电动机定子绕组的故障与处理方法

工业控制

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描述

电动机的定子绕组是产生旋转磁场的部分,其故障将直接影响电动机的正常运行。定子绕组的常见故障如下:

一、受潮

电动机存放地点或工作场所中,若湿度很大,电动机有可能受潮。当电动机在湿度大的场所存放时间较长或停用时间较长,使用前应先用兆欧表测量电动机的绝缘电阻。如果低压电动机小于0.5MΩ、高压电动机小于1MΩ/kV,则认为电动机绕组已受潮,需进行烘干处理。

烘干时温度要逐渐增加,一般升温速度不大于20~30℃/小时。如果升温太快,会造成绕组表面水分很快蒸发,使潮气由表面向绕组内部扩散,绕组内部水分不易排出。

烘干温度保持在110℃左右,并注意及时换掉烘干室内含水分较多的空气。当绕组绝缘电阻值大于10MΩ,且其值在3个小时内基本保持稳定,变化不大于10%时,可认为烘干完成。

对于绝缘已经开始老化的电动机,烘干时可以考虑重新浸一次绝缘漆,以增加绝缘强度。

二、接地

当电动机的绝缘电阻已降至零或接近零,经过烘干处理,绝缘电阻仍然上不来时,可认为定子绕组已经接地。处理定子绕组接地故障就要找出接地部位,首先应将电动机接线连板打开,再用兆欧表测一遍绝缘电阻,找出是哪一相接地。

1、冒烟法

在电动机的定子铁芯和接地绕组之间加一个调压器,用调压器缓慢升高电压,注意电流不能太大,使接地点发热而冒烟,以此找到接地点。

2、磁针法

变压器

如上图,将故障一相绕组的两个头短接起来通入直流电流,用小磁针在被测绕组的槽口移动,如果在某处小磁针的偏转方向突然改变或偏转幅度突然变化,通常该处即是接地故障点。

对于绕组重新嵌线的电动机,如发现有接地现象,往往是槽口的绝缘被卡坏的原因,这时只需要在两个端部找到接地点,然后用绝缘纸将它垫好。

三、短路

由于电流过大、导线绝缘受损,或者绝缘漆的质量差等原因造成绕组短路,导致三相绕组不对称,气隙磁场不均匀,电动机运行时将会振动、发出杂音,甚至出现发热冒烟等现象。实践经验证明,绕组短路多是匝间短路。

1、检查方法

1)外表检查

将电动机空转数分钟,切断电源停车之后,立即将电动机端盖打开,取出转子,用手摸绕组的端部,感觉哪一个线圈温度较高,或者哪个线圈的颜色较深,则认为这个线圈有故障。

2)用短路侦察器检查匝间短路

短路侦察器是一个铁芯开口的变压器,它和定子铁芯接触的部分做成与之相同的弧形,宽度也做成与定子齿距相同。如下图:

变压器

(1)如上图(a)所示,将短路侦察器的开口对准定子槽口,在侦查器的线圈中接入一个交流电流表,并用一个调压器通以低电压交流电流。如果侦察器所在位置的线圈没有匝间短路,则形成一个类似于空载运行的变压器,这时电流表所指示的电流值不会很大;如果侦察器所在位置的线圈出现匝间短路故障,则形成一个类似于二次短路的变压器,这时电流表会显示出较大的电流值。

(2)另一种比较常用的办法是:在短路侦查器线圈中用调压器通以低电压交流电流,然后用约0.6mm厚的钢锯条片放在被测线圈的另一个槽口,如上图(b)所示,如果线圈有短路故障,则这片钢锯条会产生振动。

需注意的是对于多路并联的绕组,必须将各个并联支路打开,才能采用短路侦查器进行测量。

3)电流对称法

用调压器将低电压三相电源通入电动机三相绕组,分别测量各相的电流,电流大的一相就是有匝间短路故障的一相。

2、处理方法

1)隔离

通常短路的常见部位是在同极同相,相邻两个线圈及上下层的线圈间的槽外部分等。如果故障部位可见,则可用划线片将故障处拨开,中间垫好绝缘材料,扎紧并涂上绝缘漆。

2)换线

如果短路比较严重,则可将这一个线圈拆去。方法是将电动机加热到80~100℃,使绝缘材料软化。然后将这个线圈两端剪断,用钳子将导线拉出来,再换上新的槽绝缘和线圈。

3)跳接

变压器

如上图,将故障线圈跳接过去,并将故障线圈的一个端部剪断。用绝缘材料将断头包好即可,但这样处理的方法会破坏绕组的平衡,使电动机的运转性能下降。

四、断路

电动机绕组内部断开,或者是引出线的接头没有焊牢等原因,都可能使电动机绕组断路。断路检查可以用万用表测量绕组的几个引出线,将断路的绕组查出来。找出断路的部位之后,就可以采取措施。如果是断在电动机槽外部位,可用焊锡将断处焊好;如果是断在槽内,可采用上图跳接的办法,将短路的线圈跳接掉。

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