论文部分内容阅读
《电机与变压器》是技工学校电工专业的专业课程，三相鼠笼式异步电动机在国民生产和生活中应用十分广泛，其维修是电工专业的学生必须掌握的一项技能。但是三相鼠笼式异步电动机的维修是比较复杂和学生难以掌握的，因此，笔者结合多年的教学经验，将检修方法进行总结。三相鼠笼式异步电动机主要由铁心和绕组两大部分组成，铁心不易损坏，绕组相当重要而且容易损坏。绕组分定子绕组和转子绕组，而三相鼠笼式异步电动机的转子绕组是用铜条或铝条嵌入铁心中的，不易损坏，故重点谈三相鼠笼式异步电动机定子绕组的检修。三相鼠笼式异步电动机定子绕组的主要故障有绕组短路、绕组断路、绕组绝缘损坏和绕组接错四种，下面简单介绍常用的几种检修方法。
一、绕组短路
1.原因和分类
绕组短路的主要原因是由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良、绝缘受潮所致。短路通常有相间短路和匝间短路两种，其中相间短路有绕组端部层间短路和槽内上层线圈之间短路；匝间短路包括各极相间短路、一个极相组中线圈之间短路及一个线圈中的线匝之间短路。
2.检查方法
（1）外部观察与探温检查。将电动机空载运行20分钟后拆卸两端盖，迅速摸、探热，对较热的线圈仔细观察，看有没有焦脆现象，如有则很可能是短路。
（2）仪表检查。电流检查法：先将电动机空载运行，测量三相电流，电流大的一相绕组可能有短路故障；电阻检查法：测量各相绕组的直流电阻，阻值较小者可能是短路绕组；电压降法：把有故障的一相绕组的各极相组连接成的绝缘皮剥开，在这相绕组的出线端通入低压交流电，电压一般为50～100伏，然后测量各极相组的电压降，如读数相差较多且最小的即为短路故障的极相组。
3.修理方法
如能明显看出短路点，可用竹楔插入两个线圈间，把短路部分分开垫上绝缘。如果短路点发生在槽内，先将该绕组加热软化后，翻出受损绕组，换上新的槽绝缘，将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。如整个极相组短路，可将绕组加热软化，用理线板撬开引出线处，将绝缘套管重新套到接近槽部，或用绝缘纸垫好。如果个别线圈短路，可用穿绕修补法调换个别线圈。匝间短路，可垫绝缘纸修复。
二、绕组断路
1.原因和分类
绕组的接头由于焊接不良，或使用腐蚀性焊剂，焊接后又未清除干净，就可能造成焊头虚焊或松脱，绕组受机械碰撞也可能使线圈断路。有时，短路和接地故障也能把导线烧断。断路故障多数发生在绕组的端部、接线头或引出线端附近处。
2.检查方法
（1）用万用表检查。将万用表置于R×1或R×10档上，分别测量三相绕组的直流电阻值，电阻值为无穷大或接近于该值时，说明该相绕组断路。
（2）用电桥检查。如电动机功率稍大，其定子绕组由多路并联而成，当其中一相发生故障时，用万用表难以判断，需用电桥分别测量各相绕组的直流电阻，断路相绕组的直流电阻明显大于其它相。
（3）伏安法。分别给每相绕组加上数值很小的直流电压U，再测量流过该绕组中的电流I，则该绕组的直流电阻R=U/I。对故障相来讲，电阻R较正常相为大，因此在相同的电压U下，流过直流电流表的电流I较小，只需从电流表的读数中即可判断出读数小的一相为故障相。
3.修理方法
（1）引出线或过桥的开焊修理。可将开焊处清理干净，然后在待焊处附近线圈上垫一层绝缘纸，防止焊锡流入而损伤线圈绝缘，最后进行补焊。
（2）端部线圈烧断的修理。端部线圈烧断一根或几根时，需将线圈加热到1300左右，使绝缘软化；然后将烧断的线圈撬起，分清每根导线的端头，用相同规格的导线连接在烧断的导线端头上，连接好后进行焊接；焊好后，包扎绝缘，涂漆处理。
（3）槽内导线烧断的修理。加热线圈，软化绝缘，然后剔除槽楔，由槽内抬出烧断的线圈，将烧断的线匝两端剪掉，用同规格新导线焊接好，包扎绝缘涂漆处理后嵌入槽内，垫好绝缘纸，打入槽楔。
三、绝缘损坏
绝缘损坏会使绕组间发生短路或使机壳带电，可能造成人身触电伤亡事故或使一些控制线路失控，也会使绕组发热导致短路，使电动机无法正常运行。
1.原因
绕组绝缘损坏的原因主要有受潮、雷击、曝晒、过热、绝缘表面和缝隙中浸入灰尘、油污、烟雾、化学腐蚀性气体等。
2.检查方法
（1）用兆欧表检查。兆欧表的电压等级选择应根据电动机电压等级而定，一般380伏电动机应用500伏兆欧表测量，将兆欧表的“L”端接在电动机绕组的引出端上，把“E”接在电动机的机座上，按每分钟约为120转左右的速度摇，测出绝缘电阻。如测出的绝缘电阻在0.5兆欧以下，则说明该电机已受潮或绝缘很差；如果绝缘电阻为0，则绕组接地或相间短路。
（2）用校灯检查。拆开各绕组间的连线，用36伏灯泡与36伏的低电压串联，逐一检查各相绕组与机座的绝缘情况。若灯泡发光，说明该绕组接地；灯光不亮，说明绕组绝缘良好；灯泡微亮，说明绕组已击穿。
3.修理方法
绝缘受潮的电动机，首先应吹风清扫再烘干；被尘垢、油泥严重玷污的绕组绝缘，应先用洗涤剂清洗，再烘干浸漆处理。烘干时由于绝缘电阻很低，不宜采用通电烘干法，而应将端盖折下，用灯泡、电炉或放在烘箱中烘干，烘到绝缘电阻达到要求时，加涂一层绝缘漆，以防止回潮。如绝缘破损在槽口或槽底线圈出口处，可用绝缘材料垫入线圈的接地处，再检查故障是否已排除；如已排除，可在该处涂上绝缘漆。如发生在明显处，可用绝缘带包扎后涂上绝缘漆，再进行烘干处理；如发生在槽内，则需更换绕组或用穿绕修补法进行修复。
四、绕组接错
绕组接线错误或嵌反会引起电动机振动，发出较大的噪声，电动机转速降低甚至不转。同时会造成电动机的三相电流明显不平衡，使电动机过热，而导致熔丝熔断或绕组烧损。
1.原因和分类
原因主要是工作人员对绕组的规律不熟悉或工作疏忽。分类主要有外部接线错误，某极相组中一个或几个线圈嵌反或极相组接错，即反接与嵌反。
2.检查方法
（1）万用表电压法。将每相的一端连接成星形，将36伏交流电源通入其中的一相，用万用表电压档测量其余两相的出线，记下有无读数；然后轮番更换其中“一相”和“另两相”，再记下有无读数。根据下述情况判断：两次都有读数，表示两次中没有接电源的那一相头尾接反；两次中有一次有读数，另一次无读数，则表示无读数的那一次接电源的那一相绕组头尾反接。
（2）检流计电流法。将三相绕组任意接成并联，用检流计测试，用手转动电动机转子轴，如表头指针摆动，说明绕组头尾连接错误。可将任一相两线头对调重试，直到指针不动，则表示三相绕组头尾连接正确。
（3）反接法。将三相绕组的一端接成同一点并接地，将两根电源线按顺序分别接在电动机的三根线端上，作三次试验。如有相邻两次转向相同，则两次参与的那相首尾接错。
3.修理方法
找出哪相接错，把哪相首尾对换即可；如查出某相中的个别线圈嵌反，则纠正即可。
综上所述，三相鼠笼式异步电动机定子绕组常见故障及检修方法有上述绕组短路、绕组断路、绝缘损坏、绕组接错四种及相应的修理方法。每次修复后，都应重新用相应的检查方法检查，确认故障已被排除后，方可将电动机重新使用。
（作者单位：广东省云浮市技工学校）
一、绕组短路
1.原因和分类
绕组短路的主要原因是由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良、绝缘受潮所致。短路通常有相间短路和匝间短路两种，其中相间短路有绕组端部层间短路和槽内上层线圈之间短路；匝间短路包括各极相间短路、一个极相组中线圈之间短路及一个线圈中的线匝之间短路。
2.检查方法
（1）外部观察与探温检查。将电动机空载运行20分钟后拆卸两端盖，迅速摸、探热，对较热的线圈仔细观察，看有没有焦脆现象，如有则很可能是短路。
（2）仪表检查。电流检查法：先将电动机空载运行，测量三相电流，电流大的一相绕组可能有短路故障；电阻检查法：测量各相绕组的直流电阻，阻值较小者可能是短路绕组；电压降法：把有故障的一相绕组的各极相组连接成的绝缘皮剥开，在这相绕组的出线端通入低压交流电，电压一般为50～100伏，然后测量各极相组的电压降，如读数相差较多且最小的即为短路故障的极相组。
3.修理方法
如能明显看出短路点，可用竹楔插入两个线圈间，把短路部分分开垫上绝缘。如果短路点发生在槽内，先将该绕组加热软化后，翻出受损绕组，换上新的槽绝缘，将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。如整个极相组短路，可将绕组加热软化，用理线板撬开引出线处，将绝缘套管重新套到接近槽部，或用绝缘纸垫好。如果个别线圈短路，可用穿绕修补法调换个别线圈。匝间短路，可垫绝缘纸修复。
二、绕组断路
1.原因和分类
绕组的接头由于焊接不良，或使用腐蚀性焊剂，焊接后又未清除干净，就可能造成焊头虚焊或松脱，绕组受机械碰撞也可能使线圈断路。有时，短路和接地故障也能把导线烧断。断路故障多数发生在绕组的端部、接线头或引出线端附近处。
2.检查方法
（1）用万用表检查。将万用表置于R×1或R×10档上，分别测量三相绕组的直流电阻值，电阻值为无穷大或接近于该值时，说明该相绕组断路。
（2）用电桥检查。如电动机功率稍大，其定子绕组由多路并联而成，当其中一相发生故障时，用万用表难以判断，需用电桥分别测量各相绕组的直流电阻，断路相绕组的直流电阻明显大于其它相。
（3）伏安法。分别给每相绕组加上数值很小的直流电压U，再测量流过该绕组中的电流I，则该绕组的直流电阻R=U/I。对故障相来讲，电阻R较正常相为大，因此在相同的电压U下，流过直流电流表的电流I较小，只需从电流表的读数中即可判断出读数小的一相为故障相。
3.修理方法
（1）引出线或过桥的开焊修理。可将开焊处清理干净，然后在待焊处附近线圈上垫一层绝缘纸，防止焊锡流入而损伤线圈绝缘，最后进行补焊。
（2）端部线圈烧断的修理。端部线圈烧断一根或几根时，需将线圈加热到1300左右，使绝缘软化；然后将烧断的线圈撬起，分清每根导线的端头，用相同规格的导线连接在烧断的导线端头上，连接好后进行焊接；焊好后，包扎绝缘，涂漆处理。
（3）槽内导线烧断的修理。加热线圈，软化绝缘，然后剔除槽楔，由槽内抬出烧断的线圈，将烧断的线匝两端剪掉，用同规格新导线焊接好，包扎绝缘涂漆处理后嵌入槽内，垫好绝缘纸，打入槽楔。
三、绝缘损坏
绝缘损坏会使绕组间发生短路或使机壳带电，可能造成人身触电伤亡事故或使一些控制线路失控，也会使绕组发热导致短路，使电动机无法正常运行。
1.原因
绕组绝缘损坏的原因主要有受潮、雷击、曝晒、过热、绝缘表面和缝隙中浸入灰尘、油污、烟雾、化学腐蚀性气体等。
2.检查方法
（1）用兆欧表检查。兆欧表的电压等级选择应根据电动机电压等级而定，一般380伏电动机应用500伏兆欧表测量，将兆欧表的“L”端接在电动机绕组的引出端上，把“E”接在电动机的机座上，按每分钟约为120转左右的速度摇，测出绝缘电阻。如测出的绝缘电阻在0.5兆欧以下，则说明该电机已受潮或绝缘很差；如果绝缘电阻为0，则绕组接地或相间短路。
（2）用校灯检查。拆开各绕组间的连线，用36伏灯泡与36伏的低电压串联，逐一检查各相绕组与机座的绝缘情况。若灯泡发光，说明该绕组接地；灯光不亮，说明绕组绝缘良好；灯泡微亮，说明绕组已击穿。
3.修理方法
绝缘受潮的电动机，首先应吹风清扫再烘干；被尘垢、油泥严重玷污的绕组绝缘，应先用洗涤剂清洗，再烘干浸漆处理。烘干时由于绝缘电阻很低，不宜采用通电烘干法，而应将端盖折下，用灯泡、电炉或放在烘箱中烘干，烘到绝缘电阻达到要求时，加涂一层绝缘漆，以防止回潮。如绝缘破损在槽口或槽底线圈出口处，可用绝缘材料垫入线圈的接地处，再检查故障是否已排除；如已排除，可在该处涂上绝缘漆。如发生在明显处，可用绝缘带包扎后涂上绝缘漆，再进行烘干处理；如发生在槽内，则需更换绕组或用穿绕修补法进行修复。
四、绕组接错
绕组接线错误或嵌反会引起电动机振动，发出较大的噪声，电动机转速降低甚至不转。同时会造成电动机的三相电流明显不平衡，使电动机过热，而导致熔丝熔断或绕组烧损。
1.原因和分类
原因主要是工作人员对绕组的规律不熟悉或工作疏忽。分类主要有外部接线错误，某极相组中一个或几个线圈嵌反或极相组接错，即反接与嵌反。
2.检查方法
（1）万用表电压法。将每相的一端连接成星形，将36伏交流电源通入其中的一相，用万用表电压档测量其余两相的出线，记下有无读数；然后轮番更换其中“一相”和“另两相”，再记下有无读数。根据下述情况判断：两次都有读数，表示两次中没有接电源的那一相头尾接反；两次中有一次有读数，另一次无读数，则表示无读数的那一次接电源的那一相绕组头尾反接。
（2）检流计电流法。将三相绕组任意接成并联，用检流计测试，用手转动电动机转子轴，如表头指针摆动，说明绕组头尾连接错误。可将任一相两线头对调重试，直到指针不动，则表示三相绕组头尾连接正确。
（3）反接法。将三相绕组的一端接成同一点并接地，将两根电源线按顺序分别接在电动机的三根线端上，作三次试验。如有相邻两次转向相同，则两次参与的那相首尾接错。
3.修理方法
找出哪相接错，把哪相首尾对换即可；如查出某相中的个别线圈嵌反，则纠正即可。
综上所述，三相鼠笼式异步电动机定子绕组常见故障及检修方法有上述绕组短路、绕组断路、绝缘损坏、绕组接错四种及相应的修理方法。每次修复后，都应重新用相应的检查方法检查，确认故障已被排除后，方可将电动机重新使用。
（作者单位：广东省云浮市技工学校）