《交流电力机车检修》课件 第四章 三相交流异步电机检修

第四章三相交流异步电机检修12【本章内容提要】三相异步电机主要故障：常见故障、原因和处理；三相异步电机解体与组装：一般性介绍电机解体与组装的步骤和方法。三相异步电机的试验：一般性介绍电机的试验方法与程序。三相异步电机绕组浸漆和机械部分的修复方法：绕组浸漆的方法、机械部分的修复方法；HXD3D型交流电力机车牵引电机C5级修检修工艺：HXD3D型机车牵引电机C5级修检修工艺过程；HXD3B型交流电力机车牵引电机C5级修检修工艺：HXD3B型机车牵引电机C5级修检修工艺过程。

本章讲授内容以具有代表性和典型性的HXD3D型交流电力机车C4、C5级修检修工艺为例。内容涉及了具体检修工艺，即岗位操作技能，在教学过程中加强对学生职业观、吃苦耐劳、爱岗敬业等职业道德的教育。

三相异步电机主要故障第一节34

三相交流异步电机故障通常分为电气故障和机械故障两个方面，比较常见的有：1.电机缺相运行2.匝间短路3.相间短路4.电机接地5.过载6.电动机轴承过热7.电动机运行中振动过大三相异步电机主要故障5三相异步电机主要故障——电机缺相运行

1表象特征：缺（断）相运行。三相异部电动机在运行过程中，断一相电源线或断一相绕组就会形成缺相运行。如果轴上负载没有改变，则电动机处于严重过载状态，定子电流将达到额定值的1.5倍甚至更高，时间稍长电动机就会烧毁。

缺相运行其绕组特征是很明显的，拆开电机端盖，会看到电机绕组端部的1/3或2/3的极相组烧黑或变为深棕色，而其中的一相或两相绕组完好或微变色。2.原因：主要是线路和电机引线连接有浮接现象，引起接触电阻大，使连接处逐步氧化而造成断相。

3.处理方法：重绕电机绕组。6三相异步电机主要故障——匝间短路

1．表象特征：绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后，使两导体相碰，就为绕组短路。发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。发生在同一相绕组中的绕组短路称为匝间短路。无论是匝间短路或相间短路，都会使得某一相或两相电流增加，引起局部发热，使绝缘老化，缩短电动机的使用寿命甚至损坏电动机。在线圈的端部，就能够清楚地看到线圈的几匝或整个线圈，甚至一个极相组烧焦，烧焦部分呈裸铜线。其他均完好。一般情况下保护电器动作，起保护作用。

2．原因：主要是嵌线质量不高或机械磨损，造成本相绕组中导线绝缘损伤，引起匝间短路。7三相异步电机主要故障——匝间短路

3.检查

（1）排除法。当发生上述故障时，首先要检查电动机电源电缆对地绝缘和相间绝缘情况是否完好，如电缆对地绝缘或相间绝缘为零，要及时更换电缆；或检查电动机。

（2）直流电阻测试法。将电源电缆摘掉，对电动机的绕组间进行直流电阻测试，可发现绕组间的直流电阻不平衡，即判断电动机的绕组短路。此时要重新缠绕的电机的绕组或更换绕组。

（3）观察法。打开电机发现绕组有烧坏变黑，可闻到浓浓的焦糊味。

4.处理方法：可局部修理的，换一个线圈或一组线圈即可。不宜局部修理的，重绕全部绕组。8三相异步电机主要故障——相间短路

（1）表象特征：在短路处发生了爆断，并熔断了很多导线，附近会有很多熔化的铜屑，其他处均完好无损。

（2）原因：主要是端部相间绝缘、双层线圈层间绝缘没有垫妥，在电机受热或受潮时，绝缘性能下降，击穿形成相间短路。也有线圈组间连接套管处理不妥，绝缘材料选用不当等原因。

（3）处理方法：重绕电机绕组，并注意相间绝缘要垫妥，选用合适的绝缘材料。9三相异步电机主要故障——电机接地

1.表象特征：用兆欧表测试电机绕组与地之间绝缘电阻小于1M以下。

2.原因：主要是嵌线质量不高，造成槽口绝缘破损；高温或受潮引起绝缘性能降低；电机长时间过载运行；有害气体、粉尘的腐蚀；定子、转子磨擦引起绝缘灼伤；引出线绝缘损坏与机壳相碰；过电压击穿。

3.检查

（1）观察法。目测绕组端部及线槽内绝缘，观察有无损伤和焦黑的痕迹。

（2）兆欧表测试法。通过用兆欧表的500V档测量每组的绝缘电阻，若读数值很小或为零，则表示该项绕组接地。

（3）同样通过兆欧表测试法测试电缆故障。

4.处理方法：从嵌线质量、绝缘材料选用上提高要求。10三相异步电机主要故障——过载

（1）表象特征：三相绕组全部焦黑。

（2）原因：主要是电机端部电压太低；接线不符合要求，Y、△接不分；机械方面，不注意电机的使用条件和要求；电机本身定、转子间气隙过大，鼠笼式转子铝条断裂，重绕时线圈数据与原设计相差太大等都是造成过载的原因。

（3）处理方法：重绕电机绕组后，在找原因，并针对性处理。11三相异步电机主要故障——电动机轴承过热

1.表征现象：用温度计法测得滚动轴承温度大于95℃。

2．原因：轴承润滑脂过多或过少或有杂质；润滑脂装载量不符要求；轴承与轴颈或端盖配合不当（过紧或过松）。

3.处理方法：调整相关因素。12三相异步电机主要故障——电动机运行中振动过大

主要原因及处理方法：

1.转子不平衡（如配重螺丝脱落）。应校正，使重心在转子中心轴上。

2.转轴弯曲。应更换。

3.安装底座固定不稳，地脚螺丝松动。应重新固定。

4.笼型转子导条断或绕线转子绕组断，使负载电流时大时小，产生振动。对铜导条转子作焊补或更换，铸铝转子应更换。三相异步电机解体与组装第二节13

三相交流电机较高级修程工艺过程一般包括工序：解体→清洗→检查测量→修复（如绕组浸漆等）→组装→试验等。本章将对过程中主要工序予以一般性的介绍。14一、三相异步电动机解体

1.解体前的准备

（1）切断电源，拆开电机与电源连接线，同时做好与电源线相对应的标记，以免恢复时相序搞错。

（2）备齐拆卸工具，特别是拉具、套筒等专用工具。

（3）熟悉电机的结构特点。

（4）测量并记录齿轮与轴台间的距离。

（5）标记电源线在接线盒中的相序、电机的出轴方向及引出线在机座上的出口方向。

2.解体步骤

（1）卸齿轮。

（2）旋下前后端盖紧固的螺钉，并拆下前轴承外盖。

（3）抽出转子。

（4）卸下前端盖，最后拆卸前后轴承及轴承内盖。15一、三相异步电动机解体

3.主要部件的解体方法——轴承的拆卸。

①用拉具进行拆卸。拆卸时拉具钩爪一定要抓牢轴承内圈，以免损坏轴承，如图4.1所示。

②用铜棒拆卸。将铜棒对准轴承内圈，用锤子敲打铜棒，如图4.2所示。用此方法时要注意轮流敲打轴承内圈的相对两侧，不可敲打一边，用力也不要过猛，直到把轴承敲出为止。

③在拆卸端盖内孔轴承时，可采用如图4.3所示的方法，将端盖止口面向上平稳放置，在轴承外圈的下面垫上木板，但不能顶住轴承，然后用一根直径略小于轴承外沿的铜棒或其他金属管抵住轴承外圈，从上往下用锤子敲打，使轴承从下方脱出。图4.1用拉具拆卸轴承图4.2敲打拆卸轴承图4.3拆卸端盖内孔轴承16图4.4铁板架住拆卸轴承一、三相异步电动机解体

④

铁板架住拆卸。用两块厚钢板架住轴承内圈，铁板的两端用可靠支撑物架起，使转子悬空，如图4.4所示，然后在轴上端面垫上厚木板并用锤子敲打，使轴承脱出。

（2）抽出转子。在抽出转子之前，应在转子下面气隙和绕组端部垫上厚纸板，以免抽出转子时碰伤铁芯和绕组。对于小型电机的转子可直接用手取出，一手握住转轴，把转子拉出一些，随后另一手托住转子铁芯逐渐往外移。在拆卸较大的电机时，可两个人一起操作，每人抬住转轴的一端，渐渐地把转子往外移。对于大型的电机必须用起重设备吊出。17二、三相异步电机组装

1.组装前的准备

先备齐装配工具，将可洗的各零件用汽油冲洗，并用棉布擦拭干净，再彻底清扫定子、转子内部表面的尘垢。接着检查槽楔、绑扎带等是否松动，有无高出定子铁芯内表面的地方，并做好相应地处理。

2.组装步骤

按解体时的逆顺序进行，并注意将各部件按拆卸时所做的标记复位。18二、三相异步电机组装

3.主要部件的组装方法

（1）轴承的装配。轴承的装配方法分冷套法和热套法。冷套法是先将轴颈部分擦拭干净，把经过清洗好的轴承套在轴上，用一段钢管，其内颈略大于轴颈直径，外颈又略小于轴承内圈的外径，套入轴颈，再用手锤敲打钢管端头，将轴承敲进。也可用硬质木棒或金属棒顶住轴承内圈敲打，为避免轴承歪扭，应在轴承内圈的圆周上均匀敲打，使轴承平衡地行进，如图4.5所示。图4.5冷套法安装轴承19二、三相异步电机组装

热套法是将轴承放入80～100C变压器油中30～40min后，趁热取出迅速套入轴颈中，如图4.6所示。图4.6

热套法安装轴承

注意：安装轴承时，标号必须向外，以便下次更换时查对轴承型号。另外，在安装好的轴承中要按其总容量的1/3～2/3容积加注润滑油，转速高的按小值加注，转速低的按大值加注。如轴承磨损严重，外圈与内圈间隙过大，造成轴承过度松动，转子下垂并摩擦铁芯，轴承滚动体破碎或滚动体与滚槽有斑痕出现，保持架有斑痕或被磨坏等，都应进行更换新轴承。更换的轴承应与损坏的轴承型号相符。20二、三相异步电机组装

（2）后端盖的装配。将轴伸端朝下垂直放置，在其端面上垫上木板，后端盖套在后轴承上，用木锤敲打，如图4.7所示。把后端盖敲进去后，装轴承外盖。紧固内外轴承盖的螺栓时注意要对称地逐步拧紧，不能先拧紧一个，再拧紧另一个。图4.7后端盖的装配21二、三相异步电机组装

（3）前端盖的装配。将前轴承内盖与前轴承按规定加够润滑油后，一起套入转轴，然后在前内轴承盖的螺孔与前端盖对应的两个对称孔中穿入铜丝拉住内盖，待前端盖固定就位后，再从铜丝上穿入前外轴承盖，拉紧对齐。接着给未穿铜丝的孔中先拧进螺栓，带上丝扣后，抽出铜丝，最后给这两个螺孔拧入螺栓，依次对称逐步拧紧。也可用一个比轴承盖螺栓更长的无头螺丝（吊紧螺丝），先拧进前内轴承盖，在将前端盖和前外轴承盖相应的孔套在这个无头长螺丝上，使内外轴承盖和端盖的对应孔始终拉紧对齐。待端盖到位后，先拧紧其余两个轴承盖螺栓，在用第三个轴承盖螺栓换下开始时用以定位的无头长螺丝（吊紧螺丝）。三相异步电机的试验第三节2223二、三相异步电机的试验

三相异步电机在组装过程中，为了保证组装的正确性，在组装过程中安排了许多检查、测量、试验环节，通过对一些参数的控制，确保电机的检修质的量。这是一个重要过程。

牵引电机拆卸重新组装后必须进行试验检查，以确认电机是否正常。电机组装到车上后，要按照该类型电机的技术