三相异步电动机绕组故障分析和处理_湘电集团有限公司_湘潭电机股从限公司

摘要：本文分析了电动机绕组接地、短路、断路、接线错误等故障现象及产生原因，并相应提出了检查和处理方法。
关键词：电动机；绕组；接地；短路；断路；接线错误；检查；处理
中图分类号：TM342.2 文献标识码：B

绕组是电动机的组成部分，老化、受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害，电机过载、欠电压、过电压，缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。现分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。
一、绕组接地
指绕组与铁心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。
1．故障现象
机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热，致使电动机无法正常运行。
2．产生原因
绕组受潮使绝缘电阻下降；电动机长期过载运行；有害气体腐蚀；金属异物侵入绕组内部损坏绝缘；重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心；绕组端部碰端盖机座；定、转子摩擦引起绝缘灼伤；引出线绝缘损坏与壳体相碰；过电压（如雷击）使绝缘击穿。
3．检查方法
(1)观察法。通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无破损和焦黑的痕迹，如有就是接地点。
(2)万用表检查法。用万用表低阻档检查，读数很小，则为接地。
(3)兆欧表法。根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组绕组的绝缘电阻，若读数为零，则表示该项绕组接地，但对电机绝缘受潮或因事故而击穿，需依据经验判定，一般说来指针在“0”处摇摆不定时，可认为其具有一定的电阻值。
(4)试灯法。如果试灯亮，说明绕组接地，若发现某处伴有火花或冒烟，则该处为绕组接地的故障点。若灯微亮则绝缘有接地击穿。若灯不亮，但测试棒接触时也出现火花，说明绕组尚未击穿，只是严重受潮。也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲，敲到某一处灯一灭一亮时，说明电流时通时断，则该处就是接地点。
(5)电流烧穿法。用一台调压变压器，接上电源后，接地点很快发热，绝缘物冒烟处即为接地点。应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍，时间不超过半分钟；大电机为额定电流的20％~50％或逐渐增大电流，到接地点刚冒烟时立即断电。
(6)分组淘汰法。对于接地点在铁芯心里面且烧蚀比较厉害，烧损的铜线与铁芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相绕组分成两半，好的一半留下来，接地的部分再分成两半，依此类推，最后找出接地点。
此外，还有高压试验法、磁针探索法、工频振动法等，此处不一一介绍。
4．处理方法
(1)绕组受潮引起接地的应先进行烘干，当冷却到60~70℃左右时，浇上绝缘漆然后再烘干。
(2)绕组端部绝缘损坏时，在接地处重新进行绝缘处理，涂漆，再烘干。
(3)绕组接地点在槽内时，应重绕绕组或更换部分绕组元件。
最后应用不同的兆欧表进行测量，满足技术要求即可。
二、绕组短路
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、制造不良等造成绝缘损坏所至，分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。
1．故障现象
离子的磁场分布不均匀，三相电流不平衡而使电动机运行时振动和一噪声加剧，严重时电动机不能启动，而在短路线圈中产生很大的短路电流，导致线圈迅速发热而烧毁。
2．产生原因
电动机长期过载，使绝缘老化失去绝缘作用；嵌线时造成绝缘损坏；绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿；端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏；端部连接线绝缘损坏；过电压或遭雷击使绝缘击穿；转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏；金属异物落入电动机内部和油污过多。
3．检查方法
(1)外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦，绕组过热后留下深褐色，并有臭味。
(2)探温检查法。空载运行20分钟（发现异常时应马上停止），用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。
(3)通电试验法。用电流表测量，若某相电流过大，说明该相有短路处。
(4)电桥检查法。测量各绕组直流电阻，一般相差不应超过5％以上，如超过，则电阻小的一相有短路故障。
(5)短路侦察器法。被测绕组有短路，则钢片就会产生振动。
(6)万用表或兆欧表法。测任意两相绕组间的绝缘电阻，若读数极小或为零，说明该二相绕组相间有短路。
(7)电压降法。把三绕组串联后通入低压安全交流电，测得读数小的一组有短路故障。
(8)电流法。电机空载运行，先测量三相电流，再调换两相测量并对比，若不随电源调换而改变，较大电流的一相绕组有短路。
4．短路处理方法
(1)短路点在端部。可用绝缘材料将短路点隔开，也可重包绝缘，再上漆重烘干。
(2)短路在线槽内。将其软化后，找出短路点修复，重新放入线槽后，再上漆烘干。
(3)对短路线匝少于1/12的每相绕组，串联匝数时切断全部短路线，将导通部分连接，形成闭合回路，供应急使用。
(4)绕组短路点匝数超过1/12时，要全部拆除重绕。

三、绕组断路
由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂，焊接后又未清除干净，就可能造成壶焊或松脱；受机械应力或碰撞时线圈断路、短路与接地故障也可使导线烧毁，在并绕的几根导线中有一根或几根导线断路时，另几根导线由于电流的增加而温度上升，引起绕组发热而断路。一般分为一相绕组端部断路、匝间断路、并联支路处断路、多根导线并绕中一根断路、转子断笼。
1．故障现象
电动机不能启动，三相电流不平衡不敷，有异常噪声或振动大，温升超过允许值或冒烟。
2．产生原因
(1)在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。
(2)绕组各元件、极（相）组和绕组与引接线等接线头焊接不良，长期运行过热脱焊。
(3)受机械力和电磁力使绕组损伤或拉断。
(4)匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦而熔断等。
3．检查方法
(1)观察法。断路点大多数发生在绕组端部，看有无碰断、接头处有无脱焊。
(2)万用表法。利用电阻档，对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上，另一根依次接在三相绕组的首端，无穷大的一相为断点；“△”型接法的断开连接后，分别测每相绕组，无穷大的则为断路点。
(3)试灯法。方法同前，灯不亮的一相为断路。
(4)兆欧表法。阻值趋向无穷大（即不为零值）的一相为断路点。
(5)电流表法。电机在运行时，用电流表测三相电流，若三相电流不平衡、又无短路现象，则电流较小的一相绕组有部分断路故障。
(6)电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时，说明该相绕组有部分断路故障；
(7)电流平衡法。对于“Y”型接法的，可将三相绕组并联后，通入低电压大电流的交流电，如果三相绕组中的电流相差大于10％时，电流小的一相为断路；对于“△”型接法的，先将定子绕组的一个接点拆开，再逐项通入低压大电流，其中电流小的一相为断路。
(8)断笼侦察器检查法。检查时，如果转子断笼，则毫伏表的读数应减小。
4．断路处理方法
(1)断路在端部时，连接好后焊牢，包上绝缘材料，套上绝缘管，绑扎好，再烘干。
(2)绕组由于匝间、相间短路和接地等原因而造成绕组严重烧焦的一般应更换新绕组。
(3)对断路点在槽内的，属少量断点的作应急处理，采用分组淘汰法找出断点，并在绕组端部将其连接好并绝缘合格后使用。
(4)对笼形转子断笼的可采用焊接法、冷接法或换条法修复。
四、绕组接错
绕组接错造成不完整的旋转磁场，致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状，严重时若不及时处理会烧坏绕组。主要有下列几种情况：某极相组中一只或几只线圈嵌反或头尾接错；极（相）组接反；某相绕组接反；多路并联绕组支路接错；“△”、“Y”接法错误。
1．故障现象
电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大，温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。
2．产生原因
误将“△”型接成“Y”型；维修保养时三相绕组有一相首尾接反；减压启动是抽头位置选择不合适或内部接线错误；新电机在下线时，绕组连接错误；旧电动机出头判断不对。
3．检修方法
(1)滚珠法。如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动，说明正确，否则绕组有接错现象。
(2)指南针法。如果绕组没有接错，则在一相绕组中，指南针经过相邻的极（相）组时，所指示的极性应相反，在三相绕组中相邻的不同相的极（相）组也相反；如极性方向不变时，说明有一极（相）组反接；若指向不定，则相组内有反接的线圈。
(3)万用表电压法。按接线图，如果两次测量，电压表均无指示，说明首尾正确，如果都有指示，或一次有读数、万次没有读数，说明绕组有接反处。
(4)常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。
4．处理方法
(1)一个线圈或线圈组接反，则空载电流有较大的不平衡，应进厂返修。
(2)引出线错误的应正确判断首尾后重新连接。
(3)减压启动接错的应对照接线图或原理图，认真校对重新接线。
(4)新电机下线或重接新绕组后接线错误的，应送厂返修。
(5)定子绕组一相接反时，接反的一相电流特别大，可根据这个特点查找故障并进行维修。
(6)把“Y”型接成“△”型或匝数不够，则空载电流大，应及时更正。

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