10.2 . 1 电机绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻的测定

1 . 试验目的

试验目的主要是检查绕组对机壳及绕组相互间的绝缘状况 。

2 . 测 M 方法

( 1 > 测量电机绕组对机壳及绕组相互间绝缘电阻 . 在检查试验时 . 应在实际冷状态下进行

( 2 ) 测量前 ， 先根据电机的额定电压 ， 按表 10 - 5 选用兆欧表

测 M 埋置式检温计的绝缘电阻时 ， 应采用不高于 250 V 的兆欧表 。 测量前 ， 应检查兆欧表是否正常 ， 开路时是否指 “ ” ， 短路时是否指“ 零 ”

( 3 > 对于交流电机 ， 如各相绕组的始末端均引出机壳外 ， 则应分别测量每相绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻如果三相绕组已在电机内部连接仅引 ！

丨丨 3 个川线端时 ， 则测量 = 相绕组对机壳的绝缘电阻

( 4 > 对于绕线转子电动机 ， 应分别测量定子绕组和转子绕组的绝缘电阻

( 5 > 单相异步电动机 • 主 、 副绕组回路的始末端 . 均引出机壳外时 ， 则应分别测量主 、副绕组回路对机壳及其相互间的绝缘电阻如绕组已在电动机内部连接 ， 仅引 ！ 丨丨两个 ; 线端时 ， 则应测量该线端对机壳绝缘电阻 。 对于电容电动机 ， 电容器应接入副绕组回路 。

表 10-5 兆欧表规格的选择

( 6 ) 对于直流电机 ， 电枢冋路绕组 （ 4 、 包括串励绕组 ） 、 串励绕组和并励绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻 . 应分别进行测量 。

( 7 ) 对于自励恒压发电机励磁装置中的半导体器件及电容器等不进行此项试验 „

( 8 ) 测量时 ， 兆欧表的读数应在仪表指针达到稳定以后读出 。

( 9 ) 测量后 ， 应将绕组对地放电

( 10) 对于水内冷绕组 ， 一般使用专用的绝缘电阻测定仪 . 但在连接水管干燥的情况下 ， 也可使用普通兆欧表测量 。

绕组热态绝缘电阻值只应符合下式要求 ：

式中 U 绕组额定电压 （ V ) ;

P — 电机额定功率 ( kW ) 或 （ kVA ) 。

绕组冷态绝缘电阻值一般应高于热态绝缘电阻值

冷热态绝缘电阻值的换算 ， 可参考下式计算 ：

尺 — 室温厂 c 下的绝缘电阻 （ Mn ) ;

t — 室温 （ ° c ) 。

10.2 . 2 电机绕组在实际冷状态下直流电阻的测定

( 一 > 试 验 目 的

对于修理电机 ， 测定绕组在实际冷状态下直流电阻的主要目的 ， 是检查定子 、 转子绕组嵌线接头及焊接是否良好 ； 选用线径和接线是否正确 ； 检查三相绕组的三相电阻是否平衡 。

( 二 ） 试 验 方 法

( 1 ) 将电机在室内放置一段时间 . 用温度计 （ 或埋置检温计 ） 测量电动机绕组端部或铁心的温度 。 当所测温度与冷却介质温度之差不超过 2 K 时 ， 则所测温度即为实际冷状态下绕组的温度 „ 若绕组端部或铁心的温度无法测量时 ， 允许用机壳的温度代替 。 对大 、 中型电机 ， 温度计的放置时间应不少于 i 5 m m 

( 2 ) 绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量

3 电阻在 in 及以下时 ， 必须采用双臂电桥测

( 3 ) 当采用自动检测装置或数宇式微欧计等仪表测量绕组的电阻时 ， 通过被测绕组的试验电流 ， 应不超过其正常运行时电流的 1 0°通过时间不应超过 1 mm 

( 4 ) 检查试验时 ， 每一电阻可仅测量一次 。

( 5 ) 测 S 时 . 电机的转子应静止不动 。 电机定子绕组的电阻应在电机的出线端上测 3 ^对于绕线转子电动机 ， 转子绕组的电阻应尽可能在绕组与集电环连线的接线片上测量 。

对于同步电机励磁绕组的直流电阻 ， 应在绕组引至集电环的接线端或集电环表面上测 M 。

对于 R 励恒压发电机励磁装置绕组的直流电阻 . 应在绕组的川线端上单独进行

测量 。对于单相异步电机 ， 应在电机的出线端分别测量主 、 副绕组的直流电阻 

( 6 ) 对于三相异步电机和三相同步电机 ， 如果电机的每相绕组有始末端引出时 ， 应测量每相绕组的电阻 。 若三相绕组已在电机内部连接仅引出 3 个川线端时 ， 可在每两个出线端间测量电阻 ， 则各相电阻值 （ n 1 按下式计算 ：

( 7 ) 如果各线端间的电阻值与 3 个线端电阻的平均值之差 ， 对星形连接的绕组 ， 不大

于平均值的 2 % ; 对三角形连接的绕组 ， 不大于平均值的 1 % 5 % 时 ， 则各相电阻值可按下式计算 ：

( 8 > 测量直流电机的电枢绕组电阻时 ， 应将电刷自换向器上提起或与换向器绝缘 ，

根据电枢绕组的形式按下列方法进行 ：

① 对于单波绕组，应在距离等于或最接近于奇数极距的两片换向片上进行测定 ， 测得的电阻即为电枢绕组电阻 。

② 对于无均压线的单迭绕组 ， 应在换向器直径两端的两片换向片上进行测定电枢绕组的直流电阻凡由下式计算 ：

③ 对于装有均压线的单叠绕组 ， 应在距离等于或最接近于奇数极距 ， 并都装有均压

线的两片换向片上进行测定 ， 测得的电阻即为电枢绕组电阻 。

④ 对于装有均压线的复迭或复波绕组 ， 应在距离最接近于一极距 ， 并都装有均压线

的两片换向片上进行测定 ， 测得的电阻即为电枢绕组电阻 .

⑤ 单蛙绕组应在相隔一个极距的两换向片上测 M . 对蛙绕组应在相邻的两换向片

上测量 ； 二蛙绕组应在相隔一个极距的两换向片丄测量

3 若 K / 2 P 不是整数时 ， 应加修正值电枢绕组的直流电阻尺 ， 由下式计算 ：

表 1 0 - 6 电阻率

⑥ 其他形式电枢绕组立流电阻的测量方法应根据绕组的具体结构 ， 采用相应的

方法 。

⑦ 测量电枢绕组直流电阻时 ， 电刷肖换向器上提起或与换向器绝缘有闲难而将电刷放在换向器上 . 应在位于两组相邻电刷的中心线下面 ， 距离等于或最接近于一极距的两片换向片上进行测量 „

⑧ 用于温升试验的电枢绕组冷状态直流电阻的测定 、 应在位于相邻两组电刷之间 ，距离约等于极距一半的两片换向片上进行测量 ， 并在这两片换向片上做好标记 。

⑨ 大型电机测量电枢绕组冷状态直流电阻时 ， 应在换向器上多选择几组不同位置的换向片做温升试验时 ， 在电机断电停转后 . 总有一组换向片位于相邻电刷之间 ， 由此可测量电枢绕组热状态直流电阻

( 三 ） 故障判别及处理方法

对于直流电阻容差 ， 国家标准未明确规定 . 一般电机各绕组的实测计算换算到基准丁作温度电阻值与设计值比较 ， 应在士 10 % 范围内 。

三相定子绕组如是星形连接一相断线 ， 测得一相线电阻正常 ， 其他两相线电阻无穷大 ； 三角形连接的绕组一相断线 ， 测得两相线电阻为正常值的 1 . 5 倍 ， 断线一相的线电阻为正常值的 3 倍 。 如二角形连接绕组误接成星形 • 测得二相线电阻都比正常值大 3 倍 。

绕组电阻不合格，但阻值变化不大，又无上述规律 . 可通过空载试验分析原因 。 若三相电阻不平衡，测得三相电流也不平衡，电阻大而空载电流小的一相绕组，可能是匝数过多 3 若 = 相空载电流平衡 . 则大多是绕组焊接不良或部分细导线在绕线时被拉伸的缘故 。

转子绕组电阻不合格时 ， 可通过测定转子开路电压来判別原因 。 电阻偏大而转子开路电压又偏高的一相 ， 则大多数是该相绕组匝数过多 . 若 = 相电阻不平衡 . 转子 = 相开路电压正常 ， 则大多是焊接不良 ； 若转子三相开路电压也不平衡或转子开路自行起动 ， 则大多是绕组引出线头接线错误 ， 并头套短路 . 使部分导线 0 成短路回路而使电机转动 „

10.2 . 3 电机的超速试验

1 . 试验 S 的

超速试验的目的是考核电机转子零部件的刚度和强度 . 转子校动平衡的质量 . 以及

转子和轴承的装配质量等 。

2 . 试验方法和要求

( 1 ) 各类型电机应能承受表 10 - 7 规定的超速 ， 持续时间为 2 mm , 见 GB 755 — 20 U 0 有关规定

表 10 - 7 各类电机超速要求

(2) 超速试验前，应仔细检查电机的装配质量，特别是转动部分的装配质量。为了 确保人身、设备的安全，被试电机的周围应有可靠的保护装置，被试电机的控制与振动、 转速、油温等量的测量，应在远离被试电机的安全地区进行。

在升速过程中，当电机达到额定转速时，注意观察运转情况，如确无异常现象时，再 以适当加速度升到规定的转速进行超速试验。

(3) 超速试验时，电机可用下述方法之一实现超速：

① 被试电机用辅助电动机驱动到所需要的转速。

② 对于直流电机，可将被试电机作为电动机运转，减少励磁电流及增加端电压的方 法使电机超速，但端电压的增加应小于130%额定电压。减小励磁电流时应使转速平稳 上升。

③ 当由水轮机驱动的同步发电机投人运行试验时，应将电机一直驱动至超速保护 装置动作的转速，以确保直至该转速平衡都是良好的。

④ 绕线转子电动机和交流换向器电动机在超速时，可将被试电动机电源改接由变 频机供电，通过提高被试电动机电源电压的频率实现超速。

⑤ 对于大型电机，允许对转子单独进行超速。

(4) 超速后，应仔细检查转子、轴承等部件是否有损坏或产生有害变形，紧固件是否 松动以及Κ他不正常现象。

超速试验后 ， 如无永久性的异常变形和不产生妨碍电机正常运行的其他缺陷 ， 且转

子绕组在试验后能满足耐电压试验要求时 . 则认为超速试验合格 。

由于叠片转子磁轭和用楔或螺柱等固定的叠片磁极因受力而下陷 . 超速试验后 ， 在

直径上产生微小的永久性增长是自然的 ， 不应作为影响电机正常运行的异常变形现象 , ，

10.2 . 4 电机振动的测定

( 一 > 试 验 目 的

测量电机的振动主要是考核电机的运转是否平稳 ， 转子动平衡 、 轴承及零部件加工 、

装配的质量 。

( 二 > 试 验 方 法

( 1 ) 对于转速为 600 3600 r / mm 的电机 . 稳态运行时采用振动有效值表示 • 单位为

mm / s 。对转速低于 SOOr/ mm的电机，则采用位移振幅值 （ 双幅值 > 表示，单位为 mm 。

( 2 ) 测量转速高于 600 r / mm 的电机振动时，可采用传感器和振动测量仪，频率响应范围应为 10 lOUOHz ( 或到 15 U 0 HZ )

测量转速低于 600 r / mm 的电机的振动时 ， 应采用低频传感器和低频振动测量仪 。

( 3 ) 对轴中心高为 400 mm 及以下的电机 ， 在测定振动时应采用弹性安装对于轴中心高超过 400 mm 的电机 ， 则应采用刚性安装 。

( 4 ) 电机应在空载电动机状态下进行测景 。

① 测量时 ， 直流电机的转速和电压应保持额定值（串励特性电机仅保证转速为额定值）； 交流电机则应保证供电频率和电压为额定值 。

② 对于多速电机或调速电机 ， 应在振动为最大的额定转速下进行测 M 。

③ 同步发电机一般应在额定电压下作为同步电动机在运行状态下进行测定 ^

( 5 ) 对于采用键连接的电机 ， 测量时轴伸上应带半键 . 并必须采取有效的安全措施 ，

尽可能不破坏原有平衡 。

( 6 ) 测点数为 6 点 ， 在电机两端按轴向 、 垂直径向和水平径向各 1 点 . 其中测点 2 、 3 、4 . 5 的测量方向延长线应尽可能通过轴承支撑点的中心 . 见图 10 - 2 . 对于有外风扇的电机 ， 可取消风扇端的轴向测点 。

( 7 ) 测量时 ， 测量仪器的传感器与测点的接触应良好 ， 并应保证具有可靠的连接而不影响被测部件的振动状态 。 当测振仪读数出现同期稳态摆动时 ， 取其读数的最大值 。

( 三 ） 电 机 振 动 速 度 有 效 值 的 限 值

对于不同轴屮心高和转速的单台电机 ， 在按 GB 10 U 68 — 20 U 0 测定时 ， 其振动速度有效值应不超过表 10 - 8 规定 。

表 10 - 8 电机振动速度有效值限值

10.2 . 5 电机的短时升高电压试验

1 . 试验目的

主要考核电机定 、 转子绕组匝间绝缘介电强度是否符合标准要求 ， 检查绕组匝间是

否存在短路现象 。

2 . 试验方法

( 1 ) 试验应在电机空载时进行

对于绕线转子 = 相异步电动机 （ 大型 2 、 4 极电机除外 > 及 = 相交流换向器电动机 . 试验应在转子静止及开路时进行对调速电动机 ，应在最高额定转速下进行 。

( 2 ) 对于在额定励磁电流时的空载电压为额定电压 130 % 以上的同步电机 ， 试验电

压应等于额定励磁电流时的空载电压

^对于 4 极以上的直流电机，升高电压试验时应使换向器相邻片间的电压不超过 24 V 。

除上述情况外，试验的外施电压（电动机）或感应电压 （发电机 ）为额定电压的 13 0 % 。

( 3 ) 对在 130 % 额定电压下，空载电流超过额定电流的电机，试验时间可缩短至1 min 0

对于强行励磁的励磁机，在强行励磁时的电压如超过 130 % 额定电压，则试验应在强行励磁时的极限电压下进行 ， 试验时间为 1 mm 。除上述情况外 ， 其他电机，试验时间为 3 mm 。

( 4 ) 提高试验电压至额定电压的 130 % 时 ， 允许同时提高频率或转速 ， 但不应超过额

定转速的 115 % 或超速试验中所规定的转速 。 对于单相电容运转或单相双值电容异步电

动机则不允许提高频率 „对于磁路比较饱和的电机 ， 在转速增加至 115 % 且励磁电流已增加至容许的限值时 ，如感应电压仍不能达到所规定的试验电压 ， 则试验允许在听能达到的最高电压下进行

( 5 > 在升高电压试验过程中 ， 若出现电机击穿 、 冒烟 、 跳弧或发出臭味 . 电机有强烈

的振动和电磁噪声异常现象时 ， 表明绕组匝间短路 ， 应立即切断电源以免扩大故障 。 另

外 ， 操作人员在试验期间应远离被试电机 ， 以免发生意外 。

3 . 故障判别

当试验发生击穿 、 肾烟 、 “ 放炮 ” 等故障时 . 要判明是哪个绕组短路 . 可打升电机端盖 ，抽出电机转子 ， 然后根据绕组或铁心局部发热 、 变色 、 流晈和烧焦味来判别故障部位 。

1 0 . 2 . 6 电 机 对 地 绝 缘 耐 压 试 验

1 . 试验目的

试验目的 ， 主要是考核绕组绝缘是否遭到损伤 ， 发生电击穿

2 . 耐电压试验的一般要求 （ 见 GB / T 755 20 U 0 )

试验前 ， 应先测定绕组的绝缘电阻

在冷状态下测得的绝缘电阻 ， 按绕组的颔定电

压计算应不低于丄 Mfl / kV D 如需进行超速 、 偶然过电流或短时间过转矩 ， 以及短路机械强度试验时 . 本项试验应在这些试验后进行 。 如耑进行温升试验时 ， 则应在温升试验后

立即进行 试验应在电机静止状态下进行 ， 但对汽轮发电机的转子绕组应在额定转速下进行 „

试验时 ， 电压应施加在绕组与机壳之间 . 其他不参与试验的绕组和铁心均应与机壳

连接 ， 对额定电压在 lkV 以上的多相电机 ， 若每相的两端均单独引出时，试验电压施加在每相 （ 两端相并接 ） 与机壳之间 ， 此时其他不参与试验的绕组和铁心均应与机壳连接 。

3 . 试验电压和时间

试验电压的频率为 50 Hz，波形尽可能接近正弦波，其数值应按表 10 - 9 表 10 - 20规定 。

表10-9 电机或部件对地绝缘耐压试验

① 对有一共同端子的两相绕组 ， 公式屮的电压均为在运行时任意两个端子间所出现的最高电

压有效值 。

② 对采用分级绝缘的电机 ， 耐电压试验应由制造单位与用户协商 。

③ 在规定的起动条件下 ， 存在于磁场绕组端子之间或分段绕组端子间的电压可用适当降低电

源电压的方法来测莆 ， 再将所测得的电压按规定起动屯压和试验电压之比增大 。

④ 当一台或多台电机的绕组作电连接时 ， 电压应为绕组对地发生的最高电压 。

① 电动机按 kw ， 发电机及调相机按 kVA 。

② 最低试验电压 1500 V 。

③ 能分相时按分相试验 （ 做对地和相间试验 ） ， 不能分相 ， 已焊完中性点 ， 则对全部线圈试验 。

表 10 - 11 机座为分瓣的交流电机定子绕组交流耐电压试验的试验电压