在讲述电动机常见故障及原因时,常会出现一些专用名词,现解释如下。 (1)三相电流(或电压、电阻)不平衡度。三个实测电流(或电压、电阻)中*大或*小的个数值与三相平均值之差占三相平均值的百分数。 (2)匝间短路。一相绕组(常为一个线圈)中不同匝之间因绝缘不良而产生的短路。 (3)对地短路。绕组及其他带电部分(例如引出线、接线装置等)与机壳铁芯等金属部位因绝缘不良而发生的短路。 (4)转子断条。转子导条(铝条或铜条)中,因铸造或加工时产生中间断裂的现象。 (5)缺相。有一相或两相绕组因电源故障或电动机自身故障而未通电的现象。对于电源来讲,一般是缺一相,因为如果缺两相,相当于完全未通电,此时电动机将无任何反应。 (6)不同心。指两个圆的圆心不重合。这两个圆一般应在一个平面内或在两个相互平行的平面内。在机械制图的规定中,用同轴度中的“点的同心度”来表示其程度。 (7)不同轴。指两个圆柱面的中心线(称为轴线)不重合。一般指两侧面线相互平行的圆柱,此时两个轴线也是平行的;在不严格的情况下,也可指两侧面线不平行的圆柱,此时两个轴线也是不平行的。在机械制图的规定中,用同轴度中的“线的同轴度”来表示其程度。 在人们的日常习惯中一般不严格区分同心度和同轴度这两个概念,往往都叫“不同心”。 |
绕线转子的常见故障有并头套间短路、并头套与导线脱焊或脱落、引出线断裂或与轴及铁芯短路、导条层间绝缘损伤短路或对铁芯短路等。下面介绍各种故障的查找方法。
(1)并头套间短路
由于运行时机械力和电磁力的共同作用,使导线在薄弱的地方变形,或由于进入了导电的粉末(例如电**末)而在两相邻并头套间形成导电层,都可造成并头套间的短路。
若两相邻并头套靠近引出线端分属两相,则在电动机刚刚通电起动时,将因有较高的电位差而发生短路放电现象,从而将两者烧损。这一现象在拆出转子后是很容易看到。在不拆机的情况下,可用下述方法进行检查和初步确定。
①测直流电阻法
用电桥或数字微欧表在转子引出线处测量转子绕组的3个线电阻。
a.若3个电阻值基本相等(三相不平度小于3%),则说明正常。
b.若3个电阻值相差在10%以内,并且是两个较小且基本相等,第3个正常(正常值从厂家提供的资料中查找),则说明有一相中的并头套间短路,即相当于匝间短路。
c.若有一个值比另两个小得多,则可能是两相相邻的并头套间短路。
②试灯法
用一个白炽灯和转子引出线相接,与转子绕组呈串联关系,由220V交流电供电。分别和转子绕组三个引出端中的两个相接(即K与M、K与L、L与K),共进行3次。观看每一次灯泡的亮度。
a.亮度相同,三相正常。
b.有两次较亮,说明有这两次中都接的那一相有短路现象。
c.其中一次比另两次亮很多,说明是两相邻相的并头套短路。
③测量转子开路电压法
给定子加一个较低的交流电压。转子输出线开路,在集电环上测量每两相之间的开路电压。
a.若三相基本相等,则无故障。
b.若有一相较大,另两相较小,则是一相中有并头套短路故障。
c.若有一相电压很小,则说明并头套相间短路。
(2)并头套脱焊或脱落
因并头套焊接处理不当而未能焊实时,在电动机加载工作时则有可能因电阻大而过热,当达到焊锡的熔点时,就可将锡熔化并甩脱。此时,电动机转子将有一相断路,形成缺相运行。
电动机转子缺相运行时,定子三相电流将周期性地大幅度摆动,同时出现转速下降、出力不足、振动较大等现象。长时间运行时,*终将造成未断的两相转子绕组过热烧毁。
这种故障除从前面讲过的现象来判定外,还可用万用表电阻挡测量转子电阻或用示灯检查转子绕组通断的方法较容易地查出。因为转子三相在内部已接成了Y形,所以在测量引出线间电阻时,将有两次不通、一次通,通的一次所接两相是好的,当然,剩下的那相则是坏的了。
(3)导条层间短路
导条层间短路的现象和检查方法与并头套间短路基本相同。引出线所在槽内发生此故障时*为严重。
(4)绕组对地(铁芯或支架等)短路
转子绕组对地出现一点短路时,因没有电的回路,一般无反常现象。但当有两点及以上短路时,将在两点间形成电的回路而出现异常。严重时会将转子导条绝缘烧毁。同一相中有两点对地短路相当于匝间短路;两相各有一点对地短路相当于相间短路。所以其现象和查找方法和并头套间短路类似。
(5)引出线开路或对地短路
转子绕组引出线与导条相连处会因焊接不良在较大离心力的作用下断开;在穿入轴中心孔的入口处,往往因未固定好,运行时,在电磁力及离心力的共同作用下,磨破绝缘而对地(轴)短路。这些故障的现象和查找方法与前面讲述的相应内容相同。
三相交流异步电动机效率的高低与所谓的5大损耗(铁芯损耗、定子铜损耗、转子铝或铜损耗、机械损耗、杂散损耗)有直接的关系。具体而言,如果效率值较低,则可能是由于下述原因中的一种或几种造成的: (1)铁芯损耗大。是由于铁芯质量不符合要求,其中包括:所用的硅钢片质量较差;铁芯长度小于图纸要求;冲片毛刺较大造成有效长度减小;冲片之间绝缘较低等。组装时,定转子铁芯错位,实际上相当于铁芯的有效长度减少。 (2)定子铜损耗大。其原因,一方面是因为定子绕组电阻大,其中包括导线质量差(含铜量较低)、线径较小、匝数多、线圈长度超过图纸要求、导线连接质量较差等;另一方面是因为定子电流大,其原因有绕组匝数少、接线错误、有匝间短路故障等。 (3)转子铝或铜损耗大。其原因是转子绕组电阻大,其中包括:铝质量差(含杂质较多);转子槽面积较小;铸铝导条或端环中有较多的气孔;转子铁芯叠片不齐(造成有效截面面积减小)等。 (4)机械损耗大。其中包括:轴承质量差;轴承润滑不良(油脂不符合要求,或用量较少或较多);轴承安装质量有问题(安装不到位或由于轴承室、端盖、机座加工问题造成的不同轴度较大等);风扇阻力较大(用的风扇尺寸较大、扇叶较多、设计形状不合理、风路不合理等);意外的机械摩擦(风扇与端盖、定转子铁芯之间、轴承盖与端盖之间、密封环与端盖或轴之间等)等。 (5)杂散损耗较大。其中包括:由于转子叠压不紧或铸铝时压力过大造成的转子片间进铝过多;转子槽斜度不符合图纸要求;端部尺寸或形状不符合要求;转子槽口未车开;定、转子之间的气隙尺寸不符合图纸要求等。 |
(1)三相绕组匝数不相等。用匝间试验仪查找,此时曲线将有一定程度的不重合,但不抖动;测量三相电流,不平衡度将较大。 (2)绕组有严重的匝间短路故障(电阻较小的一相)。用匝间试验仪查找,此时曲线将严重不重合,并且无规则地抖动(一相或两相);测量三相电流,不平衡度将较大,并且有一相或者两相大很多。 (3)多股并绕的绕组,在连接点有的线股未连接好(漏接或漏焊)。电阻大(并且大出的数值与并绕股数的多少有关)的相为故障相。此时若作空载试验,三相电流的不平衡度不会很差。 (4)有较严重的相间短路故障。测量绝缘电阻可找到发生短路故障的两相。 |
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