小型电机多是采用铸铝转子,大中型电机多采用铜条转子。鼠笼转子断条及断环,总称为断笼或断条。断条是指鼠笼中有一根或数根断裂或有严重气泡,而断环则是指端环中有一处或几处开裂。
通常鼠笼转子比较坚固结实,不易损坏,但当铸铝或铸铜鼠笼转子制造工艺粗糙、质量不良或设计不合理,频繁启动及操作不当时,急促、猛烈的正反转将造成剧烈的冲击,导致鼠笼发生断条故障。
鼠笼式电机若转子只断条一或两根,对电机运行暂无明显影响,而断条严重则影响电机正常运行。
电机鼠笼转子断条严重时,将出现下列现象。
1.电机启动转矩明显降低,停车后再次启动时,电机剧烈震动,启动困难,开启式电机会从通风道内溅出火星等。
2.电机运行时,电流表指针明显做周期性摆动,高速电机指针抖动。
3.带载时转速明显降低,转子过热,机身剧烈震动,温度增高,并有较大周期性嗡嗡声。
鼠笼转子发生断条故障时,通常采用以下方法进地检查。
1.外观检查
铸铝鼠笼转子的断裂点多发生在槽轴向长度的中心附近,而铜条转子的断裂点则多发生在笼条与端环焊接处,若系双笼转子其故障点多是出在上笼部位。此时,取出鼠笼转子,检查铁芯表面,笼条与端环交接处若有变色或过热及裂纹,即表明该处断条。
2.更换转子检查
更换转子检查虽简单易行,但需更换上同型号良好转子进行试运转。如果更换转子后,电机运行一切恢复正常,则说明原鼠笼转子存在断条故障。
3.通电检查
在定子绕组中通入约为额定电压10%的低压电流,在一相中串入电流表,用手慢慢地转动转子,此时电流表的读数若不稳定,大小循环变动,即表明转子有断条故障。
4.铁粉检查
鼠笼转子两端加低压大电流,调节调压器,使电压从零逐渐升高,待升流器的电流逐渐增大时,转子表面即产生磁场,随后把铁粉撒在转子上。若铁粉一行行地沿着笼条方向整齐排列,表明转子完好无损。如果铁粉排列杂乱无章,或铁粉撒不上去,说明转子存在断条故障。
5.整机检查
在定子三相绕组中通入50~60V的低压电,以转子不能自转为准,之后用手缓慢转动转子。若三相电流不平衡,其电流又随转动角度而变化,即表明转子有断条故障。
铜条转子发生故障,应依据不同的损坏情况进行相应的修理。
1.铜条与端环处局部开焊的修理
用锉刀清除故障部位的旧焊瘤及氧化层,将焊缝周围用尖凿凿出坡口,用30%硫酸溶液清洗。之后使用多把焊炬同时对端环加热。当温度达到400‘C左右时,改用一把焊炬集中对欲焊部位加热,待温度升到800度时,可将45%的银纤焊料润湿并填满焊缝,固化后端环与铜条开焊处即焊接牢固。
2.槽外少数铜条断裂的修理
当槽外有少量铜条断裂时,应先加热铜条较长部分的端环焊缝处,待焊剂熔化后用铁锤打出该段铜条,之后用加热法再除去短段铜条。如果直线部分有凸起圆形铜条,则用铣床铣去端环焊接孔部位的铜条,然后用加热法除去铜条。断裂的铜条打出槽后,清除槽内杂物,再选用与旧铜条材质及几何尺寸相同的铜条插入槽内,将其焊牢即可。
3.槽内少数铜条断裂的修理
在断条两端环上开一缺口,用凿子将断裂的铜条凿去,之后换上与铜条截面相同的新铜条。新铜条两端伸出端环在15mm左右,将其敲弯贴紧在端环上并焊牢。端环的缺口处用铜焊补上,其堆积高度略高于端环面,放在车床上将端环表面车平后,校准转子静平衡即可。
4.大量铜条断裂的修理
大量铜条断裂时,用4~6把氧一乙炔焰火炬加热端环,待全部焊缝均熔化时,使用图中所示的拆卸端环专用工具,将端环缷下。
清理铜条端头,将槽内铜条全部抽出,并将槽内清洁干净。然后用大锤把端口垫有软金属的铜条均打入槽内,使其松紧程度适宜,铜条伸出铁芯的长度应相等。再按原始记录套入端环,铜条与端环孔的配合间隙在0.1mm左右,最后将其焊接牢固即修复。
5.端环断裂的修理
端环断裂时,通常采用以下修理方法
1.把断裂处面积用凿子适当扩大,之后将该处加热至450'c左右,再用63%的锡、33%的锌及4%的铝熔铸成的焊料进行焊补即可。若断裂处面积很大,无法焊补时,只能重新浇铸。
2.把转子加热至650~700度时,待端环全部熔化时,将其全部倒出。之后把槽孔清洗干净,用比转子铁芯稍长、形状与槽孔相似的紫铜棒插入槽孔中,再将紫铜棒长出铁芯部分敲弯,倒向一边相互重叠,用气焊焊成一体成为端环,在车床上将端环车平即可。
铸铝转子断裂时,应依据转子的断裂情况不同,采取相应处理措施。
1.当铝导条或铝端环局部有裂纹时,可将裂纹两边用尖凿剔出坡口或梯形槽,之后用鍱弧焊补焊即可。
2.当铝导条或铝端环局部有裂纹时,可将裂纹两边用尖凿剔出坡口或梯形槽,用喷灯将其加热到400~500度,之后用63%易、33%锌及4%铝熔铸成的焊条由气焊填补裂缝即可。
3.对于小型电机,可用长钻头把故障的笼条钻通,之后将槽内残铝清除干净,再插入直径相同的新铝条,与端环焊成整体,把焊接处填平即可。
若铸铝转子断裂严重,原则上更换新铝转子。现场解决铝转子严重断裂故障的方法,多是采用烧碱溶铝法把铸铝转子改为铜条转子。
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