電機(jī)繞組發(fā)生故障,從責(zé)任判定的角度區(qū)分,可以分為制造質(zhì)量和使用問(wèn)題兩大類(lèi)。繞組匝間、相間和對(duì)地故障基本可以歸結(jié)為制造質(zhì)量;但對(duì)于電機(jī)因進(jìn)水、受潮等因素導(dǎo)致的絕緣問(wèn)題,除非有明顯的痕跡證據(jù),否則不太容易界定。而繞組過(guò)熱、過(guò)載、缺相等問(wèn)題,更多的時(shí)候?yàn)槭褂秘?zé)任。
電機(jī)繞組發(fā)生擊穿故障后,局部修復(fù)的可能性很小,大多數(shù)情況需要重新加工繞組。拆機(jī)檢查可以發(fā)現(xiàn),繞組燒壞處為暗黑色且有焦臭味。故障嚴(yán)重時(shí),還有燒化的銅珠顆粒,并伴有燒碎的絕緣材料粉末。按照繞組燒毀的特征,可以基本確定燒毀的原因:
(1)如果只燒壞一個(gè)線圈中的數(shù)匝導(dǎo)線,屬匝間短路。對(duì)于匝間故障,我們可以從繞組的兩端進(jìn)行觀察,一般情況下,匝間故障有“流竄"的特點(diǎn),也就是在繞組的兩端都會(huì)有不同程度的燒痕,只是程度不太一樣。匝間故障一般只限于繞組一相的一個(gè)線圈,即使其他相也有,也屬于無(wú)規(guī)律狀態(tài),繞組兩相或三相均發(fā)生匝間的可能性不多,除非是生產(chǎn)加工過(guò)程中繞組受損。
(2)對(duì)于三相繞組,出現(xiàn)規(guī)律性的繞組燒毀,人們習(xí)慣地稱之為花瓣形狀。若一相燒壞,應(yīng)該是三角形接法的繞組缺相;但若兩相繞組燒壞,則是星形連接繞組發(fā)生缺相問(wèn)題。缺相問(wèn)題一般發(fā)生在使用過(guò)程中,大多屬于連接問(wèn)題,但也不排除電機(jī)本身制造質(zhì)量導(dǎo)致的缺相。
電機(jī)帶載運(yùn)行中若發(fā)生缺相,電機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)突然下降,通電相(未發(fā)生斷開(kāi)的相)的相電流會(huì)增加很多,但電機(jī)不發(fā)生停滯,但轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)。電機(jī)缺相若在停機(jī)期間發(fā)生,則電機(jī)不能重新起動(dòng)。
(3)三相繞組全部燒壞,看起來(lái)整個(gè)繞組全部燒壞變色。不嚴(yán)重的,能看見(jiàn)端部繞組的絕緣有崩裂現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)繞組、絕緣都燒得很黑,端部繞組呈松散狀。這類(lèi)問(wèn)題可能是由于電機(jī)低電壓帶載運(yùn)行、過(guò)載,或者接線錯(cuò)誤、轉(zhuǎn)子卡滯及起動(dòng)不順利等原因所致。
電機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載,與電機(jī)和負(fù)載的匹配有關(guān),即存在小馬拉大車(chē)問(wèn)題;低壓重載運(yùn)行一般出現(xiàn)在電網(wǎng)容量不足,或野外臨時(shí)拉接的線路,都會(huì)導(dǎo)致電機(jī)額定電壓不足;對(duì)于接線問(wèn)題,一般發(fā)生在三角形與星形連接的情況,如應(yīng)該是星星連接的電機(jī),被誤接成三角形,電機(jī)繞組會(huì)很快的因發(fā)熱而燒毀;對(duì)于電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的卡滯,相當(dāng)于將電機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn),此時(shí)電流會(huì)特別大,同樣會(huì)造成電機(jī)繞組短時(shí)間內(nèi)燒毀。當(dāng)然,對(duì)于電機(jī)先天性的溫升高,運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的繞組過(guò)熱問(wèn)題也不容忽略。
(4)相間和對(duì)地故障。該類(lèi)故障只發(fā)生在局部,不會(huì)漫延到更大的地方,對(duì)于該問(wèn)題我們?cè)谠瓉?lái)的文章中有過(guò)詳述。
為了預(yù)防繞組發(fā)生致命性問(wèn)題,應(yīng)通過(guò)適當(dāng)方式監(jiān)視電機(jī)溫度。電機(jī)過(guò)熱,應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的檢測(cè),抽測(cè)得的參數(shù)值具備一定的特征:檢測(cè)電機(jī)的三相電流。當(dāng)三相電機(jī)的一相發(fā)生匝間短路時(shí),往往兩相電流比正常值大,另一相電流較小,甚至小于正常值。當(dāng)測(cè)量三相繞組電阻時(shí),阻值小者可能已短路。測(cè)繞組相間絕緣電阻,阻值低的兩相可能短路,檢測(cè)對(duì)地絕緣,擊穿的繞組相電阻極小。
除以上對(duì)地、相間的匝間故障外,若三相繞組有一相頭尾反接,則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大幅下降,稍帶負(fù)載就不能升到額定轉(zhuǎn)速,三相空載電流顯著增大并且不平衡,噪聲振動(dòng)異常,空載也嚴(yán)重發(fā)熱。電機(jī)滿載連續(xù)運(yùn)行時(shí),電源電壓過(guò)高或過(guò)低,三相電壓不平衡,星形接法誤接成三角形都會(huì)使負(fù)載電流猛增、繞組過(guò)熱。
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