发电机转子匝间短路原因及修理方法介绍

发电机转子发电机的转动部分。主要由导电的转子绕组、导磁的铁心以及转子轴伸、护环、中心环和风扇等组成。

发电机转子可以分为两种模式，一种是转枢式还有一种是转极式。①转枢式：磁极放在定子上，转子上安装三相对称电枢绕组，转子旋转时切割定子磁场，在转子里感应三相电势，用三个滑环引出三相交流电；这种方式发电机功率不能做大，仅用在早期的小型发电机上。②转极式：定子安装三相对称绕组，转子安装磁极和励磁绕组，利用二个滑环向转子励磁绕组通入直流励磁电流，产生恒定磁场，当转子旋转时，此磁场也旋转，此旋转的转子磁场切割定子三相对称绕组，在定子三相绕组中感应三相对称电势，此电势输出来就是三相交流电，因为是从定子输出，没有运动部分，所以功率可以做得很大，得到了广泛的应用。

发电机转子匝间短路原因

引起发电机转子绕组匝间短路故障的原因总体上可分为以下两方面。

（1）设计不够合理。发电机转子端部弧线转弯处的曲率半径偏小，致使外弧翘起，运行中在离心力的作用下，匝间绝缘被压断，造成了匝间短路。

（2）制造质量不良。

①转子端部绕组固定不牢，垫块松动。对于发电机运行中由铜铁温差引起的绕组相对位移，设计上未采取相应的有效措施。

②选用的匝同绝缘材料材质不良，含有金属性硬刺，或绕组铜导线加工成形后不严格的倒角与去毛刺，运行中在离心力的作用下刺穿了匝间绝缘，造戒匝间短路。

③端部拐角整形不好和局部遗留褶皱或凸凹不平；匝间绝缘垫片垫偏、漏垫或堵孔（直接冷却的绕组通风孔）；绕组导线的焊接头和相邻两套绕组间的连接线焊口整形不良；制造工艺粗糙留下的工艺性损伤；转子护环内残存加工后的金属切屑等异物。

④转子线匝局部未铣风孔扎或风量不合格造成严重过热，从而引起匝间短路。

发电机转子匝间短路测量方法

判断转子绕组匝间短路的方法有测量绕组直流电阻、录制发电机空载及短路特性曲线、测量绕组交流阻抗等方法。前两种方法灵敏度比较低。效果不明显，测量交流阻抗则是一种比较灵敏的方法。当绕组中存在匝间短路时，在交流电压作用下流经短路线圈中的短路电流要比正常电流大许多。该短路电流有强烈的去磁作用，即使在短路匝数很少时效果也十分明显。因此，通过对转子绕组中每个磁极交流阻抗值的相互比较，或与以前测量值相比较，即可以判断绕组是否存在匝间短路。

发电机转子匝间短路修理方法

1.检查查找短路点。分别对电动机绕组的相间、匝间、对地击穿点的检测，找出绕组故障点。一般情况下，160KW以上的电动机绕组均用的玻璃丝色扁铜线材料，故障点由于短路电流十分大，是正常工作电流的数倍。所以故障点能直观地看见。如不能直观地看见，可用双臂电桥进行检测。

2.加温取出短路线圈。找出故障点后，用封闭式电炉盘，放置在故障点铁芯的上面进行加热。电炉盘的功率在2KW以上，根据电动机的功率大小，铁芯的长度来决定用几个加热的电炉盘加温。

加温时间根据电动机的大小来定，只要温度达到电机的槽锲软化后能抽出为止。抽出槽锲后，用专用的自制清槽铲刀，把绕组绝缘纸分离取出，再取出匝间短路的绕组扁铜线线圈。只要温度掌握得当，取出旧线部分是较容易的。

3.清理槽沟。取出故障扁铜线后，在热态下清除槽沟原有的绝缘材料。因匝间短路对铁芯击穿的金属熔点，可用电工錾削工具去除，再用角向砂轮或锉刀锉削毛刺到光洁为止。

4.焊接新线圈。扁铜线匝间短路点在槽沟直线部分或在磁沟二端口部位。局部更换的新扁铜线焊接点均在两端部棱形直线位置，如果是多根损坏更换，焊接处要分开一定距离成梯形焊接。

焊接前把焊接的扁铜线焊接点用平锉锉成斜坡对接，用气焊焊接。选用小号气焊焊枪为好，用含银量高的焊丝焊接。焊接时用耐热的石棉板隔开绕组线圈，避免烧坏绕组。焊接完后，用小平锉刀把焊接处的毛刺或多余部分金属锉削达到扁铜线的尺寸。

5.绝缘处理和嵌线。

将焊接处理成型的扁铜线用玻璃丝带，半压半地包上二层。匝间或相间加上0.5mm厚的玻璃丝板条。槽沟的绝缘用0.35mm的DMD复合绝缘材料。更换部位的扁铜线经玻璃丝上色后涂上1032#绝缘清漆，适当加温到不粘手后嵌入槽沟。槽锲用2mm厚的玻璃丝板条。

6.干燥及清漆前的试。

测试相间、匝间、对地点的绝缘均合格后，做一次干燥清漆前的耐压试验，试验耐压为2UN+1000伏，试验时间为1分钟。相间、对地耐压各做一次。

定子部位进行干燥处理。我们自制的干燥箱，干燥温度为100℃，恒温时间四个小时后，进行绕组整体清漆，绝缘清漆型号为1032#。局部修理部位多浇注清漆，一定要浸透。清漆后进行二次干燥。100℃恒温下干燥四个小时。

干燥结束后，待电机凉后的常温下，再做一次漆后耐压试验。耐压电压为2UN+1000伏，时间1分钟。耐压试验后对地及相间绝缘均能达到150MΩ以上。

7.装配后的整机试验。

（1）装配后对电动机的相间及对地的绝缘电阻测试。用500伏兆欧表测试，绝缘均能达到150兆欧以上。

（2）空载运转试验。为了确保局部修理后的初次运行安全，我们采用三相调压器从低电压逐步升到额电压运转。其间测试三相电流的平衡值。空载额定电压运转不低于1小时没异常现象后，做二次超压运转试验。超额定电压为10%，空运转时间为1分钟。注意观察运行情况。

（3）空载时做一次额定电流的试验。在电机低电位时，用大号管钳卡住电机轴头，使其不能旋转，然后慢慢升高电压，注意观察三相电流表到额定电流时停止升压，记录额定的三相电流值。

（4）整机以上试验完成后，再用500伏兆欧表测试相间及对地绝缘值。