浅析异步电动机定子绕组的故障

摘 要：在机电设备运行中异步电动机时常会出现一些故障,严重影响着电机的正常运行和泵站的安全生产, 最常见的故障是定子绕组故障。其形式主要有: 绕组断路和短路故障、绕组通地等。因此如何准确快速查找排除故障是三相异步电动机检修的关键。

关键词：异步电动机; 定子绕组;故障

中图分类号：U264.1+3文献标识码：A

一、异步电动机定子绕组的断路故障

异步电动机定子断路故障主要发生在各绕组元件的接线头、定子绕组的端部或电机引出线端等处附近。产生故障的原因主要有接线头焊接不牢固而松脱; 受外力的作用使定子绕组断裂;定子绕组的短路或电流过大、过热使其烧断等。

（1）定子绕组断路的检查方法

采用万用表、摇表或校验灯等来检验判断绕组是否断路。对于中等容量电动机定子绕组而言，一般是多根导线并绕或者用多支路并联,如果断掉若干根或者断开一路时,通常采用三相电流平衡法和电阻法检测。

1)电阻法。用电桥测量三相绕组的电阻,如果三相电阻值相差大于5%时,则电阻较大的一相为断路相。

2)三相电流平衡法。当电动机为星形接法时,将电动机三相绕组并联后通入低电压大电流时,若三相电流值相差大于5%时,电流小的一相为断路。当电动机为三角形接法时,拆开三角形的接头一个,然后通入低电压大电流,用电流表逐相测量每相绕组的电流,其中电流小的一相为断路。

（2）处理方法

如果是引出线断开引起绕组断路,此时要更换引出线，若是绕组断路发生在铁芯线槽的外部时,分清导线端头将断开的导线联结焊牢后包好绝缘；如果绕组的断路处在铁芯线槽内，通常个别槽内的线圈采用穿绕修补法更换个别线圈。其方法是先把绕组加热到80℃使绕组线圈外部的绝缘软化,取出断路线圈的槽楔,将这个线圈两端剪断,用钳子把导线从槽内一根一根抽出后,清理槽绝缘,换上新的槽绝缘,若原来的槽绝缘难以清除,可用一层聚脂薄膜青壳复合纸做成圆桶形,套进槽内,用原来规格的导线,长度要比原线圈的长度稍长些,在槽内来回穿绕到原来的匝数。若最后几匝穿绕有困难时,可以用比导线稍粗的竹签做成引线棒进行穿绕。若是双层绕组,断路线圈在下层,修理时,要先把上层线圈轻轻拉出槽外,然后再穿绕修补,穿绕修补后,进行接线和必要的绝缘处理。其它原因损坏的个别线圈,也可采用穿绕修补法。若遇到电动机急需使用,一时来不及修理,可用跳接法作应急处理,即把断路线圈的两个线头用导线连接起来。采用这种应急措施,要适当减轻负载,用毕,应按上述方法修理。如果是由于匝间短路、通地等故障造成的绕组断路,则需要更换绕组。

二、 绕组通地和绝缘不良的检修

异步电动机绕组通地的主要原因有以下几个方面: 电动机长期过载运行使电动机绕组的绝缘性能降低, 导致其绝缘电阻下降, 异步电动机长期不使用，厂房内部的环境潮湿，或者金属杂物掉进绕组内部损坏绝缘, 或者在维修电动机重绕定子绕组时损坏了绝缘, 使导线与铁芯相碰等。

（1）绝缘电阻的测量与检查方法

1) 用兆欧表测量电动机绕组对机座的绝缘。摇动兆欧表的手柄速度达到120 r/min,如果电动机的绝缘电阻为零, 说明绕组通地。若电机的绝缘电阻小于 0.5 MΩ, 则电动机的绕组绝缘很差或受潮。若电机的绝缘电阻大于 0.5 MΩ, 说明电机的绝缘良好可继续使用。测量电动机绕组相与相的绝缘电阻, 测量时把电动机三相绕组的所有引出线端连接线头全部拆开, 用兆欧表测量每两相间的绝缘电阻。其要求与上述一致。2) 校验灯检查方法。将异步电动机绕组各线头拆开后用36 V电源和灯泡串联起来, 逐相测量相与相间及相与机座的绝缘。当灯泡发亮说明电机的绕组相间击穿或通地，然后拆开电动机, 把通地相线圈的连接线拆开并逐一进行测定哪一个线圈通地。

（2） 修理方法

当测定是电动机绕组受潮, 此时应将电动机两端盖拆下, 将电机放在烘箱内烘焙, 直到绕组的绝缘电阻达到要求, 然后加浇一层绝缘漆防止绕组回潮。当测定是电机绕组通地或碰相应分情况进行修理。对于新嵌线的电机, 其通地点常常发生在槽口处, 这是因嵌线不慎引起的, 一般用绝缘纸垫入铁芯槽口与线圈之间。当发生在端部一般采用用绝缘带包扎, 然后涂上自干绝缘漆, 当发生在槽内时采用穿绕修补法更换线圈或更换绕组。

三、电动机绕组短路故障的检修

异步电动机绕组短路故障原因主要有：电流过大、电动机电压过高、绝缘老化脆裂、机械损伤、重新嵌绕时碰伤绝缘,受潮等。绕组短路类型主要有绕组匝间短路,相间短路等。

（1）检查方法

1) 外部检查。将电动机空载运行20 min后拆卸两边端盖, 用手摸线圈的端部, 如果某一部分线圈比邻线圈有无焦脆的现象, 说明这部分线圈很可能短路; 2) 直流电阻法检查。采用低阻值欧姆表或电桥分别测量各项绕组的直流电阻, 电阻较小的一相有可能是匝间短路。3) 用兆欧检查相间短路。拆开三相绕组的线头,分别检查两相绕组间的绝缘电阻, 若绝缘电阻很低, 说明该两相间短路。4) 用电流平衡法检查并联绕组的短路, 电流大的一相为短路相。

（2） 修理方法

电机绕组容易短路处是在同极同相的两个相邻线圈间、上下层的线圈之间及线圈的槽外部分。1) 当短路点明显时, 采用竹楔插入两线圈间, 将线圈短路部分分开并垫上绝缘。2) 当短路点发生在槽内, 应将绕组加热软化后取出受损绕组, 换上新的槽绝缘,然后把导线损坏部位用薄的绝缘带包好, 重新嵌入槽内, 再进行绝缘处理。3) 如果个别线圈短路, 可用穿绕修补法调换个别线圈。如果短路较严惩, 或重新绝缘的导线无法嵌入槽内, 或无法进行穿绕修补, 就必须拆下重绕。4) 有时遇到电动机急需使用, 一时来不及修理,可用跳接方法作应急处理, 把短路的线圈跳过不用, 将短路线圈一端割断, 用绝缘材料把两个线头包好, 再把另一端的原来两个线头用导线连接起来。采用这种方法, 应适当减轻负载, 使用完毕后, 应立即进行修理。

总之，通过以上电动机常见故障的产生原因及解决办法，可以看出故障发生大部分是由于检修及日常维护不到位造成， 因此检修中要严格按照规程进行， 认真做好定期检查及保养才能及时发现隐患， 做到有问题及时排渣，及时修理， 避免故障和危险， 从而减少损失。

参考文献：

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