电机常见故障毕业设计论文.doc

目录目录 前言前言 第一章第一章 三相异步电动机的基本知识三相异步电动机的基本知识 1 第一节 三相异步电动机的基本结构 1 第二节 三相异步电动机的工作原理及分类 2 第二章第二章 三相异步电动机检修常用工具 材料及仪表三相异步电动机检修常用工具 材料及仪表 5 第一节 电动机常用仪表 5 第二节 电动机常用维修工具 7 第三节 电动机检修常用材料 10 第三章第三章 三相异步电动机的拆装技能三相异步电动机的拆装技能 12 第一节 电动机拆装前的准备工作 12 第二节 电动机的拆装步骤 13 第四章第四章 电动机常见故障分析及修复电动机常见故障分析及修复 16 第一节 电动机常见故障的种类 现象及原因 16 第二节 绕组短路故障的分析 检查及修复 17 第三节 绕组接地故障分析 检查及修理 20 第四节 绕组断路故障检查及修理 23 第五节 绕组头尾端接错故障检查及修理 25 结束语结束语 29 参考文献参考文献 30 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 1 第一章第一章 三相异步电动机的基本知识三相异步电动机的基本知识 异步电机是一种交流电机 又称感应电机 它可以是单相的 也可以是三相的 异步电机是工农业生产中应用最广泛的一种电机 因为它具 有结构简单 制造容易 价格便宜 坚固耐用 维护方便以及效 率较高等优点 但它也有缺点 如调速性能较差 功率因数较低 等 第一节第一节 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构 异步电动机是由固定的定子和旋转的转子两部分组成 定子 和转子之间存在较小的空气隙 称为气隙 为了减小空载电流 气隙应尽量小 异步电动机的气隙一般为 0 2 2 0mm 一 定子一 定子 异步电动机定子的主要作用是建立旋转磁场 定子主要有定 子铁芯 定子绕组和机座组成 定子铁芯用于构成电机磁路和安放定子绕组 为了减小铁芯 损耗 其铁心一般由 0 5 mm 厚的片间绝缘的硅钢片叠加而成 两端用压圈和扣片紧固 固定在机座内 为了减小涡流损耗 叠 片要经绝缘处理 定子铁芯内圆冲有均匀分布的槽 用来嵌放定 子绕组 定子绕组是由带绝缘的铜或者铝导线绕制而成的绕组元件 三相绕组的首尾段都引到出线盒内的接线板上 可星接或三角形 接 机座是用来固定和支撑定子铁芯的 因此要求其有足够的机 械强度和刚度 能够承受运输和运行中的各种作用力 二 转子转子 异步电动机的转子主要是利用旋转磁场感应产生转子电流 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 2 从而产生电磁转矩 转子主要由转轴 转子铁芯 转子绕组组成 转轴一般用中炭钢组成 起支撑 固定转子铁芯和传递功率 的作用 转子铁芯形成转子磁路 通常也是由 0 5 mm 厚的硅钢片叠 压成圆柱体套装在转轴上 转子铁芯表面均匀的槽内嵌放有转子 绕组 转子绕组是对称多项闭合绕组 其作用是产生感应电动势 流过感应电流 转子绕组分为鼠笼式和绕线式 三 端盖 轴承 接线盒三 端盖 轴承 接线盒 端盖是电动机外壳的一部分 其主要作用是支撑转子和保护 电动机 轴承的作用是支持转子旋转 通常用的轴承有滚动和滑动两 种 滚动轴承又分为滚珠轴承和滚柱轴承 一般低压小容量的电动机把三相绕组的六个端头都引到机座 旁出线盒的接线板上 根据电网电压和设计的要求 把三相绕组 接成星形或三角形 第二节第二节 三相异步电动机的工作原理及分类三相异步电动机的工作原理及分类 一 工作原理工作原理 如图 1 1 所示是三相异步电动机的工作原理图 它由定子和 转子两部分构成 1 电生磁 当定子的三相对称 绕组通入三相对称电流时 在气隙中 就会产生圆形旋转磁场 2 磁生电 由于旋转磁场与转 子绕组存在相对运动 旋转磁场切割 转子绕组 在转子绕组中感应电动势 由于转子绕组自成闭合回路 所以就 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 3 有电流流过 转子绕组中的感应电动势的方向即是感应电流的方 向 3 电磁力 转子绕组中的感应电流与与旋转磁场相作用 在转子绕组上产生电磁力 电磁力的方向按左手定则判断 在电 磁力的作用下 转子转动 并且转子的转动方向与旋转磁场的转 动方向相同 二 异步电动机的转差率二 异步电动机的转差率 从异步电动机的工作原理可知 转子转动的基本条件是定子 产生旋转磁场切割转子转动 从而使转子获得电磁转矩而转动 假设转子的旋转速度等于旋转磁场的同步速度 即转子和旋转磁 场没有相对运动 则转子绕组的感应电动势等于零 因而转矩就 等于零 电动机就会停止转动 这说明异步电动机只有在转子转 子转速小于同步转速时才能转动 我们把转子转速 n 和旋转磁场 的同步转速 n1之差称为转差率 转差率是转速差与同步转速之比的百分数 1 1 1 1 nn s n 常用电动机在额定负载时的转速率 s 1 5 6 三 旋转磁场的转速与电源频率 电动机极对数之间的关系三 旋转磁场的转速与电源频率 电动机极对数之间的关系 旋转磁场的转速 n1 与电源频率 f 成正比 与电动机的极对数 p 成反 即 1 2 1 1 60 f n p 我国规定标准电源频率为 f 50HZ 所以旋转磁场转速 n1的 大小只与磁极对数有关 磁极对数越多 旋转磁场的转速就越低 四 分类四 分类 为了适应各种机械设备的配套要求 异步电动机的品种 规 格很多 如表 1 1 所示 表 1 1 三相异步电动机的主要分类 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 4 分类方式类别 定子绕组的相数单相 三相 转子绕组型式鼠笼式 绕线式 微型小型中型大型电机尺寸 中心高 定子铁芯外径 80 130 80 355 130 500 355 630 500 990 630 990 防护型式开启式 防护式 封闭式 通风冷却方式自冷式 自扇冷式 他扇冷式 管道通风式 安装结构型式卧式 立式 带底脚 带凸缘 绝缘等级A 级 E 级 B 级 F 级 H 级 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 5 第二章第二章 三相异步电动机检修常用工具 材料及仪表三相异步电动机检修常用工具 材料及仪表 第一节第一节 电动机常用仪表电动机常用仪表 在三相异步电动机的检修过程中 最常用的仪表有万用表 兆欧表 钳形电流表等 一 一 万用表万用表 一 万用表的用途 一 万用表的用途 万用表是一种多动能 多限量的测量仪表 它不仅可以方便 的测量交直流电压电流 直流电阻 而且还可以测量电容 电感 及晶体管元件等 在电器维修和测量中应用十分普遍 二 万用表的正常使用及注意事项 二 万用表的正常使用及注意事项 使用万用表时一定要仔细观察 认真操作 否则容易造成设 备故障 使用时应注意以下几点 1 插孔 接线柱 的正确选择 在进行测量以前 应首先检查测试棒接在什么位置 红色测 试棒应接在标有 号的插孔 或者红色接线柱 上 黑色测 试棒应接在标有 好的插孔上 在测量电压的时候 仪表并 联接入电路 测量电流时 仪表串联接入电路 测量直流参数时 要使红色测试棒接被测对象的正极 黑色测试棒接被测对象的负 极 2 测量时应先进行调零 即将两根测试棒短接 调节欧姆 调整器 使指针指在欧姆零位 即表头满刻度值 如不能调节 至欧姆零位 则说明电池电压太低 已经不符合要求 应及时更 换电池 3 测量时应注意测量类别及量程的选择 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 6 4 被测设备不能带电 且不能用欧姆档直接接触测量微安 表头 检流计 标准电池等类的仪器仪表 5 用欧姆档内部的电池做电源时 要注意测试棒的正负极 性与电源的极性正好相反 6 用万用边测量电压或者较大电流时 必须在断电的情况 下转换开关和量限旋钮 以免在触电处产生电弧 烧毁开关 二 二 兆欧表兆欧表 一 兆欧表的用途 一 兆欧表的用途 电气设备绝缘性能的优劣 关系到电气设备的正常运行和操 作人员的人身安全 为防止绝缘材料因发热 受潮 污染 老化 等原因造成绝缘破坏 以及检查修复后的设备绝缘是否完好 都 需要经常测量它们的绝缘电阻 兆欧表是专门用来测量绝缘电阻 的仪表 又称摇表 或者高阻计等 二 兆欧表的正确使用方法及注意事项 二 兆欧表的正确使用方法及注意事项 1 兆欧表是由直流高压和直流读式仪 手摇发电机和磁 电系流比计 两部分组成 通常以手摇直流发电机作为直流电源 这发电机电压很高 而电流很小 指示仪表采用磁电式仪表 为 防止外界磁场干扰 兆欧表一般有磁屏蔽 2 兆欧表的选择和使用 选择兆欧表时 其额定电压一定要与被测电气设备或者线路 的工作电压相适应 不同额定电压的兆欧表适用范围参照表 2 1 表 2 1 兆欧表适用范围 电机额定电压 V 36 36 500500 3000 3000 选用兆欧表规格 V 25050010002500 3 兆欧表一般有三个接线柱 分别标有 线 L 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 7 地 E 屏 G 测量时将被测电阻接在 L 与 E 之间 4 兆欧表使用前要检查仪表指针的偏转位置 先使 L E 端子开路 将手摇发电机腰肢额定转速 120r min 观察指针 是否转至 位置 然后再将 L E 端子短接 摇发电机手柄 观察指针是否指在 0 位置 如指针偏离上述位置 说明兆欧 表本身存在故障 应进行检修调整 三 钳形电流表三 钳形电流表 电动机检修工作中常用的钳形电流表 又称卡表 它可以在 不断开电电路的情况下测量交流电流 1 1 使用方法使用方法 测量前应估计一下被测电流的数值范围 以选择合适的量程 或先选用较大的量程测量 然后再视电流的大小选择适当的量程 测量时 用手握住胶木手柄 收拢四指 钳口打开 将被测 导线放入铁心钳口后松开四指 使铁心钳口闭合 这时从表头中 读出数据 即为被测导线的电流 2 2 注意事项 注意事项 1 为使读数准确 钳口的两表面应精密结合 如果有杂 声 可将钳口从新开合一次 如铁心仍有杂声 应将钳口铁心两 表面上的污垢擦净再试 2 进行电流测量时 每次测量只能钳入一跟导线 被测 导线的位置应放在钳口的中间 以免产生误差 3 进行电流测量后 应把量程放在最大电流量程上 以 免下次使用时由于未经选择量程而损坏仪表 4 钳形电流表不得用于测量高压线路的电流 被测电流 不能超过钳形电流表的电压等级 一般不超过 500V 以防绝缘 击穿 人身触电 第二节第二节 电动机常用维修工具电动机常用维修工具 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 8 维修电动机的电工工具可分为通用电工工具和专用工具两大 类 下面进行介绍 通用工具一般有 试电笔 钢丝钳 旋具 活扳手 电工刀 电烙铁等 专用工具一般有 嵌线工具 拆卸工具 拆线工具 绕线工 具 测量工具 短路侦查器 转速表 试验灯等 一 嵌线工具一 嵌线工具 1 刮板 刮板又称划线板 一般长约 20CM 宽为 1 1 5CM 厚约 0 3CM 一端略尖 呈刺刀状 刮板的作用有两个 一是嵌线时 将导线划入铁心槽内 二是用来整理槽内的导线 2 压线板 压线板用来压紧嵌入槽内的线圈的边缘 把高于线圈槽口的 绝缘材料平整的覆盖在线圈上部 以便穿入槽锲 二 拆卸工具二 拆卸工具 电动机的拆卸工具叫做拉具 又叫做拉拔 扒子或拉力器 通常用来拆卸电动机的皮带轮和轴承等紧固件 使用拉具拆卸皮带轮和轴承时 拉具的抓钩要抓住工件的内 圈 顶杆的轴心线与工件轴心线对齐 然后扳动手柄 用力要均 匀 并注意抓钩和工件的受力情况 拉不动时不要硬拉 可在工 件连接处滴些煤油或喷灯加热后趁热拉下 三 拆线工具三 拆线工具 拆线工具主要有 錾子 冲子 钢丝刷等 四 绕线工具四 绕线工具 1 绕线机 绕线机有电动绕线机和手摇绕线机两大类 在电机检修的行 业中 一般采用手摇绕线机来制作线圈 该绕线机上配有自动计 数器 可准确的记录线圈匝数 绕线前 应将制作好的绕线模装 在绕线机上 调整好计数器的零位 在绕制线圈时 应尽可能充 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 9 分运用绕线模将一个极相组和相绕组的线圈连续绕制好 应尽量 减少线圈的接头 以防接线错误或线头接触电阻不同造成三相线 圈的直流电阻不同 2 绕线模具 绕线模是制造或检修电动机线圈的模具 当电动机的绕组损 坏而需要重新制作线圈时 新制作的线圈必须与原线圈相同 最 好用拆下来的一个完整的旧线圈为标准来制作绕线模 五 测量工具五 测量工具 常用的测量工具主要是螺旋测微仪 俗称千分尺 用以测量 绕组导线的线径 测量时 在两测量面接近待测物表面时 停止 转动套管 改为旋动棘轮 但棘轮发出 塔塔 声时 说明两测 量面已于待测表面接触 此时方可由刻尺上读出测量数据 注意 读数时尽量不要将被测件取下 以免将测量面磨损 六 短路侦察器六 短路侦察器 短路侦察器又称开口变压器 主要用于检查电动机定子绕组 的短路故障 短路侦察器的工作原理 短路侦察器线圈相当于变 压器的一次绕组 而被测槽内 线圈相相当于变压器二次绕组 在短路侦察器线圈两端接上单 相交流电源后 若被检查槽内 有故障存在 串接在短路侦察 器绕组回路中的电流表读数就 会突然变化 注意事项 图 2 1 短路侦察器工作原理图 1 电动机为三角形接法时 将三角形打开 拆成开口 2 电动机为多路并联时 要拆开并联支路 3 使用时 应先将短路侦察器放在铁芯上 使磁路闭合 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 10 后 再接通电源 以免烧毁短路侦察器 七 转速表七 转速表 转速表是测量电机或者其他设备转速的一种常用仪表 使用 转速表时 要把分度盘转到所需范围 第三节第三节 电动机检修常用材料电动机检修常用材料 一 导电材料一 导电材料 铜和铝是常用的导电材料 铜的导电性能好 且化学性能稳 定 除早期的电动机采用铝导电材料外 现在生产的电动机都使 用铜导电材料 1 漆包线 漆包线在导线外层涂覆一层绝缘漆 经烘干后形成一层漆膜 其特点是漆膜均匀 光滑 漆膜较薄 即利于线圈的绕制 又可 提高铁心槽的利用率 因此广泛用于中小型电动机及各种电器中 2 绕包线 绕包线是用玻璃丝 绝缘纸或合成树脂薄膜等紧密绕包在导 线上形成的绝缘层 也有的是漆包线外再绕包绝缘层的 除薄膜 绝缘层外 其他绝缘层均需经胶粘浸渍处理 以提高其电性能 使之能较好的承受过电压和过电流 它一般用于大型电动机 电 焊机和变压器等电工产品 二 电缆线二 电缆线 电缆线主要用于绕组的引出线 一端与电动机绕组的引出线 连接 另一端连接到电动机接线盒的接线柱上 电缆线一般由三 层组成 分别是线芯 绝缘层 防护层 由于电动机品种 绝缘 等级 电压和电流等的不同 要求电动机引出线的电气性能必须 与其相适应 且绝缘电阻要高且稳定 三相异步电动机电源引出 线的规格见下表 2 2 表 2 2 三相异步电动机电源引出线的规格 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 11 引出线截面积 mm2 适应电流 A 引出线截面积 mm2 适应电流 A 1 6 1 5 61 90 25 6 10 2 5 91 120 35 11 20 4 121 150 50 21 30 6 151 190 70 31 45 10 191 240 95 46 60 16 241 290 125 三 绝缘材料 在电动机的修理中 绝缘材料的主要作用是把电动机不同部 分的导电体隔开 使电流能按预定的方向流动 在修理中常见的 绝缘材料有 绝缘漆 浸渍纤维制品 绝缘低压板 薄膜及复合 制品 绝缘材料的耐热等级也称绝缘等级 电动机绕组中流过电流 时温度会升高 当温度超过某一值时 就会发生热击穿 因此电 机绝缘选择以保证最高温度不超过极限为原则 绝缘材料按耐热等级分为 Y A E B F H C 七个等级 具体见表 2 3 所示 表 2 3 绝缘材料耐热等级及其最高工作温度 绝缘 等级 YAEBFHC 最高 工作 温度 90105120130155180 180 绝缘材料分为有机绝缘材料 无机绝缘材料和混合材料等 无机绝缘材料有云母 石棉 大理石 瓷器 玻璃等 有机绝 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 12 缘材料有树脂 橡胶 棉纱等 混合材料由以上两种材料经加 工而成 第三章第三章 三相异步电动机的拆装技能三相异步电动机的拆装技能 第一节第一节 电动机拆装前的准备工作电动机拆装前的准备工作 一 电动机拆卸前的准备一 电动机拆卸前的准备 1 用压缩空气吹净电动机表面灰尘 并将电动机表面污 垢擦拭干净 2 清理修理现场环境 3 熟悉电动机结构特点和检修技能训练 4 熟悉电动机的拆装工具和设备 5 拆除电动机外部接线 做好记录 二 拆装前的检查二 拆装前的检查 拆装电动机前 应进行必要的检查 并做好记录 以便作为 指定组装后电动机是否恢复原状态的依据 根据检查任务 可选 择以下常规检修项目 1 外观检查 观察机座 端盖 风扇等零部件是否裂纹 损伤 检查转轴 是否弯曲 转子可否灵活转动 轴承是否松动或卡死 2 测量绝缘电阻 用兆欧表测量各相对地 个相绕组间的绝缘电阻 其值应大 于 0 5M 否则说明绕组已受潮或老化 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 13 3 测量绕组直流电阻 用电桥或万用表进行测量 三相电阻差别应不大于平均值的 2 否则说明某相存在短路 三 电动机主要组成部件三 电动机主要组成部件 电动机的主要部件 前端盖 定子 后端盖 外风扇 风扇 罩 前轴承外盖 前轴承 前轴承内盖 转子 后轴承内盖 后 轴承 后轴承外盖 图 3 1 鼠笼式三相异步电动机的主要部件 四 电动机拆装的工具及仪表四 电动机拆装的工具及仪表 电动机拆装所需工具有拉具 验电笔 活扳手和手锤等 电动机拆装所需仪表有兆欧表 万用表等 第二节第二节 电动机的拆装步骤电动机的拆装步骤 为维修而拆装电机 往往是单台拆装 因此对卸下来的零部 件 螺杆 螺母等均要妥善保管 拆卸端盖是要做好标记 便于 修复后的装配 主要零部件的拆卸方法如下 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 14 一 电动机的拆装一 电动机的拆装 1 皮带轮或联轴器的拆卸 先在皮带轮或联轴器的轴伸端上做好定位标记 然后把皮带 轮或联轴器慢慢地拉下来 使用拉具时丝杠尖端必须对准电动机 轴端的中心 使其受力均匀 如拉不出来 切勿硬卸 可在定位 螺孔内注入煤油 待数小时后再卸 如拉不出来 可用喷灯在皮 带轮或联轴器四周加热 使其膨胀 即可迅速拉出 防止用手锤 直接敲打皮带轮或联轴器 以免皮带轮或联轴器碎裂 轴转变形 或端盖等受损 2 风扇和扇叶的拆卸 首先 把外风扇螺栓松脱 取下风罩 然后把转轴尾部扇叶 上的定位螺栓或销子松脱 取下 用金属棒或手锤在扇叶四周均 匀地轻敲 扇叶就可松脱下来 3 轴承盖和端盖的拆卸 首先在端盖与机座的接缝处做好记号 接着拧下前后轴承盖 螺丝 取下前后轴承外盖 再卸下前后盖紧固螺丝 如大中型电 动机 可在端盖上的顶丝均匀受力 将端盖从机座止口处顶出 没有顶丝的端盖 可用撬棍或螺丝刀在周围接缝中均匀受力 将 端盖撬出止口 对于小型电动机 可用木榔头直接敲打转轴前端 将转子连同后端盖一起从止口中敲出 再用木榔头将前端盖敲出 4 抽出转子 小型电动机的转子 可以连同端盖一起抽出 抽出转子时 应小心谨慎 不可歪斜以免碰上定子绕组 5 轴承的拆卸 轴承的拆卸常遇到两种情况 一种是在转轴上拆卸 另一种 是端盖内拆卸 1 在转轴上拆卸轴承 常用三种方法 一种是用拉具按 拆卸皮带轮的方法进行拆卸 第二种方法是在没有拉具的情况下 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 15 用端部呈楔形的铜棒 在倾斜方向顶住轴承内圈 用木榔头敲打 便敲打铜棒 边把楔形端沿轴承内圈均匀移动 直至敲下轴承 2 在端盖内拆卸轴承 有时电动机端盖内孔与轴承外圈 的配合比轴承内圈与转轴的配合更紧 在拆卸端盖时 轴承留在 端盖内孔中 这时将端盖止口面向上平衡地放置 在轴承外圈的 下面垫上木板 但不能抵住轴承 然后用一根直径稍小于轴承外 沿的铜棒或其他金属棒 从上面用木榔头敲打 使轴承从下面脱 出 二 电动机的装配二 电动机的装配 电动机的装配工序与拆卸的工序相反 其工艺要求如下 1 检查定 转子间有无杂物 槽楔 绑孔带 绝缘材料是 否松动脱落 有无高出定子铁芯内表面的地方 如有 应清除掉 后再将转子装入定子 2 在装配端盖时 注意符合拆卸时的标记 装配时要求受 力均匀 可用木榔头均匀敲击端盖四周 拧紧螺栓时 要求均匀 用力 上下左右对角逐个拧紧 同时要检查轴承是否清洁 并加 入适当润滑脂 3 电动机装配后 用手转动转子 转动应灵活 均匀 无 停滞或偏重现象 4 安装皮带轮或联轴器时 可在端面垫上木块用手锤打入 若打入困难时 为了使轴承不受损伤 应在轴的另一端垫上一木 块后 顶在墙上再打入皮带轮或联轴器 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 16 第四章第四章 电动机常见故障分析及修复电动机常见故障分析及修复 第一节第一节电动机常见故障的种类 现象及原因电动机常见故障的种类 现象及原因 电动机的故障主要有绕组故障 轴与轴承故障 转子故障及 机械故障等 在现场发现电动机有异常时 在未用专用仪表检查和测量之 前 可以靠检查人员的视觉 听觉 嗅觉和触觉等 凭工作经验 来判断电动机的故障原因 如下表 4 1 所示 表 4 1 三相异步电动机的故障现象和主要原因 感 觉 现象主要原因 外观污损 尘埃 腐蚀 损伤 变色 冒 烟 过热 烧损 接触不良 仪表失常 不平衡 电压不平衡 转子电阻不平衡 层间短路 断 线 无指示单相运转 接触不良 熔丝烧断 视 觉 电流不平转子电阻不平衡 转子绕组故障 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 17 衡 指示过大过负载 堵转 轴承烧损 运转停止 停电 轴承烧毁 定子和转子接触 单相运转 电压低 转矩不够 负载过大 离心开关不好 电压降过大 机械原因 松动 连接不良 机械不平衡 轴 承故障 听 觉 噪声电气原因 电压不平衡 单相运转 堵转 层 间短路 断路 起动及升速不好 嗅 觉 有臭味 电动机过热 烧毁 层间短路 堵转 过载 单相运转 润滑不良 轴承烧损 振动 异常振动 机械不平衡 电压不平衡 单相运 转 层间短路 断线 触 觉 温度 过热 过载 堵转 单相运转 冷却不良 低 电压运行 升速不好 第二节第二节 绕组短路故障的分析 检查及修复绕组短路故障的分析 检查及修复 1 绕组短路故障产生的现象及原因绕组短路故障产生的现象及原因 1 现象 定子绕组短路是指绕组导线绝缘损坏 使相邻的线匝直接接 通 造成电动机电流大 绕组发热等故障 若只有几匝短路 电 动机还可以启动 运转 但这时电流增大 三相电流不平衡 启 动力矩降低 若短路匝数过多 会烧坏电动机 不能启动 2 原因 异步电动机绕组短路故障 一般有匝间短路 相间短路 产 生绕组短路故障的原因主要有 1 嵌线不熟练造成绝缘损坏 2 绕组受潮 电压使绝缘击穿 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 18 3 长期过载 电流大 绝缘老化 失去绝缘作用 4 连接线绝缘不良或损坏 5 端部或层间绝缘没有垫好 6 雷击或过载电压时绝缘损坏 2 绕组短路故障检查方法绕组短路故障检查方法 1 观察法 电动机发生短路 在短路处由于电流过大产生过热 使短路 处绝缘老化 焦脆 因此 观察有烧焦绝缘或有臭味的地方可能 短路 或让电动机运转几分钟后 用手摸绕组是否发热均匀 如 果不均匀 温度较高的地方 一般是短路处 2 电阻检查法 如果短路比较严重时 可测量各相绕组的直流电阻值 阻值 较小者 即可能是短路绕组 由于电动机每相绕组的阻值都很小 一般应用低阻欧姆表或电桥进行测量 为了方便和准确起见 可 每次测量两相串联后的阻值 如三角形接法时 可解开连接点进 行 如图 4 1 所示 这时 可计算各绕组的阻值 R1 R2 R3 R1 R3 R2 a b a 星形接法测量 b 三角形接法 图 4 1 用测量绕组电阻法检查绕组短路的示意图 3 电流检查法 短路处一般相当于并联 则电阻变小 电流变大 将电动机 通入低电压 电流表读数相差 10 以上 则电流大的一相短路 4 电压降法 把有故障一相绕组的各级相组连接线的绝缘皮剥开 在这相 V 交 流 50 100 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 19 绕组的出线端通入低压交流电 电压一般为 50 100V 然后测量 各级相组的电压降 如读数相差较多且最小的即为短路故障的极 相 检查方 法如图 4 2 所示 同理 测出读数最小的绕组即为短路绕组 5 短路侦察器检查法 采用短路侦察器检查异步电动机定子绕组短路如图 4 3 a 所示 检查转子绕组短路如图 4 3 b 所示 操作时把短路侦察器接于 220V 交流电源上 然后将铁芯开 口对准被检查绕组所在的槽 在槽口处放一些薄铁片 短路绕组 因产生的磁通会通过铁片形成回路 将铁片吸引在铁芯上 并产 生振动 发出声响 这样即可判断出电动机匝间短路点的部位 利用短路侦察器检查电动机匝间短路时 电动机引出线是三 角形接法时 必须将三角形拆开 绕组是多路并联时 也要将并 联支路拆开 如电动机是双层绕组时 被测槽中有两个绕组 分 别隔一个绕组节距跨于左右两边 这时要将探测器在左右两槽口 都试一下 以便确定短路绕组 3 短路故障修理短路故障修理 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 20 相间短路 是由于绕组端部或双层绕组的槽内层间绝缘没有 垫好或击穿损坏而引起的 若短路发生在绕组端部 可将绕组加 热软化后 用理线板小心撬开故障处的线包 将预先准备好的绝 缘纸衬垫好 绑好端部 故障便可消除 相间短路若发生在双层绕组的槽内 即层间绝缘未垫好或者 击穿 可将绕组加热软化 拆出上层绕组 重新垫以新的层间复 合绝缘纸 再将上层绕组嵌入槽内 封好槽 然后从绕组的一 端浇绝缘漆 使漆沿着被修理的槽渗透到另一端 再烘干 匝间短路 应视短路情况而定 如果短路点在端部或在槽口 处 只要将绕组加热软化垫以复合绝缘修复即可 如果绕组端部 被碰伤而引起匝间短路 可轻轻撬开线匝 在碰伤处刷上绝缘漆 即可 如果整个绕组已经烧坏 那就需要更换新绕制的绕组 绕组端部的短路故障 大多数时由于极相间的三角绝缘垫因 锡钎料坠落等原因而遭成破坏 造成绕组端部极相组间短路 修 理时可将绕组加热 通电流或入炉加热 使绕组软化 然后用理 线板或其他工具撬开绕组端部有故障的地方 重新插入新绝缘 连接线 过桥线绝缘损坏发生短路时 也可用此法进行处理 增垫或重包新绝缘 处理槽内上 下层间短路或匝间短路故障与 处理接地故障相同 一般绕组短路故障修理 查出短路处可以用绝缘材料将短路 处隔开 或加以重新包装 或更新绕组 浸漆烘干即可 第三节第三节 绕组接地故障分析 检查及修理绕组接地故障分析 检查及修理 1 绕组接地故障产生的现象及原因绕组接地故障产生的现象及原因 1 现象现象 所谓定子绕组接地 是指定子绕组与机壳直接接通 绕组 接地后 会引起电流增大 绕组发热烧坏绝缘 严重时会造成相 间短路 使电动机不能正常工作 还常带有振动和响声 2 原因原因 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 21 1 绕组受潮 物失去绝缘作用 2 电动机长期过载 绝缘物老化 开裂 脱落 3 嵌线时绝缘物受损伤 4 定 转子相擦引起绝缘物烧坏 5 绕组端部碰端盖 6 引出线绝缘损坏与壳体相撞 7 绕组绝缘受雷击损坏等 二 绕组接地故障检查方法绕组接地故障检查方法 1 观察法 目测绕组端部及附近槽口部分的绝缘物有无破裂和焦黑的痕 迹 如果有 接地点可能就在此处 2 绝缘电阻表检查法 所用绝缘电阻表须根据要测量的电动机的电压的大小来选用 对于 500V 以上的高压电动机 用 1000 2500V 级的绝缘电阻表 500V 以下的低压电动机 则用 500V 级的绝缘电阻表 测量电动机绕组对机座的绝缘的方法是 如图 4 4 所示 把 绝缘电阻表的 相线 一端接在电动机的绕 组的引出线端上 可 以分相或三相并在一 起测量 地线 一端 接在电动机的机座上 测量前须清除机座 上的油腻和油漆 以 120r min 的速度摇动 绝缘电阻表的手柄 表针将指 出绝缘电阻值 如果测量出的绝缘电阻在 0 5M 以上 则说明 该电动机绝缘尚好 可继续使用 如果测量出绝缘电阻在 0 5M 以下 甚至接近 0 则说明该电动机绕组已受潮 或 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 22 绕组绝缘很差 如果测量出的绝缘电阻为 0 而且在手摇绝缘 电阻表时 感觉比以上两种情况用力要重 这很可能是绕组接地 了 3 万用表检查法 将万用表旋到 10K 档进行测量 接线同绝缘电阻表 用 万用表测量可以 判断绕组直接接 地 电阻为 0 或 较小的阻值 然 后根据经验和具 体分析判断电动 机受潮还是击穿 故障 4 检验灯检 查法 检验灯是修 理工场最简单的 常用工具 即在 电源上串接一只灯泡 将 其中一线断开 制成两根测试棒 如图 4 5 所示 测试时 若灯 泡发亮 说明绕组接地 灯泡微 亮 是绝缘有接地击穿 如灯 泡不亮 说明绕组绝缘良好 但有时灯泡虽未亮 但测试棒接触 电动机时出现火花 这说明绕组尚未击穿 只是严重受潮 用试灯检查接地 有时还能根据出现的冒烟或火花现象 方 便的找到故障点 5 耐压试验检查法 用一试验变压器 一次侧接一电流表 二次侧一引线接于机 座上 另一根引线接在电动机引出线上 逐步升高电压 如果电 流表摆动 则说明绕组接地 对旧电动机电压不宜超过两倍额定 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 23 电压 防止将电动机绕组绝缘击穿后接地 采用上述方法找出绕组接地故障以后 必须查出接地的确切 位置 一般方法为 先用观察法查出何处接地 如果无效 则采 用分组淘汰法 把每组绕组拆开 查出哪一相接地 一相找出后 再用观察法和分组淘汰法 拆除一相的绕组组间连接线和线圈间 的连接 找出接地绕组 这种方法的步骤是 检查 观察 检查 观察 分组淘汰 直至找到接地之处 3 3 绕组接地故障修理绕组接地故障修理 用上述介绍的方法 可比较方便地判断绕组接地故障 但接 地部位不易确定 我们处理的一般方法是 先检查外观 再分向 检查 最后再拆开电动机检查 1 检查时 应特被注意观察铁心槽口处 看是否有绝缘 破裂 焦黑等 若无 则接地点可能在槽内 这时就需要将该相 定子绕组间连接线剪断 用绝缘电阻表进行分相检查 若接地点在槽附近 且没有严重烧坏 只需在接地处的导线 和铁心之间插入绝缘材料后 涂上绝缘漆就行了 不必拆出绕组 2 若绕组轻微受潮 需将绕组进行预烘 60 80 然后浇上绝缘漆并烘干 120 左右 直到绕组对地绝缘电阻符 合规定 中小型电机绝缘电阻不小于 0 5M 大型电机每千伏工 作电压下的绝缘电阻不小于 1M 若绕组严重受潮 绝缘应老化 而脱落且接地点较多 或接点在槽内时 一般应更换绕组 第四节第四节 绕组断路故障检查及修理绕组断路故障检查及修理 1 1 绕组断路故障现象及原因绕组断路故障现象及原因 1 现象 定子绕组断路是指导线 连接线 引出线等断开或接线头脱 落 定子绕组断路故障主要有 绕组导线断路 一相断路 并绕 导线中有一根或几根断路 并联支路断路等 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 24 绕组一相断路后 对星行连接的电动机 通电后不能自行起 动 断路相电流为零 对三角形连接的电动机 虽能自行起动 但三相电流极不平衡 其中一相电流比另外两相约大 70 且转 速低于额定值 采用多根并绕或多支路并联绕组的电动机 其中 一根导线断线或一条支路断路并不造成一相断路 这时用电桥可 测得断股相的电阻比另外两相大 2 原因 异步电动机绕组断路故障 一般有一相断路 匝间断路 并 联分路处断路及并联几根中一根断路 引起绕组断路故障的原因 有 1 制造和修理时弄断导线 2 接头焊接不良 过热后脱落 3 受机械力影响 碰撞或拉断 4 匝间短路没及时发现 长期过热而熔断 2 2 绕组断路故障检查方法绕组断路故障检查方法 1 观察法 仔细观察绕组端部有无碰断处 2 检验灯检查法 1 星形接法电动机 把检验灯一根线接在绕组中点 O 上 另一根依次与三相绕组引出线相接 如图 4 6 所示 如果灯不亮 则该相断路 2 三角形接法电动机 先拆开每相绕组 然后分别试验 如图 4 7 所示 灯不亮一相为断路相 u1 w2 u2 w1 v1v2 u1 v1 w1 220V 220V 图 4 6 星形接法检查绕组断线 图 4 7 三角形接法检查绕组断线 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 25 3 万用表检查法 1 星形接法电动机 将万用表拨在电阻档上 一根线接 在星形中点上 另一根依次接在三相绕组首端 电阻为无穷大的 一相为断路相 图 4 8 用万用表检查绕断路 2 三角形接法电动机 先把三相拆开 而后分别试验 3 查出断路的绕组相后 拆开并在断相中测量各级相组 电 阻值 如图 4 8 所示 不通路者即为断路的极相组 最后同理找 出断路的绕组 4 绝缘电阻表检查法 星形接法和三角形接法检查与用万用表检查法一致 阻值无 穷大一相为断路相 3 3 绕组断路故障修理绕组断路故障修理 1 引线和过桥线的开焊处理 如果查明断路点式引出线或过桥线的焊接部分开焊 可将脱 焊处清理干净 然后在待焊处附近的绕组上铺垫一层绝缘纸 防 止焊锡流入而损伤绕组绝缘 最后进行补焊 2 端部绕组烧断的修理 端部绕组烧断一根或几根导线时 需将绕组加热至 130 左 右 使绝缘软化 然后将烧断的线匝撬起 分清每根导线的端头 用同种规格的导线连接在烧断的导线端点上 连接好后进行焊接 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 26 焊好后 包扎绝缘 涂漆处理 3 槽内导线烧断故障处理的修理 槽内导线烧断故障处理方法 与前述绕组接地或短路处理方 法相仿 也需要加热绕组 软化绝缘 然后剔除槽楔 由槽内抬 出烧断的绕组 将烧断的线匝两端有端部剪断 使焊接点移在端 部 避免线槽内拥挤 用同种规格新导线焊接好 并在焊接处包 好绝缘 最后将处理好的线匝再嵌入槽内 垫好绝缘纸 打入槽 楔 刷上绝缘漆 三种断路故障修理时 将断线处接好包上绝缘材料 在套上 绝缘套管绑扎后 浇漆烘干 第五节第五节 绕组头尾端接错故障检查及修理绕组头尾端接错故障检查及修理 1 绕组头尾端接错故障产生原因绕组头尾端接错故障产生原因 1 制造或修理电动机时 由于接线时疏忽大意 将绕组 头尾端接错 2 电动机引出线没有标明首段和末端 或电动机在使用 过程中 将绕组头尾端标号遗失 在接电源时 将绕组头尾端接 错 如果绕组头尾端接错 会形成不完整的旋转磁场 造成启动 困难 三相电流不平衡 噪声难听等症状 严重时甚至无法启动 并引发低沉吼声和剧烈震动 电流急剧上升且严重不平很 如不 及时停机 很快就会冒烟烧坏绕组 2 绕组头尾端接错故障检查方法绕组头尾端接错故障检查方法 1 滚珠检查法 把电动机转子取出来 用一粒钢球放在定子铁芯内圆面上 档定子通入低电压三相交流时 如滚球沿定子内圆周表面上旋转 滚动 说明定子绕组接线正确 若滚珠不滚动 则说明绕组有接 错现象 但用此法只能确定是否接错 而不能确定故障点 2 万用表电压法 三相异步电动机故障分析及检修技能训练 27 将每相得一端连接成 Y 形 把 36V 交流电源通入其中的一相 Y ZX 接万用表 36 UVW 接万用表 XYZ UVW 36 a b 图 4 11 电压法判断绕组头尾端示意图 用万用表电压档测量其余两相得出线 如图 4 11 所示 记下有 无读数 然后换接成下图的接法 再记下有无读数 最后根据下 述情况判断 1 两次均无读数表示绕组头尾端正确 2 两次都有读数 表示零次中没有接电源的那一相绕组 头尾端反接 3 两次中有一次读数 另一次无读数 表示无读数一次 接电源的那一相绕组头尾端反接 采用这种方法除了要使用万用表外 还必须要有低压交流电 源 3 绕组