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三相交流异步电动机维修入门电动机的试验

三相交流异步电动机的试验分为型式试验和检查试验两种。

型式试验是制造厂对每种新产品按标准规定进行的全面试验。本章主要对检奄试验作一说明。检查试验的目的是检査制造厂生产的成品和大修后电动机的质量。其主要内容有:绝缘电阻的测定、绕组直流电阻的测定、转子开路电汰的测定、空载试验、短路试验、超速试验、匝间绝缘试验、耐压试验等。在着手进行电动机试验前,应首先进行外观检查。既要检查电动机各部件是否完整无缺、是否安装正确,又要检查电动机装配的紧固情况。可在无负载的情况下,用手转动轴,看看转子转动是否平稳轻快,轴承部位有无异常声音,出线端接线是否正确以及轴向、径向偏摆情况等。如果一切均正常,则表明电动机可以进行以下各种试验。

一、测定绝缘电阻

测量各相绕组之间以及各相绕组对机壳之间的绝缘电阻,是最简便R对绝缘无破坏的绝缘试验项目,它可以判别绕组绝缘是否严重受潮或有严重缺陷。绝缘电阻可在热态与冷态2 种状态下测定。一般小型电动机只需测冷态(常温)绝缘电阻。

测量时所用工具为兆欧表。额定电压低于500V的电动机用500V兆欧表测量,额定电压在500-3000V 的电动机用1000V兆欧衣测适,额定电IK 大于3000V的电动机用2500 V兆欧表测量。测量绝缘电阻前需拆除电动机的外部接线,如测量各相绕组对地绝缘电阻可按图9-1(a)所示接线;测量各相绕组之间的绝缘电阻按图9-1(b) 所示接线。测量时,兆欧表放置在水平位置,首先校验一下兆欧表的好坏。手摇兆欧表手柄,并使转速基本保持恒定120r/min ) , 兆欧表摆动1min后读出其指针所指数值。500V 以下的电动机其绝缘电阻不成低于0.5毫欧,绕组全部更换的电动机不应低于5毫欧。

大型电动机可通过测量绝缘电阻来判断绕组是否受潮,其吸收比系数应R60/R15应不小于1.3,其中R60和R15和分别为兆欧表摇动60s和15s时读出的绝缘电阻值。

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二、测定绕组直流电阻

绕组在冷态时的直流电阻是三相异步电动机的主要参数之一,把测出的绕组电阻值与设计值比较,可判断绕组匝数、线径和接线方法的正确与否和焊接质童的好坏B 根据电动机绕组冷态和热态时的电阻值,还可以推算出绕组的平均温升。

测量电动机定子绕组的宜流电阻值可采用电流、电压表法和电桥法。由于用电桥测量直流电阻较为直接,所以多数采用电桥法测量。在使用电挢时应注意,电动机定子绕组的电阻值低于1欧姆时要用双臂电桥测量,而直流电阻值大于1欧姆时用单臂电桥测量。电桥的准确等级不应低于0.5级。所测各相电阻值之间的误差与三相电阻平均值之比不得大于5% ,即

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3.png若测量结果电阻值相差太大,说明电动机绕组中有短路、断路、绕组匝数有误、接头处焊接不良等故障。如果三相电阻值都超过规定范围,则说明导线过细。

三相异步电动机各相定子绕组的直流电阻值约为:10 kw以下,一般为1-10 n ;10-100 kw 为0.05-1欧姆; 100 kw 以上的低压电动机为0.001-0.1欧姆,而高压电动机为0.1-5欧姆。

三、耐压试验

电动机定子绕组经过修复后,为了保证绕组的绝缘件能,防止设备及人身安全事故发生,要考核各绕组之间及各相绕组对机壳之间的绝缘性能的好坏,即检验它的绝缘强度(耐压试验)。耐压试验一般在单相工频耐压试验机上进行,试验电压种类为工频交流,对于1 kw 以下的电动机试验电压的有效值为(500+ 2UN)V(UN为电动机额定电压);对额定电压380V、功率在1-3kW的电动机试验电压取1500V; 对额定电压380V、功率3kW 以上的电动机试验电压取1760V,所有试验时间均为1min。

作耐压试验的电动机要处于静止状态,出线端上所有的外接线全部拆除,电动机本身的各个部件均处于正常工作位置,转子放在定子内绕线式电动机作耐压试验时应分定子、转子两部分迸行,转子应放在正常工作位置,转子绕组作耐压试验时定子应接地; 定子作耐压试验时转子绕组应接地。

耐压拭验电压应从零开始逐步升髙到规定的数值,经1min后再逐步减小到零,试验时无关人员不得进人现场以确保人身安全,试验结束后_ 被试绕组必须放电后人才可触及被测件。

若条件允许,述可以再提高电压作绕组的高压试验。电压为50Hz,大小为(2UN十1000)V,试验时间1min。第一次将三相绕组并联,电压加在绕组和机壳间,也就是所有绕组和地间绝缘; 第二次将其中二相并联,电压加在井联绕组和另一相绕组上; 第三次在两绕组上加电压测试。若这三次测量都不击穿,说明绕组质量良好。其接线原理图如图9-2所示。

四、绕组匝间绝缘试验

绕组大修后,更换的新绕组必须进行匝间绝缘试验.试验目的是检查定子、转子绕组匝间绝缘的介电强度。试验时先将电动机空载起动,然后将电源电压升高到1.3UN电动机继续空载运行3min试验中若出现电动机冒烟、跳弧和发出臭味;绕线式电动机转子在带负载情况下自起动,电动机有强烈的振动和电磁噪声;三相电流变化不正常或三相电流严重不平衡等,均说明电动机绕组匝间存在着短路,需立即切断电源防止故障扩大。

进行匝间绝缘试验时,空载电流应低于额定电流IV,而功率因数只有0.1左右。

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五、空载试验

经过修理后电动机的各方面参数可能发生一些变化,从而使空载电流和空载损耗改变,这样会影响电动机的功率及效率,所以必须进行空载试验以确定空载电流和空载损耗,从而求出铁损耗和机械损耗。三相异步电动机空载试验线路如图9-3所示。

利用自耦变压器T来调节加在电动机定子绕组上的电压值,用电流表A测量空载电流,用功率表(二表法)P1、P2测量三相功率。由于空载时功率因数低,最好用低功率因数功率表测量,以免引起不必要的误差,并在三相定子绕组间接人电压表测量三相线电压。

空载试验时.要密切注意电动机的运行情况,如铁心是否过热、有无异常声响,轴承的声f 及温度。若是绕线式电动机,还应检査电刷有X火花。试验时电动机施加额定电压,转子不接任何负载,记珙下空载电流、空载时功率消耗,并计算出空载电流与额定电流的百分比值。一般来说小型电动机,极数高的比极数低的电动机空载电流占额定电流的百分数髙。表9-1给出常用电动机空载电流和额定电流的百分比。

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按国标规定,当三相电源对称时,三相异步电动机在额定电压下的三相空载电流值中任一相与平均值的偏差不得大于平均值的10%。若测得的空载电流和上述附表有差別,说明电动机有缺陷。若试验结果空载电流超出范围较多,说明定子和转子间在修理时加工量过大,使间隙超过允许值,或定子绕组匝数太少。若空载电流过小,可能是电动机定子绕组匝数太多,也可能是将两路并联误接成一路,或是将三角形接法误接成星形。可以根据电动机的实际情况加以判断。

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六、短路试验( 堵转试验)

短路试验可以判断电动机制造中或经过大修后的质量,从而为电动机的保护提供可靠数据,保证电动机能正常运行。

短路试验一般有2 种方法,一种为恒流法,另一种为恒压法。这2 种方法的接线相同,试验时转子是不转动的。其试验线路如图9- 4 所示。

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( 1 ) 恒流法。电动机在大、中修后多用此方法。这种方法主要以电流的额定值为基准,用自耦变压器丁从零电压开始逐步升高加人电动机定了绕组,使定子绕组的电流达到额定值IN后,测出加在定子绕组上的电压称为短路电压值UK。若电动机额定电压为380时,短路也压约为70-95 V可以认为是合格,小功率电动机一般取较大的值。

( 2 ) 恒历法。这神方法是对= 相异步电动机的定子绕组加一恒定电压,对于额定电压为380V 的电动机一般加100V 左右。先用自耦变压器T 将电压调到此值,此时对应的电流值为短路电流此法测出的L 值在( 1-1.4 )IN, 之间即可认为合格,功率越小电动机的IK值越小.

在用上述方法中的任何一种测得电动机的短路电流IK值过大时,可能是定子绕组的匝数太少,漏抗小造成的。这种情况会使电动机的空载电流大,起动电流大,损耗大,功率因数及效率均不合格,电动机在运行时温升也会很高。

七、超速试验

由于绕线式,相异步电动机转子绕组在丄作中要承受很大的离心力,如果转子结构不紧密,在高速运行时线圈可能被甩出,所以技术要求规定,绕线式异步电动机必须进行超速试验,以检查转子及其转子绕组的机械强度和装配质量等。鼠笼式异步电动机的转子结构坚固、可靠,一般不需要作超速试验。但对于大型2 极电动机,由于鼠笼转子短路环的圆周速度相当高,机械应力很大,因此要作超速试验。

超速试验是将电动机转速调至1.2nN下连续空载运行2min提高转速的方法冇以下2 种:

(1)提高电源频率。将供给电动机电源的频率由50HZ提高到60Hz(早期用机械式变频机组来实现,目前多采用晶闸管变频技术作成变频电源来实现)。

( 2 ) 辅助电动机拖动。调节辅助电动机的转速或传动机构的转速比,使被测电动机达到1.2nN 的转速。

超速试验最好在电动机热态下进行,使电动机转子的动平衡、应力及绕组焊点的受力更接近实际运行情况。

超速试验前,应检查转子有无损伤、变形或松动,并首先在额定转速下运行检查是否正常。在额定转速下一切正常后,方可进行超速试验。超速试验结束后,要认真检查定子、转子间有无摩擦痕迹,绕组是否甩漆,是否有脱焊现象,转子动平衡块是否有松动,绕组联线及槽楔有无松动等。若一切均和试验前相同,则说明电动机机械强度高,超速试验合格。

八、转子幵路电压试验

转子开路电压试验的目的是检査定、转子绕组的匝数、节距和接线是否正确。由T鼠笼式电动机转子的结构无法测试开路电压,所以本项试验仅对绕线式异步电动机而绕线式异步电动机转子开路时的丄作情况类似变压器的空载运行。定子绕组通人:-:相交流电后,在=:相转了绕组中就会感应电压。此时,在转子任意两集电环(滑环)之间测出的电压值就为转子开路电压值。

试验方法如下:将转子绕组和外界连接的电阻拆掉,使转子回路开路,在定子绕组上加额定电压UN,测量转子三相绕组的开路电压值。若测得开路电压人于600 V,可将通人定子绕组的电质降至0.5测试过程中若发现转子有缓慢转动,则应立即将转子卡住后再进行测量。

开路电压测试规定:转子绕组测得的开路电压的最大值或最小值与平均值之差+ 得超过平均值的±1%-2% 。外施电压为额定电压时转子的开路电压值应不超过电动机铭牌上规定值的±5% 。若出现开路电压过低时,则表示电动机绕组有短路或接线错误等故障。



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