電動機電氣故障及檢修

1、異步電動機異步電動機電氣故障檢修電氣故障檢修三相異步電動機定子繞組是產生旋轉磁場的部分。受到腐蝕性氣體的侵人，機械力和電磁力的沖擊，以及絕緣的老化、磨損、過熱、受潮等原因，都會影響異步電動機的正常運行。另外，異步電動機在運行中長期過載、過壓、欠壓、斷相等，也會引起定子繞組故障。定子繞組的故障是多種多樣的，其產生的原因也各不相同。常見的故障有以下幾種，應針對不同故障采取不同的檢修方法。 常見電氣故障：常見電氣故障：短路故障 1.相間短路 2.匝間短路 3.對地短路（接地）斷路故障 1.繞組斷路 2.電源斷路（跑單相運行 ）過載 （一）定子繞組接地故障的檢修（一）定子繞組接地故障的檢修 三相異步電

2、動機的絕緣電阻較低，雖經加熱烘干處理，絕緣電阻仍很低，經檢測發(fā)現定子繞組已與定子鐵心短接，即繞組接地，繞組接地后會使電動機的機殼帶電，繞組過熱，從而導致短路，造成電動機不能正常工作。1 1定子繞組接地的原因定子繞組接地的原因v(1) 繞組受潮。長期備用的電動機，經常由于受潮而使絕緣電阻值降低，甚至失去絕緣作用。v(2) 絕緣老化。電動機長期過載運行，導致繞組及引線的絕緣熱老化，降低或喪失絕緣強度而引起電擊穿，導致繞組接地。絕緣老化現象為絕緣發(fā)黑、枯焦、酥脆、皸裂、剝落。 v(3) 繞組制造工藝不良，以致繞組絕緣性能下降。 v(4) 繞組線圈重繞后，在嵌放繞組時操作不當而損傷絕緣，線圈在槽內松動

3、，端部綁扎不牢，冷卻介質中塵粒過多，使電動機在運行中線圈發(fā)生振動、摩擦及局部位移而損壞主絕緣，或槽絕緣移位，造成導線與鐵心相碰。 v(5) 鐵心硅鋼片凸出，或有尖刺等損壞了繞組絕緣?；蚨ㄗ予F心與轉子相擦，使鐵心過熱，燒毀槽楔或槽絕緣。v(6) 繞組端部過長，與端蓋相碰。v(7) 引線絕緣損壞，與機殼相碰。v(8) 電動機受雷擊或電力系統(tǒng)過電壓而使繞組絕緣擊穿損壞等。v(9) 槽內或線圈上附有鐵磁物質，在交變磁通作用下產生振動，將絕緣磨穿。若鐵磁物質較大，則易產生渦流，引起絕緣的局部熱損壞。 2 2定子繞組接地故障的檢查方法定子繞組接地故障的檢查方法v(1) 觀察法 繞組接地故障經常發(fā)生在繞組端

4、部或鐵心槽口部分，而且絕緣常有破裂和燒焦發(fā)黑的痕跡。因而當電動機拆開后，可先在這些地方尋找接地處。如果引出線和這些地方沒有接地的跡象，則接地點可能在槽里。 v(2) 兆歐表檢查法 用兆歐表檢查時，應根據被測電動機的額定電壓來選擇兆歐表的等級。 500V 以下的低壓電動機，選用 500V 的兆歐表； 3kV 的電動機采用1000V 的兆歐表； 6kV 以上的電動機應選用 2500V 的兆歐表。測量時，兆歐表的一端接電動機繞組，另一端接電動機機殼。按 120r / min 的速度搖動搖柄，若指針指向零，表示繞組接地；若指針搖擺不定，說明絕緣已被擊穿；如果絕緣電阻在 0.5M 以上，則說明電動機絕緣

5、正常。v(3) 萬用表檢查法 檢測時，先將三相繞組之間的連接線拆開，使各相繞組互不接通。然后將萬用表的量程旋到 R10k 擋位上，將一只表筆碰觸在機殼上，另一只表筆分別碰觸三相繞組的接線端。若測得的電阻較大，則表明沒有接地故障；若測得的電阻很小或為零，則表明該相繞組有接地故障。v(4) 校驗燈檢查法 將繞組的各相接頭拆開，用一只 40-100w 的燈泡串接于 220V 相線與繞組之間，如圖 3 - 39所示。一端接機殼，另一端依次接三相繞組的接頭。若校驗燈亮，表示繞組接地；若校驗燈微亮，說明繞組絕緣性能變差或漏電。v(5) 冒煙法 在電動機的定子鐵心與線圈之間加一低電壓，并用調壓器來調節(jié)電壓，

6、逐漸升高電壓后接地點會很快發(fā)熱，使絕緣燒焦并冒煙，此時應立即切斷電源，在接地處做好標記。采用此法時應掌握通人電流的大小。一般小型電動機不超過額定電流的 2 倍，時間不超過 0.5min ；對于容量較大的電動機，則應通入額定電流的 20 - 50 % ，或者逐漸增大電流至接地處冒煙為止。 v(6) 電流定向法 將有故障一相繞組的兩個頭接起來，例如將 U 相首末端并聯(lián)加直流電壓。電源可用 6-12V 蓄電池，串聯(lián)電流表和可調電阻，如圖所示。調節(jié)可調電阻，使電路中電流為 0 . 2-0 . 4 倍額定電流，線圈內的電流方向如圖中所示。則故障槽內的電流流向接地點。此時若用小磁針在被測繞組的槽口移動，觀

7、察小磁針的方向變化，可確定故障的槽號，再從找到的槽號上、下移動小磁針，觀察磁針的變化，則可找到故障的位置。v(7) 分段淘汰法 如果接地點位置不易發(fā)現時，可采用此法進行檢查。首先應確定有接地故障的相繞組，然后在極相組的連接線中間位置剪斷或拆開，使該相繞組分成兩半，然后用萬用表、兆歐表或效驗燈等進行檢查。電阻為零或校驗燈亮的一半有接地故障存在。接著再把接地故障這部分的繞組分成兩部分，以此類推分段淘汰，逐步縮小檢查范圍，最后就可找到接地的線圈。3 3定子繞組接地故障的檢修定子繞組接地故障的檢修v(1) 接地點在槽口當接地點在端部槽口附近且又沒有嚴重損傷時，則可按下述步驟進行修理。va 在接地的繞組

8、中，通人低壓電流加熱，在絕緣軟化后打出槽楔。vb 用劃線板把槽口的接地點撬開，使導線與鐵心之間產生間隙，再將與電動機絕緣等級相同的絕緣材料剪成適當的尺寸，插人接地點的導線與鐵心之間，再用小木錘將其輕輕打人。 vc 在接地位置墊放絕緣以后，再將絕緣紙對折起來，最后打人槽楔。 v(2) 槽內線圈上層邊接地可按下述步驟檢修。 va 在接地的線圈中通人低壓電流加熱，待絕緣軟化后，再打出槽楔。vb 用劃線板將槽機絕緣分開，在接地的一側，按線圈排列的順序，從槽內翻出一半線圈。vc 使用與電動機絕緣等級相同的絕緣材料，墊放在槽內接地的位置。vd 按線圈排列順序，把翻出槽外的線圈再嵌人槽內。ve 滴人絕緣漆，

9、并通人低壓電流加熱、烘干。 vf 將槽絕緣對折起來，放上對折的絕緣紙，再打人槽楔。 v(3) 槽內線圈下層邊接地可按下述步驟檢修。va 在線圈內通人低壓電流加熱。待絕緣軟化后，即撬動接地點，使導線與鐵心之間產生間隙，然后清理接地點，并墊進絕緣。vb 用校驗燈或兆歐表等檢查故障是否消除。如果接地故障已消除，則按線圈排列順序將下層邊的線圈整理好，再墊放層間絕緣，然后嵌進上層線圈。vc 滴人絕緣漆，并通人低壓電流加熱、烘干。vd 將槽絕緣對折起來，放上對折的絕緣紙，再打人槽楔v(4) 繞組端部接地可按下述步驟檢修。va 先把損壞的絕緣刮掉并清理干凈。vb 將電動機定子放人烘房進行加熱，使其絕緣軟化。

10、vc 用硬木做成的打板對繞組端部進行整形處理。整形時，用力要適當，以免損壞繞組的絕緣。vd 對于損壞的繞組絕緣，應重新包扎同等級的絕緣材料，并涂刷絕緣漆，然后進行烘干處理。 （二）定子繞組短路故障的檢修（二）定子繞組短路故障的檢修 v定子繞組短路是異步電動機中經常發(fā)生的故障。繞組短路可分為匝間短路和相間短路，其中相間短路包括相鄰線圈短路、極相組之間短路和兩相繞組之間的短路。匝間短路是指線圈中串聯(lián)的兩個線匝因絕緣層破裂而短路。相間短路是由于相鄰線圈之間絕緣層損壞而短路，一個極相組的兩根引線被短接，以及三相繞組的兩相之間因絕緣損壞而造成的短路。v繞組短路嚴重時，負載情況下電動機根本不能啟動。短路匝

11、數少，電動機雖能啟動，但電流較大且三相不平衡，導致電磁轉矩不平衡，使電動機產生振動，發(fā)出“嗡嗡”響聲，短路匝中流過很大電流，使繞組迅速發(fā)熱、冒煙并發(fā)出焦臭味甚至燒壞。 1 1定子繞組短路的原因定子繞組短路的原因 v(1) 修理時嵌線操作不熟練，造成絕緣損傷，或在焊接引線時烙鐵溫度過高、焊接時間過長而燙壞線圈的絕緣。v(2) 繞組因年久失修而使絕緣老化，或繞組受潮，未經烘干便直接運行，導致絕緣擊穿。 v(3) 電動機長期過載，繞組中電流過大，使絕緣老化變脆，絕緣性能降低而失去絕緣作用。 v(4) 定子繞組線圈之間的連接線或引線絕緣不良。v(5) 繞組重繞時，繞組端部或雙層繞組槽內的相間絕緣沒有墊

12、好或擊穿損壞。v(6) 由于軸承磨損嚴重，使定子和轉子鐵心相擦產生高熱，而使定子繞組絕緣燒壞。 v(7) 雷擊、連續(xù)啟動次數過多或過電壓擊穿絕緣。 2 2定子繞組短路故障的檢查定子繞組短路故障的檢查 v(1) 觀察法 觀察定子繞組有無燒焦絕緣或有無濃厚的焦味，可判斷繞組有無短路故障。也可讓電動機運轉幾分鐘后，切斷電源停車之后，立即將電動機端蓋打開，取出轉子，用手觸摸繞組的端部，感覺溫度較高的部位即是短路線匝的位置。 v(2) 萬用表（兆歐表）法 將三相繞組的頭尾全部拆開，用用萬表或兆歐表測量兩相繞組間的絕緣電阻，其阻值為零或很低，即表明兩相繞組有短路。 v(3) 直流電阻法 當繞組短路情況比較

13、嚴重時，可用電橋測量各相繞組的直流電阻，電阻較小的繞組即為短路繞組（一般阻值偏差不超過 5 可視為正常）。 v若電動機繞組為三角形接法，應拆開一個連接點再進行測量 v(4) 電壓法 將一相繞組的各極相組連接線的絕緣套管剝開，在該相繞組的出線端通入 50 100V 低壓交流電或 1236V 直流電，然后測量各極相組的電壓降，讀數較小的即為短路繞組，如圖所示。為進一步確定是哪一只線圈短路，可將低壓電源改接在極相組的兩端，再在電壓表上連接兩根套有絕緣的插針，分別刺人每只線圈的兩端，其中測得的電壓最低的線圈就是短路線圈。v(5) 電流平衡法 測量電路如圖所示，電源變壓器可用 36V 變壓器或交流電焊機

14、。每相繞組串接一只電流表，通電后記下電流表的讀數，電流過大的一相即存在短路。v(6) 短路偵察器法 短路偵察器是一個開口變壓器，它與定子鐵心接觸的部分做成與定子鐵心相同的弧形，寬度也做成與定子齒距相同，如圖所示。其檢查方法如下。 v取出電動機的轉子，將短路偵察器的開口部分放在定子鐵心中所要檢查的線圈邊的槽口上，給短路偵查器通入交流電，這時短路偵查器的鐵心與被測定子鐵心構成磁回路，而組成一個變壓器，短路偵察器的線圈相當于變壓器的一次線圈，定子鐵心槽內的線圈相當于變壓器的二次線圈。如果短路偵察器是處在短路繞組，則形成類似一個短路的變壓器，這時串接在短路偵察器線圈中的電流表將顯示出較大的電流值。用這

15、種方法沿著被測電動機的定子鐵心內圓逐槽檢查，找出電流最大的那個線圈就是短路的線圈。v如果沒有電流表，也可用約 0 . 6mm 厚的鋼鋸條片放在被測線圈的另一個槽口，若有短路，則這片鋼鋸條就會產生振動，說明這個線圈就是故障線圈。對于多路并聯(lián)的繞組，必須將各個并聯(lián)支路打開，才能采用短路偵察器進行測量。 3 3定子繞組短路故障的檢修定子繞組短路故障的檢修v(1) 端部修理法端部修理法 如果短路點在線圈端部，是因接線錯誤而導致的短路，可拆開接頭，重新連接。當連接線絕緣管破裂時，可將繞組適當加熱，撬開引線處，重新套好絕緣套管或用絕緣材料墊好。當端部短路時，可在兩繞組端部交疊處插人絕緣物，將絕緣損壞的導線

16、包上絕緣布。 v(2) 拆修重嵌法拆修重嵌法 在故障線圈所在槽的槽楔上，刷涂適當溶劑（丙酮 40 % ，甲苯 35 % ，酒精 25 % ) ，約半小時后，抽出槽楔并逐匝取出導線，用聚氯膠帶將絕緣損壞處包扎好，重新嵌回槽中。如果故障在底層導線中，則必須將妨礙修理操作的鄰近上層線圈邊的導線取出槽外，待有故障的線匝修理完畢后，再依次嵌回槽中。v(3) 局部調換線圈法局部調換線圈法 如果同心繞組的上層線圈損壞，可將繞組適當加熱軟化，完整地取出損壞的線圈，仿制相同規(guī)格的新線圈，嵌到原來的線槽中。對于同心式繞組的底層線圈和雙層疊繞組線圈短路故障，可采用“穿繞法”修理。穿繞法較為省工省料，還可以避免損壞其

17、他好線圈。 v(4) 截除故障點法 對于匝間短路的一些線圈，在繞組適當加熱后，取下短路線圈的槽楔，并截斷短路線圈的兩邊端部，小心地將導線抽出槽外，接好余下線圈的斷頭，而后再進行絕緣處理。 v(5) 去除線圈法或跳接法 在急需電動機使用，而一時又來不及修復時，可進行跳接處理，即把短路的線圈廢棄，跳過不用，用絕緣材料將斷頭包好。但這種方法會造成電動機三相電磁不平衡，惡化了電動機性能，應慎用，事后應進行補救。 （三）定子繞組斷路故障的檢修（三）定子繞組斷路故障的檢修v當電動機定子繞組中有一相發(fā)生斷路，電動機星形接法時，通電后發(fā)出較強的“嗡嗡”聲，啟動困難，甚至不能啟動，斷路相電流為零。當電動機帶一定

18、負載運行時，若突然發(fā)生一相斷路，電動機可能還會繼續(xù)運轉，但其他兩相電流將增大許多，并發(fā)出較強的“嗡嗡”聲。對三角形接法的電動機，雖能自行啟動，但三相電流極不平衡，其中一相電流比另外兩相約大 70 % ，且轉速低于額定值。采用多根并繞或多支路并聯(lián)繞組的電動機，其中一根導線斷線或一條支路斷路并不造成一相斷路，這時用電橋可測得斷股或斷支路相的電阻值比另外兩相大。 1 1定子繞組斷路的原因定子繞組斷路的原因 v(1) 繞組端部伸在鐵心外面，導線易被碰斷，或由于接線頭焊接不良，長期運行后脫焊，以致造成繞組斷路。v(2) 導線質量低劣，導線截面有局部縮小處，原設計或修理時導線截面積選擇偏小，以及嵌線時刮削

19、或彎折致傷導線，運行中通過電流時局部發(fā)熱產生高溫而燒斷。v(3) 接頭脫焊或虛焊，多根并繞或多支路并聯(lián)繞組斷股未及時發(fā)現，經一段時間運行后發(fā)展為一相斷路，或受機械力影響斷裂及機械碰撞使線圈斷路。v(4) 繞組內部短路或接地故障，沒有發(fā)現，長期過熱而燒斷導線。 2.2.定子繞組斷路故障的檢查方法定子繞組斷路故障的檢查方法 v(1) 觀察法 仔細觀察繞組端部是否有碰斷現象，找出碰斷處。v由于跑單相運行而燒毀的電機，其繞組特征很明顯，拆開電機端蓋，看到電機繞組端部的1/3或2/3的極相組燒黑或變?yōu)樯钭厣?，而其中的一相或兩相繞組完好或微變色，則說明是跑單相運行造成的。以二級電機為例，其跑單相運行燒壞繞

20、組如下圖所示。 v(2) (2) 萬用表法萬用表法 將電動機出線盒內的連接片取下，用將電動機出線盒內的連接片取下，用萬用表或兆歐表測各相繞組的電阻，當電阻大到幾乎等于萬用表或兆歐表測各相繞組的電阻，當電阻大到幾乎等于繞組的絕緣電阻時，表明該相繞組存在斷路故障，測量方繞組的絕緣電阻時，表明該相繞組存在斷路故障，測量方法如圖所示。法如圖所示。v( (3) 3) 檢驗燈法檢驗燈法 小燈泡與電池串聯(lián)，兩根引線分別與小燈泡與電池串聯(lián)，兩根引線分別與一相繞組的頭尾相連，若有并聯(lián)支路，拆開并聯(lián)支路端頭一相繞組的頭尾相連，若有并聯(lián)支路，拆開并聯(lián)支路端頭的連接線；有并繞的，則拆開端頭，使之互不接通。如果的連接線

21、；有并繞的，則拆開端頭，使之互不接通。如果燈不亮，則表明繞組有斷路故障。測量方法如圖所示。燈不亮，則表明繞組有斷路故障。測量方法如圖所示。 v(4) 三相電流平衡法 對于 10kw 以上的電動機，由于其繞組都采用多股導線并繞或多支路并聯(lián)，往往不是一相繞組全部斷路，而是一相繞組中的一根或幾根導線或一條支路斷開，所以檢查起來較麻煩，這種情況下可采用三相電流平衡法來檢測。v將異步電動機空載運行，用電流表測量三相電流。如果星形連接的定子繞組中有一相部分斷路，則斷路相的電流較小，如圖 ( a ）所示。如果三角形連接的定子繞組中有一相部分斷路，則三相線電流中有兩相的線電流較小，如圖 ( b ）所示。v(5) (5) 電阻法電阻法 用直流電橋測量三相繞組的直流電阻，如用直流電橋測量三相繞組的直流電阻，如三相直流電阻阻值相差大于三相直流電阻阻值相差大于 2 2 時，電阻較大的一相即為斷時，電阻較大的一相即為斷路相。由于繞組的接線方式不同，因此檢查時可分別檢查。路相。由于繞組的接線方式不同，因此檢查時可分別檢查。v對于每相繞組均有兩個引出線引出機座的電動機，可先用萬對于每相繞組均有兩個引出線引出機