致各種故障，可參見表41。三、運(yùn)行條件對各類電動(dòng)機(jī)的影響 運(yùn)行條件對各類電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的影響和結(jié)果是不同的，例如頻繁起動(dòng)對直流電動(dòng)機(jī)影響

6、不大，而同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)在通常情況下是不允許的，會(huì)產(chǎn)生各種故障；電壓降低對直流電動(dòng)機(jī)不致造成過大威脅，而對交流電機(jī)則危害甚大；濕度變化、環(huán)境污染對交流電機(jī)影響較小，而對直流電動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生很大影響，由于不同類型電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理和特點(diǎn)不同，易產(chǎn)生效障的部位也不相同，見表4-2。 第三節(jié)電動(dòng)機(jī)故障的機(jī)理與征兆電機(jī)運(yùn)行中由于不同因素起作用，有一些結(jié)構(gòu)、部件會(huì)逐漸劣化，逐漸失去原有性能相功能，電動(dòng)機(jī)就會(huì)暴露出一些不正常的狀態(tài)，診斷技術(shù)是要通過各種檢測技術(shù)，測定出能反映故障隱患和趨向參數(shù)，從中得到預(yù)警信息。進(jìn)一步通過信息分析對電動(dòng)機(jī)故障程度和起因有一個(gè)準(zhǔn)確判斷，能及時(shí)和有效的對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修、排除故障，

7、以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的預(yù)知維修，而不致影響生產(chǎn)。 但是檢測技術(shù)只能測出各種參數(shù)，而且有些參數(shù)不是直接反映事故的一次參數(shù)，而是間接反映事故的二次參數(shù)，因此，故障認(rèn)別必須有大量經(jīng)驗(yàn)積累，形成一個(gè)數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)后，才有較高的可靠性。同時(shí)故障識(shí)別必須對診斷對象的各種性能、結(jié)構(gòu)、各種參數(shù)非常熟悉。為了對電動(dòng)機(jī)的故障能作出準(zhǔn)確的判斷，這里先介紹電動(dòng)機(jī)各部分可能產(chǎn)生的故障，其發(fā)生原因、故障最初征兆，了解這些具體內(nèi)容，特有助于準(zhǔn)確判斷各種故障。表4-3是常見的電動(dòng)機(jī)故障起因與征兆。表4-1 運(yùn)行條件引起電動(dòng)機(jī)故障表4-2 電動(dòng)機(jī)易產(chǎn)生的故障表4-3 電動(dòng)機(jī)故障起因及征兆 第四節(jié)電動(dòng)機(jī)故障原因的分析 一、定子鐵心的故

8、障 (1)定子鐵心短路，大部分發(fā)生在齒頂部分，常見于異步電動(dòng)機(jī)和高速大容量同步電動(dòng)機(jī)中。交流電動(dòng)機(jī)定子鐵心中磁通是交變的，鐵心中的磁滯損耗。禍流損耗及表面磁通脈攝損耗都將使鐵心發(fā)熱，為了減少定子鐵心的鐵損，通常都將定于沖片兩邊涂有絕緣層以形成隔離層，以減少鐵損。因此，大容量的和重要的交流電機(jī)，在定于鐵心疊裝后必須進(jìn)行鐵損試驗(yàn)，檢查硅鋼片的質(zhì)量和鐵心是否存在局部過熱的短路現(xiàn)象。 由于異步電動(dòng)機(jī)氣隙小，裝配不當(dāng)，軸承磨損，轉(zhuǎn)軸彎曲及單邊磁拉力等原因，都可能造成定、轉(zhuǎn)子相擦，使定子鐵心局部區(qū)域齒頂上絕緣層被磨去，并因毛刺使片間相連，至使渦流損耗增大而局部過熱，甚至危及定于繞組。由于局部高溫造成絕緣物

9、熱分解，能聞到絕緣揮發(fā)物相分解物的氣味。而電動(dòng)機(jī)此時(shí)往往出現(xiàn)空載電流加大，振動(dòng)和噪聲增大，有時(shí)能發(fā)現(xiàn)機(jī)座外殼局部部位溫度高，發(fā)現(xiàn)以上情況應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢修。 由于大型高速同步機(jī)沖片涂漆質(zhì)量、鐵心表面副傷等原因，也會(huì)導(dǎo)致鐵心局部發(fā)熱，使定于繞組在發(fā)熱部位因過熱而損壞。(2)定于鐵心松動(dòng)。往往是由于制造時(shí)鐵心壓裝不緊，或定子鐵心緊固件松脫或失效時(shí)發(fā)生，其主要征象是電磁噪聲增加，特別是在起動(dòng)過程時(shí)的電磁噪聲，振動(dòng)大是鐵心松動(dòng)的另一征象，鐵心松動(dòng)故障不但使電機(jī)的噪聲使人難以忍受，長期存在將導(dǎo)致繞組絕緣因振動(dòng)大而大大縮短壽命。二、絕緣故障 1絕緣故障規(guī)象電動(dòng)機(jī)備部分絕緣都是由不同絕緣材料，經(jīng)過各種處理組合成

10、的絕緣，各部分的絕緣結(jié)構(gòu)組成了電動(dòng)機(jī)的絕緣系統(tǒng)。但是無論是機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、對環(huán)境的抵抗能力以及耐久性等方面，絕緣系統(tǒng)都是電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中較薄弱的環(huán)節(jié)，其發(fā)生故障的幾率也較高，老化、磨損、過熱、受潮、污染和電暈都會(huì)造成絕緣故障。 (1)老化。電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)，運(yùn)行中由于長期的高溫，機(jī)械應(yīng)力、電磁場、日照、臭氧等因素的作用，發(fā)生了種種化學(xué)和物理變化，使其機(jī)械強(qiáng)度降低，電氣性能劣化，如失去彈性，出現(xiàn)裂紋，泄漏電流增加，介質(zhì)耗損增加，擊穿電壓降低等，這些都是老化現(xiàn)象。(2)磨損。絕緣結(jié)構(gòu)由于電磁力的作用和機(jī)械振動(dòng)等原因組問、繞組與鐵心、固定結(jié)構(gòu)件之間會(huì)發(fā)生位移和不斷摩擦，使絕緣局部變薄、損壞。(3)過熱。

11、絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)中，由于內(nèi)部揮發(fā)成分的放出，氧化裂解，熱裂解等化學(xué)、物理變化，生成氧化物，使絕緣層變硬，發(fā)脆、出現(xiàn)裂紋、針孔，而導(dǎo)致機(jī)械和電氣性能的降低。 (4)受潮。絕緣材科和絕緣結(jié)構(gòu)中有許多強(qiáng)極性物質(zhì)，分子中含有oH基的有機(jī)纖維材料，以及組織疏松，多孔狀材料。而另一方面因水分子尺寸和粘度很小，能透入各種絕緣材料的裂紋和毛細(xì)孔，溶解于絕緣油和絕緣漆中。水分子的存在使絕緣結(jié)構(gòu)的漏導(dǎo)電流大大增加氣性能大大降低。 (5)污染。絕緣結(jié)構(gòu)的表面和內(nèi)部，存在不少裂紋、針孔和微泡，當(dāng)導(dǎo)電性塵?；蛞后w粘結(jié)在絕緣層的表面或滲入裂紋和針孔時(shí)，構(gòu)成了很多漏電通道，使漏導(dǎo)電流大大增加，降低了絕緣可靠性。 (6)電

12、暈。當(dāng)定子電壓較高，電機(jī)環(huán)境海拔高度較高時(shí)易發(fā)生。高壓電機(jī)定子繞組在通風(fēng)槽口和端部出槽口處，絕緣表面電場分布是不均的，當(dāng)局部場強(qiáng)達(dá)到臨界值時(shí)，空氣發(fā)生局部電離(輝光放電現(xiàn)象)，在黑暗時(shí)就能看到蘭色瑩光，這就是電暈現(xiàn)象。電暈產(chǎn)生的熱效應(yīng)、臭氧和氮的氧化物都會(huì)對絕緣產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，使局部絕緣層很快消蝕，耐壓強(qiáng)度降低。 。 2電動(dòng)機(jī)繞組的故障 (1)繞組絕緣磨損。是由于絕緣收縮和電動(dòng)力的作用造成的。長期高溫作用，絕緣層內(nèi)溶劑揮發(fā)等原因，使而槽楔、絕緣襯墊、墊塊因收縮而尺寸變小，綁扎繩變得松弛，線圈和槽壁、線圈與墊塊、線圈與固定端箍之間都產(chǎn)生了間隙，在起動(dòng)、沖擊負(fù)載引起的電動(dòng)力的作用下，將發(fā)生相對位移，

13、時(shí)間久了就會(huì)產(chǎn)生磨損，使絕緣變薄。其伴隨征兆是槽楔竄位，綁扎墊塊脫落，端部綁扎松弛，端部振動(dòng)增大，檢查時(shí)可發(fā)現(xiàn)絕緣電阻降低，泄漏電流增加耐壓水平明顯降低。 (2)絕緣破損。通常是線圈受到了碰撞，或轉(zhuǎn)子部件脫落碰刮導(dǎo)致絕緣局部損傷，運(yùn)行時(shí)往往表現(xiàn)為對地?fù)舸?(3)匝間短路。高壓定子繞組為了減少附加銅耗，通常在股線間需要換位(羅貝爾線棒)。在制造過程中，線圈的壓型和換位工序操作不當(dāng)時(shí)，易造成匝間短路。匝間短路使繞組三相阻抗不相等和三相電流不對稱，電流表指針梅出現(xiàn)擺動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)振動(dòng)加大。在短路匝線圈溫升較高時(shí)，往往會(huì)使線圈表面變色，或線圈局部過熱，絕緣在高溫下分解，甚至產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。 (4)絕

14、緣電阻降低。多數(shù)情況是由于繞組吸潮或?qū)щ娦晕镔|(zhì)粘結(jié)在線圈表面，或滲入絕緣層的裂紋所致。交流電動(dòng)機(jī)定子繞組和直流電動(dòng)機(jī)的電樞、主極、換向極，補(bǔ)償繞組都會(huì)產(chǎn)生這種故障。絕緣電阻降低到不允許程度，一般吹風(fēng)和清擦已難奏效，往往需拆卸電機(jī)用專用清洗劑清洗，干燥、浸漆后方能恢復(fù)?；h(huán)絕緣層、換向器、換向器v形環(huán)端部、轉(zhuǎn)子并頭套絕緣都是裸露帶電導(dǎo)體的對地絕緣，絕緣結(jié)構(gòu)除考慮耐壓強(qiáng)度外，還必須考慮一定爬電距離。當(dāng)爬電距離過短或表面粘結(jié)污垢后，這些部分的絕緣電阻值，也往往會(huì)低于允許標(biāo)準(zhǔn)。三、異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障 (1)斷條和端環(huán)開裂。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，繞組內(nèi)短時(shí)間流過很大電流，不僅承受很大沖擊力，而且很

15、快升溫，產(chǎn)生熱應(yīng)力，端環(huán)還需承受較大離心應(yīng)力。反復(fù)的起動(dòng)、運(yùn)行、停轉(zhuǎn)，使籠條和端環(huán)受到循環(huán)熱應(yīng)力和變形，由于各部分位移量不同，受力不均勻，會(huì)使籠條和端環(huán)因應(yīng)力分布不均勻而斷裂。另外，從電磁力矩來看，起動(dòng)時(shí)的加速力矩，工作時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩是由籠條產(chǎn)生的，減速時(shí)籠條又承受制動(dòng)力矩，由于負(fù)載變化和電壓波動(dòng)時(shí)，籠條就要受到交變負(fù)荷的作用，容易產(chǎn)生疲勞。當(dāng)籠型繞組鑄造質(zhì)量、導(dǎo)條與端環(huán)的材質(zhì)相焊接質(zhì)量存在問題時(shí)，籠條和端環(huán)的斷裂、開焊更易發(fā)生。 籠條、端環(huán)斷裂的征象是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間延長，滑差加大，力矩減少，同時(shí)也將出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)和噪聲增加，電流麥指針出現(xiàn)擺動(dòng)等現(xiàn)象。 (2)繞線型轉(zhuǎn)子繞組擊穿、開焊和匝間短路。

16、繞線型異步電動(dòng)機(jī)需通過滑環(huán)串入電阻器進(jìn)行起動(dòng)和調(diào)速，和籠型異步機(jī)不同的是，它的條形繞組對地和相間必須是絕緣的，由于轉(zhuǎn)子鐵心在設(shè)計(jì)時(shí)大都采用半閉口槽，制造時(shí)卷包絕緣的條形繞組，從一端插入槽內(nèi)后，另一端需彎折、排列成形方可接線，兩端再用并頭套連接起來，焊接后由連接線與滑環(huán)相接，在這個(gè)制造過程中，絕綠層易受機(jī)械損傷。而繞線型轉(zhuǎn)子繞組在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，開路電壓較高，當(dāng)滑環(huán)與電刷接觸不好時(shí)，受過機(jī)械損傷繞組相連接線容易擊穿。 當(dāng)重載起動(dòng)或負(fù)荷較大時(shí)，過大的起動(dòng)電流和負(fù)載電流不僅使繞組溫升升高，而且也會(huì)使井頭套發(fā)生開焊、淌錫或發(fā)生放電現(xiàn)象；另外，轉(zhuǎn)子繞組并頭套之間的間隙中，易積存碳粉等導(dǎo)電性粉塵，易產(chǎn)生片問

17、短路現(xiàn)象，繞線型異步電動(dòng)機(jī)在外接三相調(diào)速電阻不等時(shí)轉(zhuǎn)子三相繞組也會(huì)出現(xiàn)三相電流不平衡現(xiàn)象，往往出現(xiàn)某相繞組過熱現(xiàn)象。四、轉(zhuǎn)子本體的故障轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率的部件，工作時(shí)往往承受各種復(fù)雜和交變的應(yīng)力，如離心力、電磁力、熱應(yīng)力、慣性力和附加強(qiáng)追振蕩力、容易出現(xiàn)各種各樣的故障。轉(zhuǎn)子上零件的脫落和松動(dòng)造成轉(zhuǎn)子失傷，轉(zhuǎn)子伯心產(chǎn)生不對稱磁拉力，轉(zhuǎn)鈾彎曲，軸頸橢圓等等原因，都將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)振動(dòng)增加。 沖擊性載荷在電動(dòng)機(jī)相負(fù)載機(jī)械構(gòu)成的彈性慣量系統(tǒng)中會(huì)激發(fā)起扭轉(zhuǎn)振蕩，使轉(zhuǎn)于結(jié)構(gòu)部件和轉(zhuǎn)抽因高交變力矩而疲勞。第五節(jié) 電動(dòng)機(jī)異常情況的檢查 為了確診故障，在修理之前應(yīng)對被修電動(dòng)機(jī)作一次系統(tǒng)檢查，下面介紹這種檢查的

18、方法。1通電前的檢查 (1)絕緣檢查 統(tǒng)緣檢查就是用搖表(兆歐表)測量三相繞組之間及對地的絕緣電阻。按照電動(dòng)機(jī)的基本技術(shù)要求，額定電壓越高的電動(dòng)機(jī)，絕緣電阻應(yīng)越大。最低的標(biāo)準(zhǔn)是“每千伏1兆歐(M)”，就是說，額定電壓為一千伏的電動(dòng)機(jī)，絕緣電阻至少要有l(wèi)兆歐。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，額定電壓為380伏的電動(dòng)機(jī)，絕緣電阻只要038兆歐就夠了。 看起來這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)很低，許多舊電動(dòng)機(jī)(包括受過潮的)似乎都可能達(dá)到。但要注意一點(diǎn)，就是這項(xiàng)規(guī)定是指電動(dòng)機(jī)在熱狀態(tài)(75)，而同一電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻在75時(shí)比在室溫下要低很多。例如當(dāng)室濕為26時(shí)，絕緣電阻等于75時(shí)的30倍。因此，為了在75時(shí)絕緣電阻不低于038兆歐，在26時(shí)

19、測得的電阻值就不能低于30 x 038兆歐(即114兆歐)。一般地說，設(shè)在t時(shí)測得的絕緣電阻值為R(t)則75時(shí)的阻值R(75)可按公式計(jì)算： R(75) R（t）/K 式中，K叫做折合系數(shù)，其值由溫度t確定，見表44表4-4 折合系數(shù) 舊電動(dòng)機(jī)絕緣電阻達(dá)不到最低要求的常見原因是受潮。對這種電動(dòng)機(jī)至少應(yīng)該進(jìn)行烘干，待絕緣電阻合格后方可使用。如果測相間絕緣(或?qū)Φ亟^緣)時(shí)兆歐表指到零值，就說明電動(dòng)機(jī)有相間短路(或?qū)Φ囟搪?。這時(shí)要拆開電動(dòng)機(jī)仔細(xì)檢查。 (2) 測量每相電阻 因?yàn)槊肯嚯娮韬苄。宰詈糜秒姌驕y量。正常電動(dòng)機(jī)的三相電阻應(yīng)非常接近。其目的是發(fā)現(xiàn)比較嚴(yán)重的匝間短路；發(fā)現(xiàn)繞組斷路。一相繞組

20、全斷時(shí)，電阻為無限大，兩根并繞或兩路并聯(lián)電動(dòng)機(jī)斷一根或一路時(shí)，該相電阻為正常值的兩倍；積累一項(xiàng)數(shù)據(jù)，必要時(shí)可以用它(配合其他數(shù)據(jù))來計(jì)算電動(dòng)機(jī)的性能。如果沒有電橋，對小型電動(dòng)機(jī)也可以用萬用表的歐姆檔(×1檔)作不太精確的測量(因小型電動(dòng)機(jī)電阻較大)。 (3) 初步機(jī)械檢查 主要檢查轉(zhuǎn)軸是否靈活。如果根本轉(zhuǎn)不動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)非常吃力，就不宜進(jìn)行通電試驗(yàn)(否則轉(zhuǎn)不起來會(huì)導(dǎo)致電流太大)，應(yīng)該找出原因，先行排除。如果轉(zhuǎn)軸基本上靈活，而且前兩項(xiàng)檢查也合格，就可以進(jìn)行通電試驗(yàn)。2. 通電試驗(yàn)主要進(jìn)行兩個(gè)試驗(yàn)。(1) 空載試驗(yàn) 給電動(dòng)機(jī)加上額定電壓，讓它不帶負(fù)載地空轉(zhuǎn)，測量定子的三相電流(叫做空載電流，記

21、作I。)、細(xì)聽噪音并觀察電動(dòng)機(jī)的其他表現(xiàn)，如有無過熱、冒煙或絕緣漆味等。為方便起見，一般測量的都是定子的線電流，如圖42所示。由于電源三相電壓及機(jī)內(nèi)三相繞組不可能完全對稱，三相電流總會(huì)有些偏差。如果偏差在l0以內(nèi)，大致可以認(rèn)為合格。如果偏差超過10，就要懷疑機(jī)內(nèi)存在電磁故障，應(yīng)設(shè)法進(jìn)一步判斷。圖4-2空載電流的測 10這個(gè)界限是比較籠統(tǒng)的。有時(shí)電源電壓嚴(yán)重不對稱，機(jī)內(nèi)雖然沒有故障，I。的偏差也可能超過10。反之，某些電磁故障與電源電壓的不對稱配合起來，也可能使I。的偏差在10以內(nèi)。因此，為慎重起見，可采用如下的“換頭法”進(jìn)一步試驗(yàn)：對于星接電動(dòng)機(jī)，把電流最大和最小的兩根相線交換，如果兩個(gè)電流表

22、讀數(shù)基本不變(圖4一3b)，說明電流的偏差是由于電源電壓不對稱或電流表不準(zhǔn)所致，機(jī)內(nèi)并無故障。如果電流表讀數(shù)互換（圖43c)，則說明機(jī)內(nèi)或多或少存在電磁故障，至少是三相繞組存在不對稱性(例如匝數(shù)不等)，應(yīng)進(jìn)一步追查。當(dāng)電動(dòng)機(jī)為角接時(shí)，因每個(gè)線電流都與兩個(gè)相電流有關(guān)，故用上法不易判斷機(jī)內(nèi)有無故障。此時(shí)可暫將電動(dòng)機(jī)改為星接，并相應(yīng)將線電壓提高到660伏(使相電壓正好為380伏，與設(shè)計(jì)值相同)，然后用上法檢查。如果沒有升壓條件，也可仍加380伏的線電壓，此時(shí)相電壓雖只有220伏、低于設(shè)計(jì)值，但若機(jī)內(nèi)存在故障或不對稱性，三相電流仍有偏差，再用換頭法試驗(yàn)，便可確定問題所在。圖4-3用“換頭法”判斷I0不

23、對稱的來源 如果三相I。偏差不大，或者偏差雖然較大，但用換頭法證明偏差原因來自機(jī)外，空載試驗(yàn)是否合格還要看空載電流平均值I。的大小如何。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，負(fù)載超重，電流越大，因此空載時(shí)的定子電流I。應(yīng)該是最小的。一般三相電動(dòng)機(jī)的I。約等于額定電流的20一60(06千瓦以下電動(dòng)機(jī)還要大些)。如果有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的I。竟等于甚至超過額定電流，那么滿載時(shí)電流就要更多地超過額定值，電動(dòng)機(jī)就會(huì)過熱，壽命就會(huì)縮短，或者說，這種電動(dòng)機(jī)根本不應(yīng)該按它銘牌所標(biāo)的功率來滿載運(yùn)行。 例1 一臺(tái)15千瓦的二極電動(dòng)機(jī)，相間及對地絕緣都在200兆歐以上(冷態(tài))，三相空載電流為2，2安、21安、12安，能聽到輕微電磁噪音，試判斷它

24、的故障。 解：根據(jù)三相電流嚴(yán)重不等(最大一相偏差達(dá)344)及有電磁噪音兩點(diǎn)，基本上可斷定存在電磁故障。15千瓦二極電動(dòng)機(jī)的空載電流約為12安，現(xiàn)在兩相超過而一相差不多，比較可能是匝間短路。為進(jìn)一步確診，令電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)2分鐘后拆開，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)線把端部比其他都燙，可以肯定這個(gè)線把有匝間短路。 例2 一臺(tái)45千瓦的電動(dòng)機(jī)，相間及對地絕緣都在50兆歐以上(冷態(tài))，三相空載電流為9，6安、76安和54安，電磁噪音不明顯。機(jī)身無明顯振動(dòng)。試判斷它的故障。 解：因?yàn)榭蛰d電流嚴(yán)重不等(偏差最大的一相達(dá)到283)，基本上可以斷定有電磁故障(有電磁故障不一定能聽到電磁噪音)。用換頭法試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電流的不對稱性來自機(jī)內(nèi)

25、，更可肯定機(jī)內(nèi)存在電磁故障。令電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)3分鐘后迅速拆開端蓋，用手摸各個(gè)線把端部，感到溫度大體相同，說明不是匝間短路。根據(jù)相間及對地絕緣部在50兆歐以上又排除了相間短路及繞組接地的可能。這臺(tái)電動(dòng)機(jī)是一路星形接法，如果繞組斷路必然是一相沒有電流，這也與實(shí)驗(yàn)不符。剩下的最大可能是接線錯(cuò)誤。如果是一相反接，加額定電壓時(shí)應(yīng)該機(jī)身振動(dòng)且有明顯電磁噪音，而試驗(yàn)證明沒有，此外，空載電流值也比一相反接時(shí)小，所以不是一相反接(曾經(jīng)測過各相頭尾，證明的確不是一相反接)。最后懷疑是相內(nèi)反接。為了確診，曾將轉(zhuǎn)子拆下，一個(gè)一個(gè)線把地檢查接線，最后發(fā)現(xiàn)有一相的一個(gè)線把反接。按正確接法改接后，三相空載電流變?yōu)?4安、435

26、安、42安，從空載試驗(yàn)來看，基本正常。表45給出了小型電動(dòng)機(jī)的參考I。值。當(dāng)實(shí)測的I。值不超過它的15時(shí)可認(rèn)為合格。表4-5小型三相異步機(jī)空載電流 單位：安 如果三相I。偏差在l0以內(nèi)(或偏差雖大但來自機(jī)外)，I0正常，既無振動(dòng)，又聽不到電磁噪音，空載時(shí)間很長溫度也不高，是否就可以認(rèn)為電機(jī)正常呢？空載試驗(yàn)雖能暴露很多電磁故障，但不能暴露全部電磁故障(特別是轉(zhuǎn)子的故障)。要全面檢查故障，還要加上“短路試驗(yàn)”。 (2 ) 短路試驗(yàn) 令轉(zhuǎn)子不動(dòng)(10千瓦以下電動(dòng)機(jī)可用手抓住轉(zhuǎn)軸)，約定子加三相對稱低壓(對額定電壓為380伏的電動(dòng)機(jī)，加95伏的電壓)，測量定子的三個(gè)線電流(叫做短路電流)。 電動(dòng)機(jī)很象一個(gè)副邊短路的變壓器（圖44)。定子繞組相當(dāng)于變壓器的原線圈，鼠籠轉(zhuǎn)子相當(dāng)于變壓器的副線圈。又因?yàn)榛\條是通過端環(huán)自身閉合的，所以相當(dāng)于變壓器的副線圈被短路。對于副邊短路的變壓器，原邊加額定電壓時(shí)會(huì)