实用中小型电机手册故障及处理方法五
三、解决噪声和振动的修理措施
1. 降低机械方面引起噪声的措施
(丄)紧固所有装配件上的紧固螺栓,保证端盖、轴承盖、定、转子铁心、固定键、齿端 板、风扇座、集流装置等配合不松动。
(2) 选用合格的轴承和润滑油,选用超精研磨、波纹度小于0. 2pm的电动机专用轴 承,可降低轴承噪声。
(3) 装配轴承时,要采用合理丁具,最好热套。装配轴承时严禁猛打猛敲,使轴承受 力不均。
(4) 增强修配零部件的机械强度和精度。
(5) 电刷硬度适当降低,刷压要合适,电刷在刷盒内间隙要合适(一般0. 1mm左 右),不可过松过紧。
(6) 校正转子平衡。
(7) 提高电动机组装质量,保证同轴度,与机械设备连接要正确,做好确定中心工作。
(8) 检查铁心的偏心情况,必要时可适为车圆转子表面(控制切削量0. 10〜0. 20mm)。
(9) 检查电动机轴伸和集电环的偏摆,使之合格。
2. 降低电磁方面引起噪音和振动的措施 (丄)三相绕组在设计和安排上要三相对称。
(2) 检查绕组故障,并及时处理好,比如绕组存在匝间短路,或举刷装置的短路兀件 的接触不良,转子断笼,端环开焊等故障。
(3) 选择先进的绕组形式和合理的跨距,以降低高次谐波,欲使高次谐波中,次谐波 消除,可使v次谐波的短距系数为零,从而计算出合适的线圈跨距。
采用磁性槽楔,降低齿槽效应。
(2) 提高气隙均匀度.按工艺规程要求正确组装和安装电动机。
(6 )改极数时,要校核定、转子槽数是否适应新极数的要求。
1. 降低通风方面引起噪声和振动的措施
(丄)当电动机容量有余时,允许减少风Μ,可适当减小风扇外径,以降低风扇噪声和
振动。
(2) 调整风扇叶与风扇罩之间的间隙,使通风噪声降低。
(3) 电动机组装时,对定、转子铁心径向通风沟对齐的电动机,要力求对正,否则会 引起通风噪声和振动。
(4) 只需单方向旋转的电动机,可考虑改用高效轴流风扇。
(5) 提高定、转子绕组端部表面的平滑程度。
(6) 将大刀式风扇改为盆式风扇,可降低电动机噪声。
四、电动机噪声振动分析方法
电动机噪声振动分析方法见表1-33。
1.3.20 电动机绕组绝缘不良的处理
一、 绕组绝缘不良
电动机的使用寿命与许多因素有关,但最主要的是取决于电动机绕组的绝缘状况。 据有关资料说明,在正常运行和良好的维护条件下,绝缘寿命不少于15年,对一些大容 Μ的电动机,因设计留有较多裕度,寿命可在20年以上。
绕组绝缘不良,一般是指绕组绝缘电阻小于0. 5 Μ Ω,或绝缘松散、绝缘破损等。
绕组绝缘不良的原W,一般是受潮、浸水,绝缘表面和缝隙中有炭粉、油污、积尘以及 受化学气体腐蚀、过热等。
另外,电动机在长期运行后,绝缘性能渐趋劣化,即所谓绝缘老化。电动机绝缘主要老 化因子有:热因子(Τ)、电因子(Ε)、机械因子(Ν)和环境因子(0),通常称为ΤΕΟΝ因子。
h热老化
是由热因子引起,绝缘材料在运行中,因长期受热会产生各种物理和化学变化(如挥 发、裂解、起层、龟裂等),导致材料变质而劣化。热老化速度和绝缘受热温度密切相关, 温度愈高老化愈快。此外,电动机由于启动、运行和停机,使绝缘结构反复受到循环作 用,绕组绝缘也会因反复机械变形而疲劳破坏。
2. 电老化
是由绝缘结构上电场分布产生的。主要表现为局部放电、漏电和电腐蚀。主要产生 原因是绝缘层有间隙,线圈与铁心之间存在空隙,引起局部放电。漏电劣化多是发生在 有电位差的绝缘表面上,由于外界的污物(尘埃等),再加上潮气产生了泄漏电流,致使绝 缘表面炭化。电腐蚀常见的例子是电晕。通常发生在高压线圈端部或线圈出槽口的地 方,由于电场分布突变,使电场集中的部位发生电晕.它会腐蚀绝缘。
3. 机械老化
主要表现为绝缘结构的疲劳、裂纹、散弛等。它是由起动时电磁力和热应力,运行中 的振动、热循环等原因产生的。电动机起动时,电磁力在线圈内产生很大的应力,在弯曲 和挤压应力反复使用下,线圈绝缘层往往产生疲劳甚至断裂。机械老化引起的绝缘层收 缩和绝缘层蠕变将导致绝缘在槽内的松动造成绝缘磨损。特别是反复起动的电动机,在 绕组的绝缘层和导体之间因膨胀系数不同而产生热应力,更易造成绝缘与导体之间剥离 而形成空隙,导致局部放电等恶性循环现象。
4. 环境老化
主要表现在电动机运行的外部环境中有灰尘、油污、盐分,在轧钢厂甚至有铁粉弥漫 在电机周围。这些物质对绝缘起着污染和侵蚀的作用,以及绝缘吸潮或表面凝露,它们 会导致绝缘电阻降低、泄漏电流加大和介质损耗增加。随着电动机老化程度增加,绝缘 对于环境的敏感程度更加明显,对电动机老化起着催化剂的作用。
各种老化因子影响着任何种类电动机寿命,但每个因子所起的重要作用又因电动机 的运行方式,负载性质的不同有所区别。通常对于小型电动机来讲,温度和环境起主要作 用;对中大型电动机而言,温度和环境仍起作用,但电和机械因子则是重要的老化因素。
二、 绝缘质量判断
1.外观检查
应对电动机线圈和其他绝缘结构进行仔细的观察。
(丄)附着灰尘程度;
(2) 附着油污程度;
(3) 覆盖漆是否变色、脱落,良好的绝缘表面颜色光滑有光泽,无过热变色现象;
(4) 槽楔是否松动,槽内垫条是否窜出,端部绑绳是否松弛,垫块是否松动,端部绕 组及支撑件有无位移现象;
(5) 绝缘层应无裂纹、起皱、磨损现象;
(6) 绕组直线部分绝缘不起鼓肚膨胀,用小锤轻击有清脆坚实的声音;
(7) 无电晕(电腐蚀)痕迹。
2.仪表检测
(1) 用兆欧表测其绝缘电阻折算到热态应符合规定值。
(2) 用兆欧表测绝缘极化指数5表不正常,小于1. 5表7K绝缘 有缺陷。
(3) 立流电试验:主要是立流泄漏试验。电厂在新电动机安装投人运行前,按照电 力部规程,均要进行此项试验并留有原始记录。此试验实际是测量在外施直流压力下, 绝缘的稳态漏导电流。直流试验电压应分阶段调试0. 5U„,1UH,1. 5L7„等,如在某一 电压下电流增加很快,并随时间继续上升,此时应停止,以免击穿。泄漏电流在额定电压 下不大于
(4) 交流电试验:包括介质损失角正切tani及其增量试验AtaM试验、匝间试验及 交流耐压试验等。
① 介质损失角正切和增量的测量。介质损耗是在交流电场作用下,绝缘材料 屮部分电能将转变成热能,这部分能量称为介质损耗。介质损失角5是绝缘材料在交流 电场作用产生了 3种电流,其合成电流与其中的位移电流在相位上成的角度。在绝缘结 构上施加交流电压,测Μ介质损失角正切tani及1&1^一电压特性、切1^一温度特性,可以 检查出绝缘的质量以及吸潮、污秽、存在气泡等状况及其劣化程度。绝缘质量良好、其中 不存在孔隙时,tan<5值小且随测试电压升高或温度升高时tani值变化较小。
② 匝间试验:由于电动机线圈每匝之间铜线电阻很小,无法在匝间施加所需的工频 试验电压,因而只能利用感抗与施加电压频率成正比的特性,采用高频电压或冲击波电 压(其波头可等效看成高频)对线圈施加所需试验电压。单个线圈可以采用直接冲击法, 对已嵌线的线圈且已连接成绕组时,W冲击电压沿绕组的电压分布是不均匀的,大部分 电压分布在开始几个线圈上,只有头几个线圈的匝间绝缘受到了试验,因此对于绕组的 匝间试验,只能采用感应冲击法。
③ 交流耐压试验:这是破坏性试验,尽量不用。耐压试验对电动机绝缘是一种损 伤,W此,每次试验均应比上一次试验电压降低。
新电动机的出厂试验电压是2 L7„ + 10 0 0,在经过修理后,做耐压试验时,则只能用 75%的出厂试验电压。
三、绕组绝缘不良的处理方法
1. 清扫电动机
对绝缘受潮的电机,首先应清扫,并用压缩空气吹去炭粉和积尘,然后经烘干驱除绝 缘中的潮气,使绝缘电阻恢复正常。对小型电动机绕组,如有必要可进行浸漆或浇漆,然 后烘干。
1. 清洗电动机
对于被油泥、尘垢严重玷污的绕组绝缘,最好先清洗,而后再经烘干浸漆处理。
(1) 清洗简易装置,由电动机、离心式清水泵、橡胶管、喷嘴和洗涤槽组成。
(2) 清洗液配方(按质量比):
781中性洗涤剂或普通洗衣粉约2%
肖来水约98%用蒸气加热至8ϋ〜1(30°C\
(3) 清洗前,先用压缩空气吹净绝缘表面灰尘,然后将绕组吊至洗涤槽内,用清洗液 进行冲洗。要求把绝缘缝隙中的尘垢和油泥彻底清洗干净,一直露出绝缘本色为止。然 后用热水冲洗,去掉残余的洗涤剂,再将绕组放人烘炉烘干,炉温12 0 °C左右,直到绝缘电 阻稳定为止。然后出炉,待冷到60〜80Ό,浸1032漆一次,再进炉烘干。
1.3.21 三相异步电动机三相电流不平衡的原因及处理方法
电动机三相电流不平衡的主要原因及处理方法如下:
(丄)三相电源电压不平衡:可用电压表来测量三相电源电压,若发现电源电压严重 不平衡时,应停止使用,待消除不平衡现象后再使用。
(2) 电源一相断线:电源一相断线造成电机缺相运行,从而使二角形连接的电机,一 相绕组的电流增大;星形连接的电动机,两相绕组电流增大。此时应及时停车,修复断线
后再使用。
(3) 绕组本身断线:可用测量=相电阻的方法來判断绕组木身是否有断线。电动机 三相电阻的最大差值不得超过三相电阻平均值的3%。电动机绕组有一相断线时,将使 未断线的绕组电流增大,若原为三角形连接则变成了星形接线,两相电流都增大。当有 断线时,应立即停车检查,并修复断线G方可继续使用。
(4) 绕组相间短路:绕组相与相之间发生短路,会产生很大的短路电流,如果短路处 的电压差很大,两相短路所产生的火花也会很大,甚至会把铜线给烧断。应查找出短路 点并排除之。
(5) 线圈匝间短路:线圈匝间短路时,短路绕组阻抗变小,能产生很大的环流,使绕 组很快发热、胃烟、并发出焦臭味。短路的匝数较多时,可使熔丝烧断。对于匝间短路, 可用电压降法:杳找,即分别对各相绕组通以低压交流电,电流最大的那一相,即为有匝间 短路的绕组,然后再测量该相的每组线圈的电压降.电压降最小的那一组,即为故障线 圈。匝间短路还可用短路侦察器查找,即当线圈短路时,串在侦察器线圈回路里的电流 表读数就会增大,从而可知故障线圈。
(6) 定子三相绕组的6根引出线中,有一相的起端和末端接反了 :可先用兆欧表决定 哪一对引出线是属于同一相的,再将任意两相绕组串联起来,接于电压较低的单相交流 电源上(电压约为电动机额定电压的4 0 %左右),第=相绕组的两根引出线上接一只交流 电压表或白炽灯泡(灯泡的电压应不低于第=相绕组的感应电压)。如果电压表指示出 读数或灯发光,即表系第一相绕组的末端和第二相绕组的始端接在一起了。将第一相和 第二相绕组的始端和末端做好标记,再用同样方法决定第三相绕组的始端和末端。三相 绕组的始端和末端都确定好后,便可按绕组接线图正确地连接起来。
(7) 定子绕组部分线圈接反:可将低压直流电通人某相绕组,用指南针沿铁心槽上 逐槽检查。如果在每个极相组上指南针的指示方向依次改变,则表示接线正确。反之, 表明某极相组接反。如果在同一极相组的邻近几槽,指南针的方向变化不定,说明该极 相组有个别线圈接错,应重新连接正确。
(8) 三相匝数不等:可将绕组首尾串联,测量其分段压降。先测量每相电压,看是否 相等。接着测量不正常一相的各相组电压,看是否相等。最后测量不正常相组的各线圈 电压,看是否相等,这样就可找到匝数有错误的线阐,并应换上匝数正确的线圈。
(9) 绕组接地:应视绕组绝缘损伤情况进行修补或更换。