防爆电机绕组故障的检修

一、绕组断路故障的检修

绕组断路的主要原因有：

(1)由于接线头焊接不良，在使用中因过热而松脱；

(2)绕组受到碰撞或其他的机械应力而拉断；

(3)由于绕组匝间短路未及时发现，在长期运行中导线过热而熔断；

(4)相间短路也可能产生电弧使导线烧断。

当运行中的电动机绕组有一相断路时，就形成电动机的内部缺相，对于Y形接法的电动机来说，内部缺相与电源缺相造成的后果完全一样，即Y形接法电动机绕组一相断开运行时，当负载不变，通电的两相绕组中流过的电流将增加为正常三相状态时的1.9倍。当△形接法的电动机组一相断路时，其内部就形成了一个开口三角形，断路的相绕组没有电流，其他两电流都比正常值大，当负载不变时通电的两相绕组中相电流都将达正常三相状态时的1.66倍。与断开绕组连的两个线电流小于正常三相状态时的线电流，但另一个线电流将达正常三相状态时的1.66倍。如果长期满载运行，则通电的两相绕组就会因过热而烧坏。

绕组断路故障多发生在绕组的端部、各极绕组之间的连线或电动机引出线端等部位。因此绕组发生断路故障时，应首先检查这些部位，如未发现，则说明断路故障发生在定子槽内或绕组内部。此时可用万用低阻挡或兆欧表测定各相绕组的电阻，很快就能确定断路相。接着便可进一步找出断路点。

断路故障的修理方法如下，如果是极组间连线或引出线头脱焊或扭断所致，则找出后重新焊接包好绝缘即可。如果只有少数几根导线在端接部分烧断，且线圈绝缘尚好，可将铜屑清除干净，把断线仔细清理焊好，包上绝缘。如果断线在槽内，则需将绕组加热软化，翻起断路线圈边，重新嵌入一根与原导线同规格的新导线，把接头放在端部斜边位置。然后封好槽口，涂上绝缘漆并烘干即可。

二、绕组短路故障的检修

电动机绕组受潮，线圈绝缘损伤(遭受过电压击穿，过载或单相运行烧坏绝缘等)，都会引起绕组短路。

绕组短路的情况有两种：一是相间短路，二是同相绕组的局部短路(包括极相组之间短路，一个极相组线圈间短路，线圈中匝间短路)。

1.相间短路

电动机相间绝缘由于过热或机械碰伤而损坏时，就可能发生相间短路。

判定相间是否短路，通常是用兆欧表或万用表的R×10K挡测量任何两相绕组之间的绝缘电阻，若绝缘电阻为零，就说明该两相短路。

严重的相间短路，能将短路点附近的导线熔断，这时需重嵌绕组。对于轻微的相间短路，只需在短路处涂上绝缘漆，垫好相间绝缘即可。

2.同相绕组的局部短路

如果相互靠着的两匝或线圈因绝缘层破损，导线直接接触，称为匝间短路。匝间短路后，短路的一匝或几匝间线圈自身组成闭合回路(没有外加电压)，感应电动势就会在这个电阻很小的闭合回路中产生很大的环流，使绕组很快发热、冒烟并发出焦臭味。短路的线匝较多时，甚至使保险丝熔断。此时由于电动机所受的电磁转矩不平衡而产生振动，并发出不正常的响声。将此种电动机解体检查时，可以发现一个或几个线圈绝缘烧坏，流漆、变色，严重时影响到邻近线圈被烧坏，导致更严重的短路，使电动机烧损。

1)局部短路的检查方法

(1)仪表检查法

将电动机空载运行，用电流表(或钳形电流表)测量三相空载电流，如三相电流相差较大，则说明电流较大的一相可能有局部短路故障。

也可将电动机电源断开，用电桥测量三相绕组的电阻，电阻较低的即是有局部短路的相绕组。

上述方法虽较简便，但不能确定短路部位，而且当短路的匝数较少时，不易准确判断该相绕组是否有短路现象存在。

(2)探温检查法

对于小型电动机，将其空转几分钟后停车，迅速打开端盖，取出转子，用手探摸绕组端部，如果有一个或一组线圈的端部比其他的更烫手，则示这一线应有局部短路。如果在空转过程中有焦臭味或冒烟现象，应立即切断电源。

(3)短路侦察器检查法

为了不使局部短路的线圈受到大电流烧伤，最好采用短路侦察器来检查。短路侦察器是一个开口变压器，在“H”形铁芯上绕有多匝激磁线圈。使用时，将侦察器放在定子铁芯中所要检查的线圈边的槽口上，如图1所示。接通侦察器的交流电源后，侦察器与定子铁芯构成一个闭合磁路，相当于一个变压器，侦察器的线圈相当于变压器的一次侧绕，电动机定子槽内的线圈则相当于变压器的二次侧绕组。若定子线圈无短路故障，则相当于变压器空载运行，侦察器线圈电流较小，若槽内定子线圈有短路故障，则相当于变压器短路，此时侦察器线圈电流增大。因此根据侦察器线圈电流的大小，就可以确定定子线圈是否短路。如不用电流表，可用一块0.5mm厚的小钢片或旧锯条，放在被测试线圈的另一边所在槽口上(见图1)，如被检查的线圈短路，便有感应电流流过，小钢片被槽口的磁性吸引而产生振动，并发出吱吱声。

图1

将侦察器沿定子内圆逐槽移动，便可找出匝间短路的线圈。使用侦察器时应注意以下几点：

①电动机引出线端是△形接法的要先拆开：

②绕组是多路并联的要先拆开；

③在双层绕组中，一个槽嵌有不同线圈的两个边，确定究竟是那一个线圈短路时，分别将侦察器放在左边相隔一个线节距的槽口上和右边相隔一个节距的槽口上都试一下，才可明短路的线圈；

④必须先将侦察器放在定子铁芯上，使磁路闭合，然后接通电源，以免磁路不闭合时电流过大而烧坏侦察器线圈。

2)局部短路的修理方法

局部短路的位置找出后，如绝缘损坏较轻微，可以进行局部修理，具体方法如下，

(1)极相组间短路的修理

极相组间短路，往往是由于连接线的绝缘套管没有套到线圈的接近直线处，或绝缘套管被压破所引起，同心式线圈发生这种情况较多。有极相组间短路时，可将绕组加热软化，用理线板撬开引线处，将绝缘导管重新套好，或用绝缘材料包好即可消除故障。

(2)线圈间短路的修理

线圈间短路往往是因为该线与其他线圈的过桥线处理不当，或叠绕组线圆嵌线方法不当，或整形时用力猛击绕组所引起。如果短路点在绕组端部或横口处，可将绕组加热后衬以绝缘物修复。

(3)匝间短路的修理

匝间短路往往是由于导线绝缘破损引起，例如嵌线时不慎擦破导线绝缘，或在接线时焊接温度过高，使导线绝缘受损造成匝间短路。如果短路点在槽外，导线绝缘损伤不严重，则可以加热使绝缘软化后，用理线板轻轻插入短路线间并加衬绝缘材料，趁热涂上绝缘漆。

对于双层绕组，如短路线圈在槽内上层，绝缘的损坏较轻微，可采用上述接地绕组的方法更换上层槽绝缘，修补好绝缘破损的导线，嵌入线圈后进行缘处理。如匝间短较严重，短路线圈边是双层绕组的下层，一般全部重嵌绕组。

三、绕组接地故障的检查

防爆电机绕组接地是指绕组绝缘损伤后,绕组导体任何一点(或多点)与铁芯或机壳接通，俗称“碰壳”。

造成绕组接地的原因很多，主要有

(1)嵌线时槽底绝缘被槽底毛刺刮破；

(2)嵌线、整形时槽绝缘端部有裂口，或槽绝缘未垫好；

(3)绕线模过大，造成嵌线后的线圈端部伸出铁芯两端过长,与端盖内壁相碰；

(4)电动机长期过热,引起绝缘老化脆裂；

(5)绝缘受潮，失效，使线圈导线与铁芯间漏电等。

检查绕组是否接地，可用摇表、万用表或检验灯。

如用摇表检查，低压电机可用500V摇表测量对地绝缘电阻，当转动摇表时，若指针指到零值，表示绕组已接地。有时指针摇摆不定，则说明绝缘已被击穿，只不过尚未稳定接地而已。

用万用表检查接地故障时，应将旋钮旋到R×10K挡进行测量，同时注意人的手不要触及测量针。

用220V检验灯串接检查接地故障时，应将电动机放在木工作台上，同时注意安全，以防触电。如图2所示，逐相检查，检验灯发亮的一相即为接地相。

图2 用检验灯检查绕组接地

接地相找出后，可用万用表分别检查接地相各极相组，以便找出故障点进行修理。但此法比较费工时。若有条件可用高压试验变压器检查故障点更为简便。将高压试验变压器次级线圈一端接机壳，另一端接绕组，将电压升高到电动机额定电压的1.3倍，仔细观察，产生冒烟或有火花之处，便是接地点。

排查接地故障，视绕组绝缘损伤情况而定。除绝缘老化以外，一般都可以局部修补。如果是引出线绝獴损坏小重新包好即可。若是端部或槽口处线圈绝缘损伤，对将绕组加热软化，设法垫入或包上绝缘物。若槽中绝缘物损坏，则必须在绕组加热软化后，抽出槽楔，仔细拆出线圈，加衬绝缘，然后用上述方法复试，绕组绝缘恢复后，趁热打入槽楔，并在修补处刷上绝缘漆烘干。

对于绕组绝缘老化或损坏严重的电动机，一般要全部拆除绕组重新嵌线。

四、绕组接错的检查

由于对绕组的连接规律不熟悉，或工作上的疏忽，容易将绕组接错。绕组接错后，防爆电机起动情况不好，由于绕组中流过的电流方向变反，使电动机的磁动势和电抗不平衡，因而引起电动机振动，噪音大，三相电流增大且不平衡，电动机过热，转速降低，甚至停转，烧断熔丝等。

绕组接错有两种情况，一是电动机内部个别线圈或极相接反；二是电动机外部接线接反（即绕组首末端接反）。

1.线圈或极相组接反时的检查方法

（1）滚珠检查法

在定子铁芯内腔放一个滚珠（即轴承内的滚珠)，定子绕组接上10～15%的额定电压，如果绕组接线正确，滚珠就会沿若定子铁芯内圆滚转，如果有线圈或极相组接反，滚珠就不会滚转。

（2）指南针检查法

用指南针检查绕组极性的方法如图3所示。将一相绕组接上低压直流电源(6V左右)，用指南针沿铁芯内圆移动，如果指南针经过每一极相组位置时，方向是交替变化的，表示绕组接线正确；如果在相邻的极相组指南针的指向相同，表示其中一极相组控错或做反。如果指南针经过某一极相组时指针摇摆不定，表示这一极相组中可能有接错或嵌反的线圈。因为接反的线圈产生一个与同极相组中其他线圈相反的磁场，使整个极相组的磁性减弱，所以指南针的指针摇摆不定。

图 3 用指南针检查绕组极性

其他两相绕组按同样方法检查。发现线圈或极相组接反时，应将引线头互换，再按照上述方法复查。

2. 绕组首、末端接反的检查方法

检查绕组首、末端的方法很多，下面仅介绍两种；

1)电压表（或灯泡)检查法

(1)首先用万用找出每相绕组的两个头，分别标上(D1、D4)；(D2、D6)；(D3、D6)；并假定D1、D2、D3，分别为各相绕组的首端，D4、D5、D6。分别为各相绕组的末端。

(2)如图4所示，将D5，D6两个末端连接起来，以D3-D6，相绕组作标准，在D1-D4，间加上较低的单相交流电压(例如36伏)。

(3)用电压表测量D2、D3间的电压，如果U23≈0，则D1-D4相绕组的首、末端是正确的，如果U23≠0，则D2—D5相绕组的首、末端标错了，应该互换。

(4)再按图5接线，在D2-D5间加上36V单相交流电压，用电压表测量D1、D3间的电压，如果U13≈0，则D1-D4相绕组的首、末端正确，如果U13≠0，则D1-D4相绕组的首、末端接错了，应该互换。

图4 用电压表（或灯泡）检查绕组首末端

图5 用电压表（或灯泡）检查绕组首末端