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1、电机 、电器使用与维修,第三章 三相异步电动机的故障诊断及维修,第一节 机械故障的诊断及维修,电动机的故障分三大类：机械故障、发热故障、电气故障 一、机械故障的现象及判断 1、一般机械故障 转动有明显阻滞现象，而轴承确实已洗净；或者轴承内、外圈之间的间隙过大。更换新轴承。 机械噪声的主要来源： 1、滚珠轴承发出的噪声 2、转子转动时与空气摩擦产生的噪声 3、转子与定子相擦引起的噪声 2、振动故障,二、电动机的拆装 （一）、电动机的拆卸 1、皮带轮或联轴器的拆卸 2、拆卸端盖 3、拆卸轴承 （二）电动机的装配 1、装配前的准备与检查：7点要求 2、电机的装配,三、轴的故障及维修 转轴常见的故障有
2、：轴与转子铁心配合松动、轴伸弯曲、轴颈磨损，轴裂纹，轴断裂，键槽磨损 （一）轴与转子铁心配合松动的修理 （二）轴弯曲的修理 两种方法：一种是冷态直轴法，另一种是热态直轴法 （三）轴颈磨损的修理 轴颈是转轴最重要而又最容易磨损的部位。轴颈最常见的故障是轴颈与滚动轴承配合表面的磨损 （四）轴断裂（裂纹）的修理 （五）键槽磨损的修理,四、轴承的检查和修理 中小型电机多数常用滚动轴承。目前大中型电机也常常用滚动轴承。 滚动轴承的间隙有径向间隙和轴向间隙两种，检修时通常只测量径向间隙。 检查轴承间隙常用压铅丝法和塞尺测量法,五、定转子铁心故障及维修,2）铁心扇张：定子铁心两端的硅钢片翘起,3）铁心表面擦
3、伤：,1）铁心松动：,常见故障,4）铁心齿、槽局部烧坏： 冲片短路发热是直接原因 线圈匝间短路或对地绝缘击穿产生电弧是间接原因,5）铁心齿部弯曲和错片：,七、发热故障,2）过载时间过长：,3）通风不足：,1）负载不正常：,常见故障,4）进风温度太高：,5）定子铁心部分硅钢片之间绝缘漆不好或有毛刺：,6）电动机受潮或浸漆后没有烘干：,7）绕线型转子绕组焊接点脱焊：,8）电动机定子绕组短路或接地故障：,八、振动噪声产生的原因及消减方法 （一）电动机噪声及控制 1、噪声控制标准 2、电动机产生噪声的原因 电动机的噪声主要有：电磁噪声、轴承噪声、机械噪声 （二）电动机振动及控制 1、电动机振动容许值
4、表3-3 2、电动机振动源与减振措施 （1）转子不平衡（主要原因） （2）轴承磨损、径向间隙过大、轴承外圈与端盖配合松动 （3）安装不良 （4）轴颈椭圆和转轴弯曲,1）接地故障（主要原因7点 、检查判断5点）,绕组故障,第二节 绕组电气故障的诊断及维修,2）断路故障（主要原因4点 、检查判断5点）,3）短路故障（主要原因6点 、检查判断4点）,4）绕组线圈接错线故障（主要原因2点 、检查判断2点）,一、绕组电气故障诊断,二、绕组维修 （一）绕组绝缘不良的维修 （二）定子绕组接地故障维修 （三）定子绕组短路故障维修 （四）定子绕组断路故障维修,第三节 绕组重绕计算,一、导线的代用 1、采用线径相
5、等或相差不大的几根导线代用 （1）用两根直径相同的导线d代替原来的一根导线d。 d=0.71d （2）用三根直径相同的导线d代替原来的一根导线d。 d=0.58d,例：一台Y160M 8，4KW三相异步电动机，已知导线直径为1.25mm，每槽49匝，单层链形绕组，无此导线，用两根导线代用。 解：改用导线线径 d=0.71d=0.711.25=0.887mm 取d=0.90 mm 即用2根0.9 0mm导线代替原来的一根1.25mm，其它参数不变。,2、改变电动机并联支路数 d2 = d1,例: 有一台Y132M 4.5KW、380V、4极，接法的三相异步电动机，定子绕组已经烧坏。已知原绕组导线
6、线径为1.06mm，a=2，每个线圈匝数为35匝。现有标称线径为1.50mm线，试用改变电动机并联支路数来实现导线的代用（设槽满率有裕度）。 解：用标称线径为1.50mm来实现导线的代用，则改用导线并联支路数 a2 = a1 = 2 = 0.998 取a=1 改用后每槽导体数 z2 = z1 = 35 = 17.5 取z2 =18匝,1.502,1.062,a1,a2,2,1,d12,d22,3、改变绕组接线方法 （1）Y联结绕组改成联结绕组 导线直径 dd=0.76dy 线圈匝数 wd=1.732wy （2）联结绕组改成Y联结绕组 导线直径 dy=1.32dd 线圈匝数 wy=0.58wd,
7、例2：有一台Y180L 6，15KW三相异步电动机，线圈导线是单根直径为1.5mm，每槽34匝，双层叠绕组，并联路数a=2，联结，现在为了找代用导线，想把联结改成Y联结。 解：代用导线线径 dy= 1.32dd = 1.321.5=1.98 mm 考虑代用导线1.98 mm太粗，工艺困难，所以改用两根代替，即：d=0.71d=0.711.98=1.40 mm 每槽线圈匝数 Wy=0.58wd=0.5834=19.7匝 取20匝,1、改接改压方法 U%= 100%,例1：一台660伏Y接法三相异步电动机，如果改在电源电压为380伏上使用，应如何改变原来的接线方式? 解： U%= 100%= 10
8、0%=58% 查表3-4，决定将一路Y接法改为一路接法,380,660,二、改压计算,2、改压重绕方法 （1）改压后的每相串联导体数 N2=N1 （2）新绕组的每槽导体数 z2=z1 （3）新绕组的导线截面积 S2=S1 （4）新绕组的导线直径 d2=d1,例：有一台4KW的4极420V三相异步电动机，每槽线圈匝数为34匝，线规为1.25一路Y形接法单层绕组，若改为380V一路Y形接法单层绕组，求新绕组的每槽匝数和线规。 解：改压后的每槽线圈匝数 z2=z1 = 34 =31 改压后的新绕组的导线直径 d2= d1 = 1.25 =1.31 取1.30 ，其它数据不变,420,380,三、改极
9、计算(计算思路) （1）验证是否符合条件。 z1-z20 z1-z22p z1-z212p z1-z224p （2）计算出原极数下的每相串联导体数 每相串联导体数= （3）查表36 ，得出改极后每相串联导体数 （4）计算出改极后的每槽导体数 每槽导体数=,（5）查表36得导线直径。 （6）查表36，估算功率 （7）多极数改为少极数，则补充验算定子轭部磁密,例、有一台封闭式鼠笼三相异步电动机，功率为4.5KW，电压380V，Y接法，电源频率为50HZ，定子槽数为36槽，转子槽数为26槽，极数为2p=4，试改为2p=2，并保持原来电压、频率、接法和并联路数，重配一适当绕组，拆除原电机（4极）的绕组
10、时记录数据如下：每槽导体数为28，线规为2根并绕1.20mm，单层绕组，节距y=19，并联支路数a=1，定子铁心长度L0=92mm，定子铁心轭高hc=23.7mm。,（1）验证是否符合条件。 z1-z20 z1-z22p z1-z212p z1-z224p （2）计算出原极数下的每相串联导体数 每相串联导体数= （3）查表36 ，得出改极后每相串联导体数 （4）计算出改极后的每槽导体数 每槽导体数= （5）查表36得导线直径。 （6）查表36，估算功率 （7）多极数改为少极数，则补充验算定子轭部磁密,解：（1）z1-z2=36-26=10 （2）4极时每相串联导体数 N4= = = 336 （
11、3）查表36 ，得改为2极时每相串联导体数 N2 =0.85 N4 = 0.85 336 =285.5 取N2=288 （4）改为2极后的每槽导体数 z2 = = = 24,zZ1,3a,Z1,2836,31,maN2,31 288,36,（5）查表36得，两根并绕导线直径 d2=1.08d4 =1.08 1.2=1.3(mm) （6）查表36得，估算功率 p2= 1.2p4=1.2 4.5=5.4 5.5(Kw) （7） Bc1=0.45 102 Bc1= 0.45102 =1.58(T) 符合要求,K E U,Kdp Kc N L0 hc,0.91220,0.956 288 9.2 0.9
12、5 2.37,四、补充计算 有一台三相异步电动机，额定转速为1440r/min，电源频率为50Hz。求该电动机的磁极数和同步转速。 【解】 n1 =60f/p p=1 n1 =60f/p = 3000 r/min p=2 n1 =60f/p = 1500 r/min p=3 n1 =60f/p = 1000 r/min p=4 n1 =60f/p = 750r/min 因为n=1440r/min 故取 n1 = 1500 r/min 所以 p=3,四、补充计算 有一台6极三相异步电动机的额定电压为380V，额定电流为67A，联接，额定转速为970r/min，电源频率为50Hz，额定功率因数为0
13、.85，额定效率为80%，起动转矩为180N . m。求该电动机的额定功率和采用Y一换接起动时的起动转矩。 【解】 电动机额定功率P2 = 3 U线 I线 cos = 3 380 670.85=37.48KW 取P2 =38KW Y一换接起动时的起动转矩T起 T起 = 180/3 =60 N . m,第四节 修复后的试验,一、试验设备及通用试验项目 修复后的电动机必要的试验项目有：电机绝缘电 阻的测量、绕组直流电阻的测量、空载试验、堵 转试验和耐压试验。,二、试验方法和试验电路 1、电机绝缘电阻的测量 在电动机的修理规程中，规定通用电动机绕组的热态（750C）绝缘电阻不小于0.5M,额定电压为1000V以上者，定子绕组一般不小于1M，转子绕组一般不小于每千伏0.5M,2、绕组直流电阻的测定 在实际冷状态下测定绕组直流电阻，是电动机修复后必须进行的试验，测量方法通常有两种，即电桥法和电压表、电流表。 3、耐压试验 耐压试验是检查绕组绝缘的最可靠方法，它包括绕组对机壳的耐压试验和三相绕组之间的耐压试验。,4、空载试验 空载试验的目的，是为了测定额定频率和额定电压下的空载电流、空载损耗。 当三相电源对称时，额定电压下任何一相的三相空载电流，与其平均值的误差应不超过平均值的10%。 5、堵转试验 目的在于测定电动机的堵转电流、堵转转矩和堵转损耗。检查绕组连接情况和转子铸铝质量。,