小型三相交流异步电机绕组维修工艺的研究

小型三相交流异步电机绕组维修工艺的研究

李荣涛 

天津瑞源电气有限公司    天津市    300308

摘要：电机作为主要的动力来源将电能转化为机械能来拖动各种机械设备为其提供动力，并且电机的大量使用对解放企业生产力，提高企业经济增长起到不可忽视的作用。修复后的三相异步电机可以延长其使用寿命，有效减少机械设备因三相电机故障而停机维修的次数，从而提高设备整体生产效率。最终可以为生产企业减少机械设备使用成本，促进产品产量与质量，提高公司的整体生产效益，使其生产的各类产品在市场经济中具有更强的竞争力。

关键词：小型三相交流异步电机；电机绕组维修；维修工艺

1三相交流异步电机工作原理

交流异步电机主要是三相频率为50Hz的对称正弦交流电，电流流过电机定子绕组内部（按一定规律布线形成的定子绕组）产生成对出现的N-S旋转磁场，由于三相交流正弦电压方向的不断变化，其在定子铁心内部产生均匀连续旋转的磁场。当磁场不断的逆时针旋转时（旋转磁场的转速为n1=60f/p）假如转子固定不动，笼型转子内部导条（内部导条全部短接）与旋转磁场有相对运动，转子导条中产生感应电动势e=BLV（其方向由右手定则确定），在电动势作用下导条间产生电流I且方向与电动势一致，此时导条在磁场中受力F可通过左手定则判断，因此在电机转子导条上产生电磁力F=BIL，由于三相交流电的特性可使电动机转子轴连续不断的旋转。

2三相异步电机的常见故障

2.1电机无法启动

电动机如果没有反应，也没有发出声音，有可能是外部电源没有接通：检查空气开关、熔断器三相触点之间有无电压输出，如果三相输入电压正常，那就说明电动机出了问题。这时应该检测电动机三相线圈的电阻，找出断开的线圈。

2.2电机启动时熔断器熔断或热继电器断开

在电动机启动时，如果发生保险丝熔断或热继电器部分过载断开时，要检查保险丝的容量与标准值是否相符，不符则要重新换保险丝。如果在替换保险丝后继续熔断，那么就有可能是传动部分卡阻或负载过大导致，还应该检查一下电路有没有短路或者接地的问题，也可以用摇表测量电机绕组对地绝缘。在短路时，可采用一块摇表或一块钳形电流表来测量两相之间的三个线圈及三个线圈之间的电流，将大电流的那一相视为短路。

2.3电机启动后达不到标准

当转子转动时，会发出“嗡嗡”的声音，并且有起动的迹象时，很有可能是定子绕组中某相绕组断线。如果三相输入电压稳定，只有嗡嗡声而不发生抖动，则可以查看三相电压值[1]。无负载时，电动机的速度是正常的。有负载后，电动机的速度就会降低，这是由于负载的原因造成的。如果电动机的速度比平时低，并且可以清楚的看到功率不足，那就有可能是由于人为操作失误，将三角形连接成了星形，或者是鼠笼型的转子发生了故障。

3小型三相交流异步电机绕组维修工艺的应用

3.1电机定子线圈布线前技术准备

电机绕组是由若干个线圈按一定顺序放在槽内，每槽只放一个线圈的边称为单层绕组，单层绕组按照布线形式和连接形式分为链式、交叉式、同心式、叠式以及其他特殊形式，而双层绕组按布线形式与接线方式一般分为有叠式、单双层交叉式以及其他特殊形式。单层叠式绕组简称单叠绕组，它是由两个线圈以上的等距线圈组构成端部交叠的链式绕组，故又称交叠链式绕组。每组线圈数相等，当每组线圈数S=q时为庶极式。当每组线圈为S=q/2时构成显极式应按要求先判断电机为显极式（同相相邻两个线圈头与头或者尾与尾相连同相组间极性相反）还是庶极式（同相相邻两个线圈尾与头相连同相组间极性相同），再确定电机布线方式是链式、同心式、交叉式或其他类型。总绕组数是电机三相绕组线圈总和，单层绕组每个线圈占两槽，因此总绕组个数Q=Z/2，电机每一极距内一相绕组占有的槽数q=Z/2pm（Q总绕组个数，Z总槽数，q每极相槽数，m磁极相数，p极对数）。电机线圈拆除方法有机械拉拔拆除法、液体浸泡拆除法、人工物理拆除法，使用电动錾子将电机一侧超出铁芯的部分绕组一槽一槽的錾开，铁槽内的部分使用铁锤和比线槽内径略小的扁铁棒逐槽将绕组剔掉，定子槽内线圈全部拆除掉后将剩余槽内的各种杂物用清槽器和刷子清理干净，为下道布线工序做好准备。

3.2电机烘烤浸漆

3.2.1电机预烘干

在预烘时，要注意烘烤温度与时间的选择。电机绝缘等级为F级，其预烘时间可以根据具体实际测量总结得到合适的数据，绕组开始加热后每隔0.5h或1h使用绝缘电阻表测量一次绕阻对地绝缘记录，并且同时记录烤箱当时温度，直到电阻稳定但不少于预烘规定的时间4~6h。预烘干时注意事项：①绕组必须清洁，不准使用易燃物品做垫块以免发生火灾；②预烘干温度要逐步增加，升温速度不应大于30℃/h，温度上升太快容易使潮气由外向内扩散影响绕组干燥效果；③采用热风循环干燥使箱内温度均匀有利于水分蒸发[2]。

3.2.2浸漆

1042绝缘漆非常适用电机绕组浸漆工艺要求。电机绕组预烘干完成后进行浸漆处理，电动机浸漆常用方法有：①浸漆法。适用于批量生产的单位，即定子和转子全部沉没于绝缘漆中使绝缘漆渗透到各间隙内部；②浇漆法。适用于单台修理的电机，将定子与沿垂直直线略成一个角度直立于漆盘上方，用油壶直接往上面的绕组端部浇漆，等绕组缝隙灌满漆液并开始从下端浸出后，将定子上下翻转，并从这一端再浇一遍，直到渗透另一端面为止。此方法比较方便而且经济；③刷漆法。适用于绕组局部换线处理的电机，操作方法与浇漆法基本相同，用刷子等直接往端子部刷漆。这种方法简单省漆；④滚漆法。主要用于容量较大的绕线转子，将绝缘漆倒入漆槽中。漆面高于绕组90mm左右，然后将转子平放在漆槽中并滚动直至渗透为止。电机以浸漆法为主要方法，浸漆的操作方法与注意事项如下：浸漆法是将绕组预烘处理后浸入绝缘漆中，使绝缘漆渗透到绕组绝缘内部，填充所有空隙，然而浸渍质量又取决于绕组当时温度，浸漆时预烘电机绕组冷却到60~70℃进行浸漆处理

[3]。当绕组温度过高，绝缘漆不易浸透绕组内部。温度过低，绕组容易吸入潮气。期间注意严禁漆内混入杂物，周围不得有烟火，不得在电机引出线上浇漆，浸漆完成后将电机在漆槽上静置30min左右滴干剩余绝缘漆。浸渍次数应根据绕组的要求和选用的浸渍漆而定[4]。正常温度下（相对湿度不大于70%）工作的电机采用有溶剂漆时一般应浸2次，采用无溶剂漆时只需浸一次，在潮湿（相对湿度为80%~95%）工作的湿热带电机采用有溶剂漆时一般应浸3次，采用无溶剂漆时需浸渍2次，在很潮湿（相对湿度为95%）或盐雾或化学气体影响下工作的电机，还需适当增加浸漆次数。之后进行定子烘干处理。电机绝缘漆具体参数与操作最好根据相关标准进行，以1042绝缘浸渍漆为例进行浸漆操作。

结束语：

总之，在工业生产中设计、维修人员对电机的安全保护提供多种解决方式与方案。维修人员非常有必要对投入生产中的电机进行及时的维护保养与修理来延长其使用寿命，提高整体机械生产效率，从而使企业盈利水平稳步提升。

参考文献：

[1]白国振,王录,李炳初,王双园. 基于三相交流异步电机定子电流信号分析的机电传动系统齿轮箱裂纹故障非侵入式诊断[J]. 机械强度,2022,44(05):1186-1193.

[2]臧彩虹. 三相异步电机故障处理与保养方法[J]. 设备管理与维修,2021,(05):56-58.

[3]张永会,张恩龙,张洪坤,冷月妍. 三相不平衡系统中感应电机谐波抑制方法研究[J]. 沈阳工程学院学报(自然科学版),2021,17(01):46-50.

[4]田培祥. 矿用三相异步电机常见故障分析及维修[J]. 世界有色金属,2018,(02):50+52.