三相異步電動(dòng)機(jī)檢修
三相異步電動(dòng)機(jī)檢修 三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的部分。 受到腐蝕性氣體的侵人, 機(jī)械力和 電磁力的沖擊,以及絕緣的老化、受潮等原因,都會(huì)影響異步電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。另外, 異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中長(zhǎng)期過(guò)載、過(guò)壓、欠壓、斷相等,也會(huì)引起定子繞組故障。定子繞組 的故障是多種多樣的,其產(chǎn)生的原因也各不相同。常見(jiàn)的故障有以下幾種,應(yīng)針對(duì)不同故 障采取不同的檢修方法。
一、 定子繞組接地故障的檢修 三相異步電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻較低,雖經(jīng)加熱烘干處理,絕緣電阻仍很低,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn) 定子繞組已與定子鐵心短接, 即繞組接地, 繞組接地后會(huì)使電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼帶電, 繞組過(guò)熱, 從而導(dǎo)致短路,造成電動(dòng)機(jī)不能正常工作。
1.定子繞組接地的原因
(1) 繞組受潮。長(zhǎng)期備用的電動(dòng)機(jī),經(jīng)常由于受潮而使絕緣電阻值降低,甚至失去絕 緣作用。
(2) 絕緣老化。電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行,導(dǎo)致繞組及引線(xiàn)的絕緣熱老化,降低或喪失絕 緣強(qiáng)度而引起電擊穿,導(dǎo)致繞組接地。絕緣老化現(xiàn)象為絕緣發(fā)黑、枯焦、酥脆、皸裂、剝 落。
(3) 繞組制造工藝不良,以致繞組絕緣性能下降。
(4) 繞組線(xiàn)圈重繞后,在嵌放繞組時(shí)操作不當(dāng)而損傷絕緣,線(xiàn)圈在槽內(nèi)松動(dòng),端部綁 扎不牢,冷卻介質(zhì)中塵粒過(guò)多,使電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中線(xiàn)圈發(fā)生振動(dòng)、摩擦及局部位移而損壞 主絕緣,或槽絕緣移位,造成導(dǎo)線(xiàn)與鐵心相碰。
(5) 鐵心硅鋼片凸出,或有尖刺等損壞了繞組絕緣?;蚨ㄗ予F心與轉(zhuǎn)子相擦,使鐵心 過(guò)熱,燒毀槽楔或槽絕緣。
(6) 繞組端部過(guò)長(zhǎng),與端蓋相碰。
(7) 引線(xiàn)絕緣損壞,與機(jī)殼相碰。
(8) 電動(dòng)機(jī)受雷擊或電力系統(tǒng)過(guò)電壓而使繞組絕緣擊穿損壞等。
(9) 槽內(nèi)或線(xiàn)圈上附有鐵磁物質(zhì),在交變磁通作用下產(chǎn)生振動(dòng),將絕緣磨穿。若鐵磁 物質(zhì)較大,則易產(chǎn)生渦流,引起絕緣的局部熱損壞。
2.定子繞組接地故障的檢查 檢查定子繞組接地故障的方法很多, 無(wú)論使用哪種方法, 在具體檢查時(shí)首先應(yīng)將各相 繞組接線(xiàn)端的連接片拆開(kāi), 然后再分別逐相檢查是否有接地故障。 找出有接地故障的繞組 后,再拆開(kāi)該相繞組的極相組連線(xiàn)的接頭,確定接地的極相組。最后拆開(kāi)該極相組中各線(xiàn) 圈的連接頭,最終確定存在接地故障的線(xiàn)圈。常用的檢查繞組接地的方法有以下幾種。
(1) 觀察法 繞組接地故障經(jīng)常發(fā)生在繞組端部或鐵心槽口部分,而且絕緣常有 破裂和燒焦發(fā)黑的痕跡。因而當(dāng)電動(dòng)機(jī)拆開(kāi)后,可先在這些地方尋找接地處。如果引出線(xiàn) 和這些地方?jīng)]有接地的跡象,則接地點(diǎn)可能在槽里。
(2) 兆歐表檢查法 用兆歐表檢查時(shí),應(yīng)根據(jù)被測(cè)電動(dòng)機(jī)的額定電壓來(lái)選擇兆歐 表的等級(jí)。 500V 以下的低壓電動(dòng)機(jī),選用 500V 的兆歐表; 3kV 的電動(dòng)機(jī)采用 1000V 的兆歐表; 6kV 以上的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用 2500V 的兆歐表。測(cè)量時(shí),兆歐表的一端接電動(dòng) 機(jī)繞組,另一端接電動(dòng)機(jī)機(jī)殼。按 120r / min 的速度搖動(dòng)搖柄,若指針指向零,表示繞 組接地;若指針搖擺不定,說(shuō)明絕緣已被擊穿;如果絕緣電阻在 0.5M 以上,則說(shuō)明電 動(dòng)機(jī)絕緣正常。
(3) 萬(wàn)用表檢查法 檢測(cè)時(shí),先將三相繞組之間的連接線(xiàn)拆開(kāi),使各相繞組互不接通。然后將萬(wàn)用表的量程旋到 R×10k 擋位上,將一只表筆碰觸在機(jī)殼上,另一只表筆 分別碰觸三相繞組的接線(xiàn)端。若測(cè)得的電阻較大,則表明沒(méi)有接地故障;若測(cè)得的電阻很 小或?yàn)榱?,則表明該相繞組有接地故障。 圖 3 —39 用校驗(yàn)燈檢查繞組接地
(4) 校驗(yàn)燈檢查法 將繞組的各相接頭拆開(kāi),用一只 40~100w 的燈泡串接于 220V 火線(xiàn)與繞組之間,如圖 3 - 39 所示。一端接機(jī)殼,另一端依次接三相繞組的接頭。 若校驗(yàn)燈亮,表示繞組接地;若校驗(yàn)燈微亮,說(shuō)明繞組絕緣性能變差或漏電。
(5) 冒煙法 在電動(dòng)機(jī)的定子鐵心與線(xiàn)圈之間加一低電壓,并用調(diào)壓器來(lái)調(diào)節(jié)電 壓,逐漸升高電壓后接地點(diǎn)會(huì)很快發(fā)熱,使絕緣燒焦并冒煙,此時(shí)應(yīng)立即切斷電源,在接 地處做好標(biāo)記。 采用此法時(shí)應(yīng)掌握通人電流的大小。 一般小型電動(dòng)機(jī)不超過(guò)額定電流的 2 倍,時(shí)間不超過(guò) 0.5min ;對(duì)于容量較大的電動(dòng)機(jī),則應(yīng)通人額定電流的 20 %~ 50 % , 或者逐漸增大電流至接地處冒煙為止。
(6) 電流定向法 將有故障一相繞組的兩個(gè)頭接起來(lái),例如將 U 相首末端并聯(lián)加 直流電壓。電源可用 6 ~12V 蓄電池,串聯(lián)電流表和可調(diào)電阻,如圖 3 — 40 所示。調(diào) 節(jié)可調(diào)電阻,使電路中電流為 0 . 2~0 . 4 倍額定電流,線(xiàn)圈內(nèi)的電流方向如圖中所示。則 故障槽內(nèi)的電流流向接地點(diǎn)。 此時(shí)若用小磁針在被測(cè)繞組的槽口移動(dòng), 觀察小磁針的方向 變化,可確定故障的槽號(hào),再?gòu)恼业降牟厶?hào)上、下移動(dòng)小磁針,觀察磁針的變化,則可找 到故障的位置。 圖 3 — 40 電流定向法
(7) 分段淘汰法 如果接地點(diǎn)位置不易發(fā)現(xiàn)時(shí),可采用此法進(jìn)行檢查。首先應(yīng)確 定有接地故障的相繞組, 然后在極相組的連接線(xiàn)中間位置剪斷或拆開(kāi), 使該相繞組分成兩 半,然后用萬(wàn)用表、兆歐表或效驗(yàn)燈等進(jìn)行檢查。電阻為零或校驗(yàn)燈亮的一半有接地故障存在。接著再把接地故障這部分的繞組分成兩部分,以此類(lèi)推分段淘汰,逐步縮小檢查范 圍,最后就可找到接地的線(xiàn)圈。 圖 3 — 41 分段淘汰法檢查接地繞組 實(shí)踐證明, 電動(dòng)機(jī)的接地點(diǎn)絕大部分發(fā)生在線(xiàn)圈伸出鐵心端部槽口的位置上。 如該處 的接地不嚴(yán)重,可先加熱軟化后,用竹片或絕緣材料插人線(xiàn)圈與鐵心之間,然后再檢查。 如不接地,則將線(xiàn)圈包扎好,涂上絕緣漆烘干即可。如繞組接地發(fā)生在兩頭碰觸端蓋,則 可用絕緣物襯在端蓋上,接地故障便可以排除。
3.定子繞組接地故障的檢修 只要繞組接地的故障程度較輕,又便于查找和修理時(shí),都可以進(jìn)行局部修理。
(1) 接地點(diǎn)在槽口當(dāng)接地點(diǎn)在端部槽口附近且又沒(méi)有嚴(yán)重?fù)p傷時(shí),則可按下述步驟進(jìn) 行修理。
a .在接地的繞組中,通人低壓電流加熱,在絕緣軟化后打出槽楔。
b .用劃線(xiàn)板把槽口的接地點(diǎn)撬開(kāi),使導(dǎo)線(xiàn)與鐵心之間產(chǎn)生間隙,再將與電動(dòng)機(jī)絕緣 等級(jí)相同的絕緣材料剪成適當(dāng)?shù)某叽纾?插人接地點(diǎn)的導(dǎo)線(xiàn)與鐵心之間, 再用小木錘將其輕 輕打人。
c .在接地位置墊放絕緣以后,再將絕緣紙對(duì)折起來(lái),最后打人槽楔。
(2) 槽內(nèi)線(xiàn)圈上層邊接地可按下述步驟檢修。
a .在接地的線(xiàn)圈中通人低壓電流加熱,待絕緣軟化后,再打出槽楔。
b .用劃線(xiàn)板將槽機(jī)絕緣分開(kāi),在接地的一側(cè),按線(xiàn)圈排列的順序,從槽內(nèi)翻出一半 線(xiàn)圈。
c .使用與電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)相同的絕緣材料,墊放在槽內(nèi)接地的位置。
d .按線(xiàn)圈排列順序,把翻出槽外的線(xiàn)圈再嵌人槽內(nèi)。
e .滴人絕緣漆,并通人低壓電流加熱、烘干。
f .將槽絕緣對(duì)折起來(lái),放上對(duì)折的絕緣紙,再打人槽楔。
(3) 槽內(nèi)線(xiàn)圈下層邊接地可按下述步驟檢修。
a .在線(xiàn)圈內(nèi)通人低壓電流加熱。待絕緣軟化后,即撬動(dòng)接地點(diǎn),使導(dǎo)線(xiàn)與鐵心之間 產(chǎn)生間隙,然后清理接地點(diǎn),并墊進(jìn)絕緣。
b .用校驗(yàn)燈或兆歐表等檢查故障是否消除。如果接地故障已消除,則按線(xiàn)圈排列順 序?qū)⑾聦舆叺木€(xiàn)圈整理好,再墊放層間絕緣,然后嵌進(jìn)上層線(xiàn)圈。
c .滴人絕緣漆,并通人低壓電流加熱、烘干。
d .將槽絕緣對(duì)折起來(lái),放上對(duì)折的絕緣紙,再打人槽楔。 (4) 繞組端部接地可按下述步驟檢修。
a .先把損壞的絕緣刮掉并清理干凈。
b .將電動(dòng)機(jī)定子放人烘房進(jìn)行加熱,使其絕緣軟化。
c .用硬木做成的打板對(duì)繞組端部進(jìn)行整形處理。整形時(shí),用力要適當(dāng),以免損壞繞 組的絕緣。
d .對(duì)于損壞的繞組絕緣,應(yīng)重新包扎同等級(jí)的絕緣材料,并涂刷絕緣漆,然后進(jìn)行 烘干處理。
二、定子繞組短路故障的檢修 定子繞組短路是異步電動(dòng)機(jī)中經(jīng)常發(fā)生的故障。繞組短路可分為匝間短路和相間短 路,其中相間短路包括相鄰線(xiàn)圈短路、極相組之間短路和兩相繞組之間的短路。匝間短路 是指線(xiàn)圈中串聯(lián)的兩個(gè)線(xiàn)匝因絕緣層破裂而短路。
相間短路是由于相鄰線(xiàn)圈之間絕緣層損 壞而短路, 一個(gè)極相組的兩根引線(xiàn)被短接, 以及三相繞組的兩相之間因絕緣損壞而造成的 短路。 繞組短路嚴(yán)重時(shí),負(fù)載情況下電動(dòng)機(jī)根本不能啟動(dòng)。短路匝數(shù)少,電動(dòng)機(jī)雖能啟動(dòng), 但電流較大且三相不平衡,導(dǎo)致電磁轉(zhuǎn)矩不平衡,使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng),發(fā)出“嗡嗡”響聲, 短路匝中流過(guò)很大電流,使繞組迅速發(fā)熱、冒煙并發(fā)出焦臭味甚至燒壞。
1.定子繞組短路的原因
(1) 修理時(shí)嵌線(xiàn)操作不熟練,造成絕緣損傷,或在焊接引線(xiàn)時(shí)烙鐵溫度過(guò)高、焊接時(shí) 間過(guò)長(zhǎng)而燙壞線(xiàn)圈的絕緣。
(2) 繞組因年久失修而使絕緣老化,或繞組受潮,未經(jīng)烘干便直接運(yùn)行,導(dǎo)致絕緣擊 穿。
(3) 電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載,繞組中電流過(guò)大,使絕緣老化變脆,絕緣性能降低而失去絕緣 作用。
(4) 定子繞組線(xiàn)圈之間的連接線(xiàn)或引線(xiàn)絕緣不良。
(5) 繞組重繞時(shí),繞組端部或雙層繞組槽內(nèi)的相間絕緣沒(méi)有墊好或擊穿損壞。
(6) 由于軸承磨損嚴(yán)重,使定子和轉(zhuǎn)子鐵心相擦產(chǎn)生高熱,而使定子繞組絕緣燒壞。
(7) 雷擊、連續(xù)啟動(dòng)次數(shù)過(guò)多或過(guò)電壓擊穿絕緣。
2.定子繞組短路故障的檢查 定子繞組短路故障的檢查方法有以下幾種。
(1) 觀察法 觀察定子繞組有無(wú)燒焦絕緣或有無(wú)濃厚的焦味,可判斷繞組有無(wú)短 路故障。也可讓電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘后,切斷電源停車(chē)之后,立即將電動(dòng)機(jī)端蓋打開(kāi),取出 轉(zhuǎn)子,用手觸摸繞組的端部,感覺(jué)溫度較高的部位即是短路線(xiàn)匝的位置。
(2) 萬(wàn)用表(兆歐表)法 將三相繞組的頭尾全部拆開(kāi),用用萬(wàn)表或兆歐表測(cè)量 兩相繞組間的絕緣電阻,其阻值為零或很低,即表明兩相繞組有短路。
(3) 直流電阻法 當(dāng)繞組短路情況比較嚴(yán)重時(shí),可用電橋測(cè)量各相繞組的直流電 阻,電阻較小的繞組即為短路繞組(一般阻值偏差不超過(guò) 5 %可視為正常) 。 若電動(dòng)機(jī)繞組為三角形接法,應(yīng)拆開(kāi)一個(gè)連接點(diǎn)再進(jìn)行測(cè)量。
(4) 電壓法 將一相繞組的各極相組連接線(xiàn)的絕緣套管剝開(kāi),在該相繞組的出線(xiàn) 端通入 50 ~100V 低壓交流電或 12~36V 直流電,然后測(cè)量各極相組的電壓降,讀數(shù)較 小的即為短路繞組,如圖 3 —42 所示。為進(jìn)一步確定是哪一只線(xiàn)圈短路,可將低壓電源 改接在極相組的兩端, 再在電壓表上連接兩根套有絕緣的插針, 分別刺人每只線(xiàn)圈的兩端, 其中測(cè)得的電壓最低的線(xiàn)圈就是短路線(xiàn)圈。 圖 3 —42 電壓法檢查短路繞組
(5) 電流平衡法 測(cè)量電路如圖 3 —43 所示,電源變壓器可用 36V 變壓器或交 流電焊機(jī)。每相繞組串接一只電流表,通電后記下電流表的讀數(shù),電流過(guò)大的一相即存在 短路。 3 —43 電流平衡法檢查短路繞組
(6) 短路偵察器法 短路偵察器是一個(gè)開(kāi)口變壓器,它與定子鐵心接觸的部分做 成與定子鐵心相同的弧形,寬度也做成與定子齒距相同,如圖 3 —44 所示。其檢查方法 如下。 圖 3 —44 短路偵察器法檢查短路繞組 取出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子, 將短路偵察器的開(kāi)口部分放在定子鐵心中所要檢查的線(xiàn)圈邊的槽 口上,給短路偵查器通入交流電,這時(shí)短路偵查器的鐵心與被測(cè)定子鐵心構(gòu)成磁回路,而 組成一個(gè)變壓器, 短路偵察器的線(xiàn)圈相當(dāng)于變壓器的一次線(xiàn)圈, 定子鐵心槽內(nèi)的線(xiàn)圈相當(dāng) 于變壓器的二次線(xiàn)圈。如果短路偵察器是處在短路繞組,則形成類(lèi)似一個(gè)短路的變壓器, 這時(shí)串接在短路偵察器線(xiàn)圈中的電流表將顯示出較大的電流值。 用這種方法沿著被測(cè)電動(dòng) 機(jī)的定子鐵心內(nèi)圓逐槽檢查,找出電流最大的那個(gè)線(xiàn)圈就是短路的線(xiàn)圈。 如果沒(méi)有電流表,也可用約 0 . 6mm 厚的鋼鋸條片放在被測(cè)線(xiàn)圈的另一個(gè)槽口,若 有短路, 則這片鋼鋸條就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng), 說(shuō)明這個(gè)線(xiàn)圈就是故障線(xiàn)圈。 對(duì)于多路并聯(lián)的繞組, 必須將各個(gè)并聯(lián)支路打開(kāi),才能采用短路偵察器進(jìn)行測(cè)量。
(7) 感應(yīng)電壓法 將 12 ~36V 單相交流電通人 U 相,測(cè)量 V 、 W 相的感應(yīng) 電壓;然后通人 V 相,測(cè)量 W 、 U 相的感應(yīng)電壓;再通入 W 相,測(cè)量 U 、 V 相 的感應(yīng)電壓。記下測(cè)量的數(shù)值進(jìn)行比較,感應(yīng)電壓偏小的一相即有短路。
3.定子繞組短路故障的檢修 在查明定子繞組的短路故障后,可根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的修理。根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn),最 容易發(fā)生短路故障的位置是同極同相、相鄰的兩只線(xiàn)圈,上、下兩層線(xiàn)圈及線(xiàn)圈的槽外部 分。
(1) 端部修理法 如果短路點(diǎn)在線(xiàn)圈端部,是因接線(xiàn)錯(cuò)誤而導(dǎo)致的短路,可拆 開(kāi)接頭,重新連接。當(dāng)連接線(xiàn)絕緣管破裂時(shí),可將繞組適當(dāng)加熱,撬開(kāi)引線(xiàn)處,重新套好 絕緣套管或用絕緣材料墊好。當(dāng)端部短路時(shí),可在兩繞組端部交疊處插人絕緣物,將絕緣 損壞的導(dǎo)線(xiàn)包上絕緣布。
(2) 拆修重嵌法 在故障線(xiàn)圈所在槽的槽楔上,刷涂適當(dāng)溶劑(丙酮 40 % ,甲 苯 35 % ,酒精 25 % ) ,約半小時(shí)后,抽出槽楔并逐匝取出導(dǎo)線(xiàn),用聚氯膠帶將絕緣損 壞處包扎好,重新嵌回槽中。如果故障在底層導(dǎo)線(xiàn)中,則必須將妨礙修理操作的鄰近上層 線(xiàn)圈邊的導(dǎo)線(xiàn)取出槽外,待有故障的線(xiàn)匝修理完畢后,再依次嵌回槽中。
(3) 局部調(diào)換線(xiàn)圈法 如果同心繞組的上層線(xiàn)圈損壞,可將繞組適當(dāng)加熱軟化, 完整地取出損壞的線(xiàn)圈,仿制相同規(guī)格的新線(xiàn)圈,嵌到原來(lái)的線(xiàn)槽中。對(duì)于同心式繞組的 底層線(xiàn)圈和雙層疊繞組線(xiàn)圈短路故障,可采用“穿繞法”修理。穿繞法較為省工省料,還 可以避免損壞其他好線(xiàn)圈。 穿繞修理時(shí), 先將繞組加熱至 80 ℃ 左右使絕緣軟化, 然后將短路線(xiàn)圈的槽楔打出, 剪斷短路線(xiàn)圈兩端,將短路線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)一根一根抽出。接著清理線(xiàn)槽,用一層聚醋薄膜復(fù) 合青殼紙卷成圓筒,插人槽內(nèi)形成一個(gè)絕緣套。穿線(xiàn)前,在絕緣套內(nèi)插入鋼絲或竹簽(打 蠟)后作為假導(dǎo)線(xiàn),假導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)徑比導(dǎo)線(xiàn)略粗,根數(shù)等于線(xiàn)匝數(shù)。導(dǎo)線(xiàn)按短路線(xiàn)圈總長(zhǎng)剪 斷,從中點(diǎn)開(kāi)始穿線(xiàn),如圖 3 — 45 所示。導(dǎo)線(xiàn)的一端(左端)從下層邊穿起,按下 1 、 上 2 、 3 、 4 的次序穿繞, 下 上 另一端 (右端) 從上層邊穿起, 按上 5 、 6 、 7 、 下 上 下 8 的次序穿繞。穿繞時(shí),抽出一根假導(dǎo)線(xiàn),隨即穿人一根新導(dǎo)線(xiàn),以免導(dǎo)線(xiàn)或假導(dǎo)線(xiàn) 在槽內(nèi)發(fā)生移動(dòng)。 穿繞完畢, 整理好端部, 然后進(jìn)行接線(xiàn), 并檢查絕緣和進(jìn)行必要的試驗(yàn), 經(jīng)檢測(cè)確定絕緣良好并經(jīng)空載試車(chē)正常后,才能浸漆、烘干。 圖 3-45 穿繞法修理短路繞組 對(duì)于單層鏈?zhǔn)交蚪徊媸嚼@組, 在拆除故障線(xiàn)圈之后, 把上面的線(xiàn)圈端部壓下來(lái)填充空 隙,另制一組導(dǎo)線(xiàn)直徑和匝數(shù)相同的新線(xiàn)圈,從繞組表層嵌人原來(lái)的線(xiàn)槽內(nèi)。
(4) 截除故障點(diǎn)法對(duì)于匝間短路的一些線(xiàn)圈,在繞組適當(dāng)加熱后,取下短路線(xiàn)圈的槽 楔,并截?cái)喽搪肪€(xiàn)圈的兩邊端部,小心地將導(dǎo)線(xiàn)抽出槽外,接好余下線(xiàn)圈的斷頭,而后再進(jìn)行絕緣處理。
(5) 去除線(xiàn)圈法或跳接法在急需電動(dòng)機(jī)使用,而一時(shí)又來(lái)不及修復(fù)時(shí),可進(jìn)行跳接處 理,即把短路的線(xiàn)圈廢棄,跳過(guò)不用,用絕緣材料將斷頭包好。但這種方法會(huì)造成電動(dòng)機(jī) 三相電磁不平衡,惡化了電動(dòng)機(jī)性能,應(yīng)慎用,事后應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)救。 三、定子繞組斷路故障的檢修 當(dāng)電動(dòng)機(jī)定子繞組中有一相發(fā)生斷路, 電動(dòng)機(jī)星形接法時(shí), 通電后發(fā)出較強(qiáng)的 “嗡嗡” 聲,啟動(dòng)困難,甚至不能啟動(dòng),斷路相電流為零。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶一定負(fù)載運(yùn)行時(shí),若突然發(fā) 生一相斷路,電動(dòng)機(jī)可能還會(huì)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),但其他兩相電流將增大許多,并發(fā)出較強(qiáng)的“嗡 嗡”聲。對(duì)三角形接法的電動(dòng)機(jī),雖能自行啟動(dòng),但三相電流極不平衡,其中一相電流比 另外兩相約大 70 % ,且轉(zhuǎn)速低于額定值。采用多根并繞或多支路并聯(lián)繞組的電動(dòng)機(jī),其 中一根導(dǎo)線(xiàn)斷線(xiàn)或一條支路斷路并不造成一相斷路, 這時(shí)用電橋可測(cè)得斷股或斷支路相的 電阻值比另外兩相大。
1.定子繞組斷路的原因
(1) 繞組端部伸在鐵心外面,導(dǎo)線(xiàn)易被碰斷,或由于接線(xiàn)頭焊接不良,長(zhǎng)期運(yùn)行后脫 焊,以致造成繞組斷路。
(2) 導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量低劣,導(dǎo)線(xiàn)截面有局部縮小處,原設(shè)計(jì)或修理時(shí)導(dǎo)線(xiàn)截面積選擇偏小, 以及嵌線(xiàn)時(shí)刮削或彎折致傷導(dǎo)線(xiàn),運(yùn)行中通過(guò)電流時(shí)局部發(fā)熱產(chǎn)生高溫而燒斷。
(3) 接頭脫焊或虛焊,多根并繞或多支路并聯(lián)繞組斷股未及時(shí)發(fā)現(xiàn),經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行 后發(fā)展為一相斷路,或受機(jī)械力影響斷裂及機(jī)械碰撞使線(xiàn)圈斷路。
(4) 繞組內(nèi)部短路或接地故障,沒(méi)有發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期過(guò)熱而燒斷導(dǎo)線(xiàn)。
2.定子繞組斷路故障的檢查實(shí)踐證明,斷路故障大多數(shù)發(fā)生在繞組端部、線(xiàn)圈的接 頭以及繞組與引線(xiàn)的接頭處。 因此, 發(fā)生斷路故障后, 首先應(yīng)檢查繞組端部, 找出斷路點(diǎn), 重新進(jìn)行連接、焊牢,包上相應(yīng)等級(jí)的絕緣材料,再經(jīng)局部絕緣處理,涂上絕緣漆晾干, 即可繼續(xù)使用。定子繞組斷路故障的檢查方法有以下幾種。
(1) 觀察法 仔細(xì)觀察繞組端部是否有碰斷現(xiàn)象,找出碰斷處。
(2) 萬(wàn)用表法 將電動(dòng)機(jī)出線(xiàn)盒內(nèi)的連接片取下,用萬(wàn)用表或兆歐表測(cè)各相繞組 的電阻,當(dāng)電阻大到幾乎等于繞組的絕緣電阻時(shí),表明該相繞組存在斷路故障,測(cè)量方法 如圖 3—46 所示。 3 — 46 萬(wàn)用表法檢查繞組斷路 (3) 檢驗(yàn)燈法 小燈泡與電池串聯(lián),兩根引線(xiàn)分別與一相繞組的頭尾相連,若有 并聯(lián)支路,拆開(kāi)并聯(lián)支路端頭的連接線(xiàn);有并繞的,則拆開(kāi)端頭,使之互不接通。如果燈 不亮,則表明繞組有斷路故障。測(cè)量方法如圖 3 — 47 所示。 3 — 47 檢驗(yàn)燈法檢查繞組斷路
(4) 三相電流平衡法 對(duì)于 10kw 以上的電動(dòng)機(jī), 由于其繞組都采用多股導(dǎo)線(xiàn)并 繞或多支路并聯(lián), 往往不是一相繞組全部斷路, 而是一相繞組中的一根或幾根導(dǎo)線(xiàn)或一條 支路斷開(kāi),所以檢查起來(lái)較麻煩,這種情況下可采用三相電流平衡法來(lái)檢測(cè)。 將異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行, 用電流表測(cè)量三相電流。
如果星形連接的定子繞組中有一相 部分?jǐn)嗦?,則斷路相的電流較小,如圖 3 — 48 ( a )所示。如果三角形連接的定子繞組 中有一相部分?jǐn)嗦罚瑒t三相線(xiàn)電流中有兩相的線(xiàn)電流較小,如圖 3 — 16 ( b )所示。 3 — 48 電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)檢查定子繞組斷路 如果電動(dòng)機(jī)已經(jīng)拆開(kāi),不能空載運(yùn)行,這時(shí)可用單相交流電焊機(jī)作為電源進(jìn)行測(cè)試。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相繞組采用星形接法時(shí), 需將三相繞組串人電流表后再并聯(lián), 然后接通單相 交流電源,測(cè)試三相繞組中的電流,若電流值相差 5 %以上,電流較小的一相繞組可能 有部分?jǐn)嗦?。如圖 3 — 49 所示。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相繞組采用三角形接法時(shí),應(yīng)先將繞組 的接頭拆開(kāi),然后將電流表分別串接在每相繞組中,測(cè)量每相繞組的電流,如圖 3 — 50 所示。比較各相繞組的電流,其中電流較小的一相繞組即為斷路相。 圖 3 — 49 電流平衡法檢查星形接法的電動(dòng)機(jī)定子繞組
圖 3 — 50 電流平衡法檢查三角形接法的電動(dòng)機(jī)定子繞組 (5) 電阻法 用直流電橋測(cè)量三相繞組的直流電阻,如三相直流電阻阻值相差大 于 2 %時(shí),電阻較大的一相即為斷路相。由于繞組的接線(xiàn)方式不同,因此檢查時(shí)可分為 以下幾種情況。 對(duì)于每相繞組均有兩個(gè)引出線(xiàn)引出機(jī)座的電動(dòng)機(jī), 可先用萬(wàn)用表找出各相繞組的首末 端,然后用直流電橋分別測(cè)量各相繞組的電阻 Ru 、 Rv 和 Rw ,最后再進(jìn)行比較。
3.定子繞組斷路故障的檢修 查明定子繞組斷路部位后,即可根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的修理,檢修方法如下。
(1) 當(dāng)繞組導(dǎo)線(xiàn)接頭焊接不良時(shí),應(yīng)先拆下導(dǎo)線(xiàn)接頭處包扎的絕緣,斷開(kāi)接頭,仔細(xì) 清理,除去接頭上的油污、焊渣及其他雜物。如果原來(lái)是錫焊焊接的,則先進(jìn)行搪錫,再 用烙鐵重新焊接牢固并包扎絕緣,若采用電弧焊焊接,則既不會(huì)損壞絕緣,接頭也比較牢 靠。
(2) 引線(xiàn)斷路時(shí)應(yīng)更換同規(guī)格的引線(xiàn)。 若引線(xiàn)長(zhǎng)度較長(zhǎng),可縮短引線(xiàn),重新焊接接頭。
(3) 槽內(nèi)線(xiàn)圈斷線(xiàn)的處理。出現(xiàn)該故障現(xiàn)象時(shí),應(yīng)先將繞組加熱,翻起斷路的線(xiàn)圈, 然后用合適的導(dǎo)線(xiàn)接好焊牢,爆炸絕緣后再嵌回原線(xiàn)槽,封好槽口并刷上絕緣漆。但注意 接頭處不能在槽內(nèi),必須放在槽外兩端。另外,也可以調(diào)換新線(xiàn)圈。有時(shí)遇到電動(dòng)機(jī)急需 使用,一時(shí)來(lái)不及修理,也可以采取跳接法,直接短接斷路的線(xiàn)圈,但此時(shí)應(yīng)降低負(fù)載運(yùn) 行。這對(duì)于小功率電動(dòng)機(jī)以及輕載、低速電動(dòng)機(jī)是比較適用的。這是一種應(yīng)急修理辦法, 事后應(yīng)采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施。如果繞組斷路嚴(yán)重,則必須拆除繞組重繞。
(4) 當(dāng)繞組端部斷路時(shí),可采用電吹風(fēng)機(jī)對(duì)斷線(xiàn)處加熱,軟化后把斷頭端挑起來(lái),刮 掉斷頭端的絕緣層, 隨后將兩個(gè)線(xiàn)端插人玻璃絲漆套管內(nèi), 并頂接在套管的中間位置進(jìn)行 焊接。焊好后包扎相應(yīng)等級(jí)的絕緣,然后再涂上絕緣漆晾干。修理時(shí)還應(yīng)注意檢查鄰近的 導(dǎo)線(xiàn),如有損傷也要進(jìn)行接線(xiàn)或絕緣處理。對(duì)于繞組有多根斷線(xiàn)的,必須仔細(xì)查出哪兩根 線(xiàn)對(duì)應(yīng)相接, 否則接錯(cuò)將造成自行斷路。 多根斷線(xiàn)的每?jī)蓚€(gè)線(xiàn)端的連接方法與上述單根斷 線(xiàn)的連接方法相同。
四、電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)機(jī)械故障檢修
(一)軸承的檢修 1.軸承損壞的現(xiàn)象及原因
(1)軸承的外圈或滾珠破裂,是由于軸承被強(qiáng)力套入轉(zhuǎn)軸,造成軸承與軸配合不當(dāng)而損 壞軸承。
(2)滾珠、鋼圈、夾持器變成藍(lán)色,是由于軸承少油滾珠干磨引起高溫,或加油過(guò)多, 高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)劇烈攪拌發(fā)熱,或在裝配時(shí)軸或軸承座配合不當(dāng)及安裝時(shí)軸不對(duì)中。
(3)滾道有凹痕,由于安裝方法不當(dāng)或皮帶拉的太緊所致。 (4)軸承滾道內(nèi)有金屬顆粒,主要是金屬材料疲勞或有異物侵入軸承,造成磨損。
(5)軸承表面銹蝕,水汽、酸堿液侵入軸承內(nèi)部。
2.軸承檢查的方法
(1)聽(tīng)聲音檢查 用螺絲刀頂在電動(dòng)機(jī)的外軸承蓋上, 仔細(xì)聽(tīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音, 通過(guò)軸承滾動(dòng)所發(fā)出 的聲音來(lái)判斷軸承故障。
①聽(tīng)到滾動(dòng)體有不規(guī)律的撞擊聲,則說(shuō)明各別滾珠有破裂現(xiàn)象。
②聽(tīng)到滾動(dòng)體有明顯的震動(dòng)聲,則說(shuō)明軸承間隙過(guò)大,有跑套現(xiàn)象。
③滾動(dòng)體聲音發(fā)啞,聲色沉重,則說(shuō)明軸承潤(rùn)滑油太臟,有雜質(zhì)侵入。
④聽(tīng)到軸承滾動(dòng)發(fā)出尖叫聲,則說(shuō)明軸承潤(rùn)滑油過(guò)少或干枯。
⑤聲音單調(diào)且均勻,但軸承溫度過(guò)高,則說(shuō)明軸承潤(rùn)滑油過(guò)量或潤(rùn)滑油粘度太大。
⑥聲音有周期性的忽高忽低,則說(shuō)明電動(dòng)機(jī)的負(fù)載有變化,輕重不一致。
⑦對(duì)已拆卸并清洗過(guò)的軸承,套在手上,用力轉(zhuǎn)動(dòng)外圈,若聽(tīng)到有不均勻的雜音和有振動(dòng)感,則說(shuō)明軸承有間隙過(guò)大。
(2)手動(dòng)檢查
①用手握住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸,用力上下晃動(dòng),如下左圖所示,若發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)現(xiàn)象,超過(guò)定子 鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心的正常間隙,則說(shuō)明軸承已損壞。
②用手指捏住軸承得外圈, 沿著軸向的方向晃動(dòng)數(shù)次, 若晃動(dòng)過(guò)大, 則說(shuō)明軸承間隙過(guò)大。
③將已拆卸并清洗過(guò)的軸承用手握緊,用力搖動(dòng),如下右圖所示,若滾珠在內(nèi)外圈之間有 明顯的撞擊聲,則說(shuō)明軸承間隙過(guò)大。
(3)溫度檢查 對(duì)一臺(tái)正在運(yùn)行的電動(dòng)機(jī),用溫度計(jì)測(cè)量軸承的溫度,若滾動(dòng)軸承的溫度超過(guò) 60℃、 滑動(dòng)軸承的溫度超過(guò) 45℃,則說(shuō)明軸承發(fā)熱嚴(yán)重,有故障。
(4)測(cè)量檢查 用塞尺測(cè)量滑動(dòng)軸承軸頸與襯套之間的間隙,若超過(guò)規(guī)定值,說(shuō)明軸承已損壞。
3.軸承檢修的方法
(1)軸承有銹跡 可用 00 號(hào)砂紙擦除銹跡,再用汽油清洗干凈。對(duì)已破損或鋼圈有裂紋的軸承,就必 須更換相同型號(hào)的新軸承。
(2)軸承過(guò)緊 拆卸軸承,用砂紙打磨轉(zhuǎn)軸,再正確裝配軸承。
(3)軸承過(guò)松 軸承過(guò)松情況有兩種,一種是軸承內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸配合不緊,俗稱(chēng)跑內(nèi)套;一種是軸承外 圈與端蓋內(nèi)圓配合不緊,俗稱(chēng)跑外套。 處理方法是在轉(zhuǎn)軸和端蓋內(nèi)圓的表面上用沖子沖一些對(duì)稱(chēng)的麻點(diǎn), 如下圖所示, 以減 小軸承與它們之間的距離,增大摩擦力。
4.軸承的清洗及加油
(1)軸承清洗過(guò)程 如下圖所示,先刮去鋼珠表面的廢油;用棉布擦去殘余的廢油;然后把軸承浸在汽油 里,用毛刷洗刷鋼珠;再把軸承放在干凈的汽油里漂洗干凈;最后把軸承放在紙上使汽油 揮發(fā)干。
(2)軸承加油過(guò)程 對(duì)滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑脂的選擇,主要考慮軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)條件,如使用環(huán)境(潮濕或干燥) ,工作溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速等。加潤(rùn)滑油的容量不宜超過(guò)軸承室容積的 2/3 。 軸承加潤(rùn)滑油時(shí),應(yīng)從軸承的一面把油擠壓進(jìn)去,然后用手指輕輕刮去多余的油,只 要把油加到能平平封住鋼珠即可。在軸承蓋上加潤(rùn)滑油時(shí),不要加得太滿(mǎn),約有 60-70% 即可。
(二)轉(zhuǎn)軸的檢修
1.對(duì)轉(zhuǎn)軸的要求
(1)軸的中心線(xiàn)應(yīng)為直線(xiàn),沒(méi)有彎曲。
(2)軸徑與軸樞表面應(yīng)平滑,沒(méi)有凹坑、波紋、刮痕。
(3)鍵槽的工作表面應(yīng)平滑、垂直、沒(méi)有裂痕和毛角。
2.轉(zhuǎn)軸檢修的方法
(1)轉(zhuǎn)軸彎曲 如下圖所示,用千分表測(cè)量轉(zhuǎn)軸,其彎曲度不得超過(guò) 0.2mm,否則將軸放在壓力機(jī)上 矯正、矯直。
(2)鍵槽磨損 先在鍵槽磨損處進(jìn)行堆焊,然后放在車(chē)床上重新銑削鍵槽。
(3)軸頸磨損 軸頸磨損較輕時(shí), 可用電鍍?cè)谳S頸處鍍一層鉻, 再磨削至原有尺寸。 軸頸磨損較重時(shí), 如下圖所示,可在軸頸磨損處進(jìn)行堆焊,然后放在車(chē)床上車(chē)削磨光,達(dá)到原有尺寸。
(4)軸有裂紋或斷裂 對(duì)有裂紋或斷裂的軸,一般需要換新軸。
(三)機(jī)座檢修 機(jī)座一般用鑄鐵制成,若有裂紋或斷裂時(shí),可用鑄鐵焊條進(jìn)行焊接,在焊接時(shí)應(yīng)注意 不要燙傷定子繞組。 若地腳完全斷裂,可用角鐵修補(bǔ)。
(四)端蓋檢修
1.端蓋破裂修理 若端蓋破裂會(huì)影響電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的同心度,可用鑄鐵焊條進(jìn)行焊接。 若端蓋破裂嚴(yán)重,裂紋較多,不宜電焊時(shí),可用 5~7mm 后的鋼板修補(bǔ),如圖所示,按修 補(bǔ)裂縫所需尺寸割取適當(dāng)形狀的鋼板,用螺栓緊固在端蓋上。
2.端蓋軸承孔間隙過(guò)大修理 端蓋軸承孔間隙超過(guò) 0.05mm,將造成電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子鐵心相接觸,出現(xiàn)掃膛現(xiàn)象。 處理方法是,裝配時(shí)用一條寬度等于軸承寬度的薄銅片,墊在軸承外圓與端蓋內(nèi)圓之間, 來(lái)消除間隙。
3.端蓋止口松動(dòng)修理 由于端蓋拆裝頻繁或錘擊、腐蝕等原因,造成止口表面受傷,影響與機(jī)殼的配合???用銼刀把突出的傷痕銼平,若 止口松動(dòng),可在止口圓周上襯墊薄銅皮,否則更換新端蓋。
(五)鐵心檢修
1.鐵心表面有擦傷 由于軸承磨損、軸彎曲和端蓋松動(dòng)等故障,會(huì)造成定轉(zhuǎn)子鐵心相接觸,在運(yùn)行過(guò)程中 相互摩擦、發(fā)熱,嚴(yán)重時(shí)將燒壞鐵心和繞組。修理時(shí)先找到根源,予以排除,再用刮刀將擦傷處的毛刺刮掉,并在鐵心表面涂一層薄薄的絕緣漆。
2.鐵心表面燒傷 當(dāng)繞組發(fā)生接地故障,會(huì)在槽口處燒壞鐵心,形成凹凸不平的現(xiàn)象,妨礙嵌線(xiàn),埋下 故障隱患。修理時(shí)可用小圓銼把燒損鐵心表面的溶積物和毛刺銼平。
3.鐵心齒松動(dòng) 在拆除繞組時(shí),易把鐵心在槽口處的齒片拔松,會(huì)造成齒片振動(dòng)。修理時(shí)可用較寬的 槽楔把齒卡緊。如圖所示。
(六)風(fēng)扇檢修
1.風(fēng)扇葉修理 風(fēng)扇分為鑄鋁風(fēng)扇和塑料風(fēng)扇,一般風(fēng)扇在拆裝過(guò)程中容易損壞,若風(fēng)扇葉斷裂,則 需更換相同規(guī)格的新風(fēng)扇;若塑料風(fēng)扇有裂紋,可用強(qiáng)力膠把裂紋處粘牢。若鑄鋁風(fēng)扇的 加緊頭松動(dòng),可在加緊頭與轉(zhuǎn)軸間墊上薄銅皮處理。
2.風(fēng)扇罩修理 風(fēng)扇罩受外力作用凹陷時(shí),可拆下風(fēng)扇罩,在風(fēng)扇罩里面用鐵錘輕輕敲擊凹陷處,使 其恢復(fù)平整。
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