三相异步电动机绕组短路故障的检修​

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绕组短路故障的检修
三相电动机绕组短路可分为两种情况:一是异相绕组相互间的短路;二是一相绕组内线圈或线匝间的短路。图1-40为两个相邻线圈相互接触而形成短路的情况。

寻找短路故障的方法通常分两步进行:一是不解体检查,寻找短路故障发生在哪一相绕组中;二是对电动机进行解体检查,进一步寻找短路发生在哪一个线圈中。

1、不解体检
(1)万用表或兆欧表法:拆开三相绕组的接头,用万用表或兆欧表检测任何两相之间的绝缘电阻,若电阻很低,说明该两相之间短路。

(2)电阻法:如果电动机容量小,导线截面小,匝数较多,可用直流单臂电桥来测量每相绕组的电阻值;若电动机容量较大,特别是有并联支路的绕组应用直流双臂电桥测量较为准确。

三相电动机有六个引出线端,应先用万用表判断出各相的始末端。然后用电桥分别测量各相绕组的直流电阻,但必须消除由于接头氧化或接触不良等引起的测量误差。测量结果为阻值较小的一相可能是匝间短路。

(3)交流电试验法。利用一部分绕组接入交流电源引起的感应电压、电流、转矩、温度的大小来确定有无短路故障的一种方法。

对鼠笼式电动机进行不解体检查时,将6~24V的单相交流电源轮流接入每相绕组如图 1一41 所示。由于电磁感应,在其它两相绕组中,感应出交流电势。若绕组良好,即匝数一样,感应电势也一样。如果某相绕组有短路故障,它的感应电势就比其它两相低。

例;有一台鼠笼式电动机,容量是 7kw,二极,在 u、v、w 三相线头与中性点之间分别接入 24V 交流电源时,用电压表测得每相电压,如表 1-3可知电动机U相绕组电压最低,其中必有短路线圈。

对绕线式电动机进行不解体检查短路故障时,首先把滑环上的电刷提起,使转子绕组开路,或用绝缘青壳纸把电刷与滑环隔开。定子绕组接入交流电源,电压为电动机额定电压的 20%~30%。因为转子绕组开路,定子绕组接入电源后,转子不会转动,此时可用手慢慢地转动转子。如果在转动时发现有一轻一重的现象,串在定子绕组中的电流表指针明显波动,同时绕组中还有微弱的“喻嗡”声,用手去摸转子绕组表面,其中有一个绕组温度较高,说明转子绕组中有短路故障。如果在检查过程中,定子绕组有一相电流特别大,用手转动转子时电流不波动,则说明定子绕组有短路故障。

三相异步电动机绕组短路故障的检修​-图片1

 

2、解体检查法
经上述不解体检查后,如果确定某相绕组有短路故障,可对电动机解体,在有短路故障的某相绕组上进一步确定短路故障点。其方法如下:

(1)外部检查法。电动机空载运行 20min后,如果电动机发出焦味或冒烟,应立即断电停车。然后拆卸两边端盖,用手摸线圈的端部,发现某一部分线圈比邻近的线圈温度高时,则说明这部分线圈很可能短路了。另外,我们也可以仔细地观察线圈的末端处有无焦脆等现象,如果有此迹象,说明该线圈可能短路。

(2)电压表检查法。用 12~36V 的直流电源接入被检查的某相绕组两端,为了调节电流,可并联若于灯泡,或串人可变电阻。如果是星形接线,可将电源一端接中性点,另一端接被检查绕组的线头上;如果是三角形接线,要拆开一个接头,对故障相进行检查。再用一只低读数直流电压表在引线上连接两个插针,外套绝缘柄。检查时,插针轮流地刺人每极相组的两端连接线上,如图1--42中的1和2、3和4、5和6和8并记录每次测量的电压数值。此时,如果四个极相组的电压相同,证明该绕组没有短路:如果其中有一个极相组的电压特别低,则这个极相组中有短路线圈。为了进一步找出短路发生在哪一个线圈里,把直流电源改接在极相组的两端,电压表引线刺入每个线圈的两端,其中电压最低的线圈就是有短路故障的线圈。三相异步电动机绕组短路故障的检修​三相异步电动机绕组短路故障的检修​
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(4)短路测试器法。短路测试器是利用变压器原理来检查绕组匝间短路的。测试时,将短路测试器励磁绕组接 36V 低压电源,沿槽口逐槽移动。当经过短路绕组时,相当于变压器次级短路,电流表的读数会显著增大,如图 1-44(a)所示,从而查出短路线圈。也可用图1一44(b)的方法,将一片薄钢片或废锯条放在被测线圈另一边所在的槽口上,若被测线圈短路,由于此线圈内有感应电流流过,所以这条薄钢片被槽口的磁性吸引而振动,发出“吱吱”声。

将测试器沿定子内圆逐槽移动测试,直到找出短路线圈的位置。使用短路测试器要注意以下几点:
1)绕组为三角形接法时,要先拆开;
2)绕组是多路并联的要先拆开;
3)在双层绕组中,一个槽内嵌有不同线圈的两条边,要确定究竟是哪一个线圈短路时,应分别将钢片放在左边相隔一个节距的槽口,或放在右边相隔个节距的槽口上都测试一下才能确定,如图145所示。

另外,使用短路测试器时还须注意:当测试器线圈接电源前,应先将测试器放在铁心上,使磁路闭合,如磁路不闭合,线圈中电流很大,时间稍长,测试器线圈会被烧坏。

短路测试器是修理电机时经常使用的简单设备,其制作方法简述如下:
把硅钢片剪成如图1一46 所示的形状。图中(a)(b)处圆弧半径均为被测电机的转子、定子圆弧半径,将硅钢片叠成需要尺寸后压紧。在未铆前,做四块厚1mm的护线板。如图1-47所示。将此四块护线板与压紧的硅钢片用铆钉铆在一起作为保护线圈之用。线圈是绕在绝缘纸板框上的,有一块护线板上钻有两个出线孔,线圈的两个线头从中引出。

此短路测试器的尺寸如图1-48 所示。若电源为220V,用直径0.44mm的高强度漆包线绕814匝;若电源为36V用直径1.08mm的高强度漆包线绕134匝。其简单计算和制作方法可参照小型单相变压器的绕制。

三相异步电动机绕组短路故障的检修​-图片2

 

3.短路的修理操作
(1)整个极相组短路的修理。这主要是极相组间的连接线上黄蜡管没有套到线圈的槽部,或黄蜡管被压破所致。典型的极相组间短路故障如图1一49(a)所示。

有组间短路时,可将绕组加热,用划线板撬开引线处,把黄蜡管重新套到接近槽部的位置,如图1-49(b)所示即可消除故障。

另一种故障发生在极相组的绕组端部,应用图1一50的办法垫好相间绝缘。

(2)线圈间短路的修理。每个线圈与本组的其它线圈过桥线处理不当时,或叠绕组线圈下线方法不恰当,整形时可用手锤猛击,于是就造成了线圈间短路。容易发生短路故障的部分如图 1-51 所示。如果短路点在端部可用绝缘纸垫妥修复。

(3)匝间短路的修理。这是由于导线绝缘破裂造成的。例如下线的满槽率较高,压破导线绝缘,或在修理断线时,因为在断线处焊接的温度太高,烧焦了导线绝缘等,可使几匝导线短路。

匝间短路不严重时,可采取匝间包绝缘或垫绝缘的办法,如图 1一52所示。若短路的匝数占槽内总匝数的 30%以下时,可将短路的几匝导线在端部剪开,烘热绕组,用钳子把已坏的导线抽出,如图1-53(a)所示,则不必再串补新导线,只需将原来的线圈接通,即可继续使用,但电气性能较差。

若整圈短路占每相总线圈数的 1/12 以下时,可以采取局部修理方法,拆去短路导线,串补新导线。如果时间不允许,在拆去导线后,应将两边原线圈接通,以应急用,如图 1--53(b)所示。

(4)线圈短路的应急处理。遇到电动机急需使用时,一时又来不及修复,可采用图 1一54的跳接方法作应急处理,把短路的线圈跳过不用,再将短路线圈一端割断,用绝缘材料把两个线头包好。采取这种方法时,应适当减轻负载,使用完毕后,应立即进行修理。
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  • 本文由 HS_ZC 发表于 2024年1月10日14:10:25
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