电机修理故障工艺探讨
摘 要：针对电动机经常发生的一些故障，论述了发 生故障后，及时判断故障点，查找原因，严格按照工艺流程，即省时、又经济，彻底排除故 障，延长电机的使用寿命的修理技术。
关键词：电机故障；修理工艺；电动机
中图分类号：TM307 文献标识码：B 文章编号：1007—6921(2011)01—0117—02
在运行中，电动机可能发生这样或那样的故障，造成电动机失常，甚至烧毁电动机。引 起电动机运行失常或烧毁的原因很多：启动及制动时的高损耗；连续运行时过载；反复短时 工作的操作次数过多；转子堵转；三相电动机断相运转；低电压运行；周围环境温度过高、 湿度过大及粉尘、酸性气体腐蚀等。因此，电厂中电动机常见的修理工作是电机绕组更换 修理、铁芯损坏修理和转子故障处理等。
1 电机定子绕组的修理
1.1 电机定子绕组的绕制要求
绕组是电机主要的部件之一，也是能量转换的关键部分。它由许多线圈联接而成，所有绕制 好的线圈均放在定子铁芯槽里，然后按照一定的规律串联或并联起来，成为电机绕组。绕组 设计的合理与否，将影响电动机的转矩、转速、损耗、效率和温升，因此，对电机绕组提出 下列要求：①各相绕组的电势和磁势要对称，电阻和电抗要平衡，即三个相的绕组结构完全 相同；②缩短连接部分，节省用铜，减少绕组短路损耗；③绕组散热要好，绝缘和机械强度 要可靠；④绕组结构的施工工艺性好。
1.2 电机绕组的几个重要参数
1.2.1 极距。沿着电机定子铁芯内圆每个磁极所占有的范围叫极距。
1.2.2 节距。一个绕组元件的两个有效边之间所跨的槽数叫做节距。
1.2.3 电角度。电角度=极对数×360°。
1.2.4 每极每相槽数。每相绕组在每个磁极下所占到的槽数。
1.3 电机绕组的种类
1.3.1 三相定子绕组的构成原则：三相定子绕组中每相线圈数相等，布置情况相同，相 与相之间在槽内间隔120°电角度，符合这两个原则，即构成三相对称绕组，只有在三相对 称绕组中才能感应产生平衡的三相电动势。
1.3.2 三相定子绕组的种类有单层绕组和双层绕组。单层绕组槽内没有层间绝缘问题，因此不会在槽内发生层间及相间绝缘击穿故障。绕线 和嵌线都比较方便；缺点是短距线圈的选用受到限制，电磁波形不够理想，所以一般用于小 功率电机，它的线圈都是用圆电磁线绕成多匝的散嵌线圈。双层绕组的优点是可以任意选用 合适的短距线圈，电动机的技术指标比单层绕组要好，一般用于大中型电动机。
1.4 电机定子绕组的拆换和修复
1.4.1 线圈绕制。①散下线圈：散下线圈用绝缘圈导线绕制，几何尺寸由绕线模保证， 绕线模必须做得大小适当，拉力不宜过大。导线在线模中要顺序排列；导线交叉不齐，不仅 嵌线困难，且易造成匝间短路故障；绕线过程中，导线断头应焊接在线圈端部斜边部位，不 允许接头留在线圈槽部；②成型线圈：成型线圈在制造上比散下线圈复杂，一般修理更换线 圈时，均利用备用线圈或根据电机型号向制造厂订购线圈。
1.4.2 下线、接线、检查。下线前的准备工作：包括绝缘材料和线圈、槽楔、焊接材料 、槽绝缘的制备、铁芯的清理，工作现场的清洁卫生等，同时还必须熟悉图纸，明确了解电 机极数，绕组节距、引线方向等，以免在下线中发生差错。
1.4.2.1 嵌入式绕组的下线的工艺过程是：①下第一节距线圈的下层边。以铁芯的扣片槽或机座出线孔为准，确定第一槽的位置，逐槽 嵌下层线圈边，将上层线圈用纸板垫好；②嵌其余的线圈。下好下层线圈边后，垫好层间绝 缘，将上层线圈边下入节距相应的槽中，用划线板理顺在槽中的线圈边，并用手轻压端部不 使翘起，然后折覆槽绝缘，并打入槽楔；③下最后一个节距的线圈，将第一节距线圈的上层 边吊起，下入最后一个节距线圈的下层边，然后下下一节距线圈的上层边，折覆槽绝缘，打 入槽楔；④端部整形，用橡皮榔头或垫着竹板将端部打成喇叭口，直径大小要合适，过小会 影响转子放入和通风散热，过大使端部与机壳太接近，影响电机绝缘；⑤端部包扎。将 端部的相同绝缘纸修剪整齐；⑥绝缘试验。检查端部伸出尺寸槽楔松紧程度及绝缘有无破损 ，并对相间绝缘及对地绝缘做耐压试验；⑦极组间连接。将同组线圈按“正串”或“反串” 规定联接，并引出电缆线，焊牢，包好绝缘，再将连接线捆紧扎牢；⑧检查试验。检查接线 及焊接质量；⑨浸漆。浸漆烘干及绕组表面喷绝缘漆。
1.4.2.2 接线。①将单个线圈按60°相带分布连成极相组；②连接同一相的极相组，使 之成为各相绕组；③将三相绕组的始末端用电线引到接线盒，所有连接头都要焊接，并做好 绝缘防护。
1.4.2.3 检查。浸漆前，应对定子绕组进行检查，内容包括：①绕组是否有接地；②绕组是否有短路；③绕组是否有断路；④绕组是否有接错或下反。
确认无上述问题后，再进行浸漆与烘干。
1.4.3 浸漆与烘干。在重绕或局部更换定子绕组后，进行浸漆与烘干的工艺处理可以使绕组与铁芯间、导线与导 线间的空隙被绝缘漆充填，使绕组与铁芯形成一个整体。增强了绕组的耐潮性，提高绕组 的绝缘强度、散热能力和机械强度。所以定子绕组的浸漆烘干是电机修理的一道十分重要的 工序，大致有以下几个程序。
1.4.3.1 预烘：预烘的作用是驱除绕组中的潮气，一般在烘箱内进行，温度控制在120 °左右，时间约4h~8h。每隔1h用500V摇表测一次绕组对地绝缘电阻。当绝缘电阻值稳定后 ，预烘才能结束。
1.4.3.2 浸漆：待定子铁芯温度降到60℃~70℃，即可浸漆，第一次浸漆时，漆的黏度 应低一些，以使绝缘漆尽量渗入绕组内部。第二次浸漆，黏度要高一些，以使绕组的表面能 形成一层较厚的漆膜，一般情况下，可采用浇漆的方法，要均匀地重复浇几次。
1.4.3.3 烘干：烘干是为了将漆中的溶剂和水分挥发掉，使绕组表面形成较坚固的漆膜 。烘干过程最好分两个过程。①低温阶段。温度控制在70℃~80℃，约2h~4h；②高温阶段。 温度在130℃左右，约8h~16h，以便形成坚固漆膜，此时应每隔1h用500V摇表测一次绕组对 地的绝缘电阻，一直到最后3h，绝缘电阻值稳定在5MΩ以上，绕组才算烘干完成。
1.4.4 定子绕组端部磨损的修理。交流电机的定子绕组在运行中受到方向交变的电磁力作用，因其相邻绕组之间产生的电磁力 大小与流过的电流的平方成正比。故而电机在启动、短路、堵转的过程中，最大电磁力有时 会达到正常值的几十倍。因此，端部浇漆固化的绕组端部结构，容易造成绝缘磨损，这是 交流电机很普遍的故障，其原因是：①端部绑扎绳在热固化后的热收缩量不够，因此在浇漆固化后起不到扎紧各相绕组 端部作用，使得绕组端部不能按照受力振动的方向将绕组切实绑扎固定牢靠。因而，电机一 旦受到交变的切向力和轴向力作用时，受力点就加在绕组与端部绑扎的接触处而引起振动位 移。这是加快该处绝缘磨损的主要原因之一；②下线时绑扎端部造成端部绝缘压线损伤；③端部的浇漆固化工艺不能保证固化后绑绳的刚性；④槽内间隙增大，线圈在槽内产生振动，而致线圈在槽口处磨损。
1.4.5 定子绕组的局部修理。如果电机绕组某个或一部分线圈烧损，应考虑采取局部检 修。首先，需查出故障线圈的准确故障点，并将电机绕组加热至100℃~130℃，使绕组绝缘 软化后趁热拆除槽楔和故障线圈，在拆除旧线圈时注意不要损坏好的线圈。故障线圈拆除后 ，换上新线圈，之后打入槽楔和做浸漆烘干处理。
2 电机铁芯故障检修
2.1 电机铁芯的作用
电机的铁芯不仅是电磁能量转换的关键部件，在电机中铁芯还要承受机械振动与电磁力、热 力的综合作用。为了减少铁芯中的涡流损耗，铁芯冲片间需要有一定的绝缘电阻值。
2.2 铁芯常见故障修理
2.2.1 铁芯齿压板的个别齿沿轴向朝外张开。这是由于铁芯叠装时没有将齿压板的齿部整平，铁芯压装后，冲片出现波浪形，铁芯齿 部存在翘起或者是在抽出转子时碰到定子铁芯而将齿压板的个别齿撬起，修理时只要用铜棒 将个别朝外张开的齿敲平即可。
2.2.2 铁芯局部烧坏。绕组发生相间短路或接地短路故障时产生的电弧，有时会把铁芯局部烧坏。如果烧坏面 积不大，则可以不拆散铁芯进行修理，先用锉刀、凿子、砂轮等工具将铁芯局部烧坏的地方 铲平或修平，再用小刀将硅钢片逐片剔开，在铁芯表面涂一层自干绝缘漆，再将铁芯压紧即 可。如果烧坏面积很大，则应该更换铁芯或更换损坏的冲片。
2.2.3 铁芯径向松动。铁芯径向松动有以下两种情况：①采用外压装铁芯工艺的小型电动机，由于铁芯外圆与机座内孔的配合太松，或者铁 芯与机座之间定位螺钉松动而引起。修理方法是将定位螺钉紧固，必要时可以在机座上另 加定位螺钉，也可以将铁芯与机座焊死；②采用内压装铁芯工艺的大中型电机，是由于铁芯 的径向定位装置开焊、松脱或者铁芯与机座焊接处脱焊而引起的。修理方法是将定位装置紧 固加装防松螺钉或在脱焊处补焊。
3 鼠笼转子的故障处理
断条是鼠笼型异步电动机常见的故障，绝大多数是铜条和端环的焊接处脱焊，可将脱焊处清 理干净用银焊焊牢即可。
另外转轴方面也经常有一些缺陷。比如：转轴弯曲；键槽磨损、轴承档磨损等。这些根据不 同情况可以用焊把火烤调直，重新铣一个键槽、电镀或喷涂的方法在轴承档上镀一层铬等方 法解决。
4 结束语
实践证明，严格按照以上的方法修理电机，寿命长、经济、省时、省力，再加上做好定期维 护工作，是能够让电机做到长周期运行的。
［参考文献］
［1］ 电机工程编辑委员会.电动机修理手册［M］.北京：机械工业出版社,1992.
［2］ 许实章.电机学［M］.北京：机械工业出版社，1991.
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