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電機繞組故障分析和處理方法
滄州派源機電有限公司    2016-04-21 06:33:02    文字:【】【】【
摘要:? ?電動機繞組因為內部因素(如老化)和外部因素(如受到碰撞、異物的入侵、不可抗力的災害、受熱)等而引起故障,發生故障后,就要采用一定的方法去判斷究竟是屬于哪一種的故障:繞組接地、繞組斷路還是繞組短路,才能為進一步的維修提供有力的依據。
   電動機繞組因為內部因素(如老化)和外部因素(如受到碰撞、異物的入侵、不可抗力的災害、受熱)等而引起故障,發生故障后,就要采用一定的方法去判斷究竟是屬于哪一種的故障:繞組接地、繞組斷路還是繞組短路,才能為進一步的維修提供有力的依據。


  繞組,簡單來說就是由多個線圈或線圈組構成一組或整個電磁電路的組合。而由于內部因素和外部因素引起的繞組故障有很多種,一般分為繞組接地、短路、斷路、接線錯誤等幾種,這也是電機繞組產生的最常見故障。


  一、繞組接地故障分析與處理


  繞組接地是指繞組和機殼或者鐵芯之間有相連處,即電機繞組的絕緣受到損壞后,使得繞組的導體與電機的鐵芯或者機殼接通,從而引起的電機故障。


  造成繞組接地的原因有很多:電機長期超負荷運作、電線被雷擊、金屬異物入侵、線圈斷路使絕緣燒焦等原因,造成接地故障。如何判斷接地故障呢?一般會發現有:機殼無故帶電、控制的線路會突然失控、繞組線圈會出現斷路發熱現象,甚至會使電機無法正常運作。


  遇到繞組出現以上故障時,我們一般采用觀察法、萬用表法、兆歐表法、試燈法等方法去診斷。現在通過六字方針:問、聞、觀、聽、測、試,舉例講述一下繞組接地的診斷。


  某一電動機,在發現問題后,需要立刻進行搶修。首先,詢問法。對電機使用者進行詢問,可以了解到電機的基本情況。額定電壓6300V,額定功率6300kw,額定電流721A,額定無功5040kvar,轉子額定電壓134v,轉子額定電流423A,電機額定轉速500r/min,額定功率因素0.8。接著,就進行第二步驟觀察法,就是聞、觀、聽。觀察電機有沒有燒焦或損壞的痕跡,聞一下有沒有異味,并聽一下是否有異常的振動或噪音。暫時無發現問題,可用萬用表或兆歐表測試法,也就是最后的一步:試。根據電機的基本情況,使用500v兆歐表測量轉子回路絕緣為零,然后又用萬用表測量轉子繞組回路絕緣為0.1Ω。通過檢查試驗的結果,初步診斷該電機的繞組回路接地為穩定性接地。為進一步排除轉子繞組外部回路接地的可能性,將碳刷從正負滑環上取出,再測量轉子的絕緣,測量值和上述描述的一致,最后斷定是轉子繞組接地。根據電機的特點以及檢查的結果,可以通過直流降壓法,向轉子繞組施加直流電壓,試驗接線。通過試驗后,發現距正滑環第10個磁極(該電機共有12個磁極)出現了問題。經過進一步的檢查,發現有一塊比較陳舊的鐵磁物質把線圈底部絕緣頂穿搭鐵,清理后,重新絕緣墊,裝回磁極,檢查轉子絕緣良好,最后吊入轉子,安裝好后,重新啟動電機,一切可以正常運作。


  所以,要處理繞組接線故障的問題,一般這“六字”方針是相當適合的,再配合幾種方法,根據實際情況制定周密的計劃,以最經濟的方法和最快的速度處理好這一類的故障。


  二、繞組短路分析與處理


  繞組短路是指由于電源電壓過高、電流過大、繞組受潮和受振動磨損、修理嵌線時不慎把導線外層的絕緣物擦破等原因使線圈導線絕緣損壞造成的兩銅線直接碰撞,使得電流不經過負荷而直接構成了回路。一般可分為繞組匝間短路和相間短路等2種。


  繞組發生短路時通常會表現為電機供電回路熔絲熔斷或開關跳閘;電機繞組發生短路時產生很大的電流而使線圈迅速發熱而燒毀,從而會有燒焦的味道;磁場分布不均勻;電流不平衡使得電機運作時會振動或使產生的噪音加劇,甚至會使到電機不能正常運作等。在發生短路時,我們可以通過以下的方法進行處理:1、感應法,這種方法是利用電磁感應的原理,把一個特制的短路變壓器――短路偵探器橫跨在定子槽上,短路偵探器通電后,若放在槽口上的鐵片發生振動,說明是有短路現象。2、觀察法,即觀察一下繞組的端部、線槽里面的絕緣有沒有損壞或燒焦,是否有異味。3、萬用表或兆歐表檢查法。即用這兩種表測試一下任意兩相繞組間的絕緣電阻,讀數極少或為零,則存在相間短路。4、探測溫度檢查法。使電機空載運行一定的時間,并用手摸繞組各部分的溫度是否正常。若存在匝間短路,那么這個地方溫度一般會比較高。5、通電測試法。這是一個相當簡單的辦法,就是用電流表測試,若相間存在短路的話,通過的電流一般是比較大的。以上幾種是最常見的處理方法,以下我們通過例子來解釋說明。


  假若某一電機發生了短路故障,那么可以先停止電機的運作,再判斷一下是哪個部位發生了故障。首先我們可以用觀察法,仔細觀察一下電動機的線圈是否有燒焦的痕跡或是否有焦味。發現沒有其他的氣味,這時我們可以用探溫法,也就是先使電動機空載一段短暫的時間,然后再拆開端蓋,用手觸摸一下線圈是否發熱均勻,若發現局部地方溫度比較高,那么就有可能出現匝間短路。如經過上述步驟也不能判斷的話,最簡單的辦法就是用感應法,即把一個短路偵探器橫跨在定子槽上,若出現槽口上的薄鐵片發生振動,那么可以判斷存在短路現象。 而這種方法對于簡單的單路或單相繞組比較適合,如遇到繞組的多路或三角形連接的就可能會比較復雜,這時就需要把各路繞組或各相繞組的接頭拆開后再檢查,這樣才能更好的查出是否存在短路現象。存在短路的地方確定后,可以進行修理。如線圈短路不是很嚴重,繞組沒有燒壞,一般只進行局部維修處理,把短路的地方重新用絕緣包好就可以了。如果短路比較嚴重且又急用的話,則可以采用臨時急救法,把線圈拆去或采用跨接的辦法,把線圈從線路中拆掉,并把短路線圈的一端導線分別扭在一起,再用絕緣物包好。如果繞組絕緣確實損壞過于嚴重,就需要更換新的繞組。


  繞組短路發生,要根據實際的情況篩選方法,并采取相應的措施進行處理。


  三、繞組斷路故障分析與處理


  繞組斷路是指一個或多個線圈因導線損毀或連接松脫而造成電路斷開的故障。產生故障的原因有很多,一般是電機焊接不牢或使用腐蝕性的焊劑、虛焊或鏈接松脫、導線損毀等。繞組出現這些問題可能會產生的故障:電機不能啟動、電流不平衡、電機發出異常的噪聲或振動、溫度升高超過允許值甚至冒煙等。繞組出現斷路的故障后,可以通過常用的方法進行進一步的判斷,如觀察法、試燈泡法、電壓表法、萬用表法等。在這幾種方法里觀察法和試燈法比較簡單。現在詳細介紹一下電壓表和萬用表的檢查方法。


  萬用表檢查法一般用來判斷相的斷路。以星形接法的三相電機為例,把萬用表的一只表筆連接在中心點上,另一支電筆就依次搭接在三相繞組的末端,如果發現一相的電阻無窮大,即可判斷為斷路相。兆歐表法的用法也是基本相同。斷路相確定后,可以通過電壓表法來確定這個斷路點。這種方法主要是用12V直流電源進行檢查的,而定子的斷路和轉子的判斷又有所不同,現在就介紹一下定子繞組斷路點的判定。就是把直流電源的負極和電壓表的負極并接在斷路繞組的末端,把直流電源的正極接在斷路繞組的首端,持電壓表的正極(用導線鏈接一個錐子),從首端逐個線圈一直移到末端,如發現有斷路的地方,電壓表顯示的值為零。這種方法比較適用于檢查并聯支路的繞組故障。


  四、結束語


  對于不同的電機發生的故障就要采用不同的故障診斷方法,要做到有的放矢,才能做出正確的診斷和維修,在最短的時間用最有效的方法使電機盡快恢復正常運作。


 

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