電動機維修需要掌握哪些工藝?

電動機在運行中，可能發(fā)生這樣或那樣的故障，造成電動機失常，甚至燒毀電動機。引起電動機運行失?；驘龤У脑蚝芏啵纾簡蛹爸苿訒r的高損耗；連續(xù)運行時過載；反復短時工作的操作次數(shù)過多；轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)；三相電動機斷相運轉(zhuǎn)；低電壓運行；周圍環(huán)境溫度過高、濕度過大及粉塵、酸性氣體腐蝕等。電動機常見的修理工作是電機繞組更換修理、鐵芯損壞修理和轉(zhuǎn)子故障處理等。

電機定子繞組的修理

電機定子繞組的繞制要求

繞組是電機主要的部件之一，也是能量轉(zhuǎn)換的關鍵部分。它由許多線圈聯(lián)接而成，所有繞制好的線圈均放在定子鐵芯槽里，然后按照一定的規(guī)律串聯(lián)或并聯(lián)起來，成為電機繞組。繞組設計的合理與否，將影響電動機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、損耗、效率和溫升，因此，對電機繞組提出下列要求：

1、各相繞組的電勢和磁勢要對稱，電阻和電抗要平衡，即三個相的繞組結(jié)構(gòu)完全相同；

2、縮短連接部分，節(jié)省用銅，減少繞組短路損耗；

3、繞組散熱要好，絕緣和機械強度要可靠；

4、繞組結(jié)構(gòu)的施工工藝性好。

電機繞組的幾個重要參數(shù)

1、極距

沿著電機定子鐵芯內(nèi)圓每個磁極所占有的范圍叫極距。

2、節(jié)距

一個繞組元件的兩個有效邊之間所跨的槽數(shù)叫做節(jié)距。

3、電角度

電角度=極對數(shù)×360°。

4、每極每相槽數(shù)

每相繞組在每個磁極下所占到的槽數(shù)。

電機繞組的種類

1、三相定子繞組的構(gòu)成原則

三相定子繞組中每相線圈數(shù)相等，布置情況相同，相與相之間在槽內(nèi)間隔120°電角度，符合這兩個原則，即構(gòu)成三相對稱繞組，只有在三相對稱繞組中才能感應產(chǎn)生平衡的三相電動勢。

2、三相定子繞組的種類有單層繞組和雙層繞組

單層繞組槽內(nèi)沒有層間絕緣問題，因此不會在槽內(nèi)發(fā)生層間及相間絕緣擊穿故障。繞線和嵌線都比較方便；缺點是短距線圈的選用受到限制，電磁波形不夠理想，所以一般用于小功率電機，它的線圈都是用圓電磁線繞成多匝的散嵌線圈。雙層繞組的優(yōu)點是可以任意選用合適的短距線圈，電動機的技術(shù)指標比單層繞組要好，一般用于大中型電動機。

電機定子繞組的拆換和修復

1、線圈繞制

① 散下線圈：散下線圈用絕緣圈導線繞制，幾何尺寸由繞線模保證，繞線模必須做得大小適當，拉力不宜過大。導線在線模中要順序排列；導線交叉不齊，不僅嵌線困難，且易造成匝間短路故障；繞線過程中，導線斷頭應焊接在線圈端部斜邊部位，不允許接頭留在線圈槽部。

② 成型線圈：成型線圈在制造上比散下線圈復雜，一般修理更換線圈時，均利用備用線圈或根據(jù)電機型號向制造廠訂購線圈。

2、下線、接線、檢查

下線前的準備工作：包括絕緣材料和線圈、槽楔、焊接材料、槽絕緣的制備、鐵芯的清理，工作現(xiàn)場的清潔衛(wèi)生等，同時還必須熟悉圖紙，明確了解電機極數(shù)，繞組節(jié)距、引線方向等，以免在下線中發(fā)生差錯。

嵌入式繞組的下線的工藝過程是：

①下第一節(jié)距線圈的下層邊。以鐵芯的扣片槽或機座出線孔為準，確定第一槽的位置，逐槽嵌下層線圈邊，將上層線圈用紙板墊好；

②嵌其余的線圈。下好下層線圈邊后，墊好層間絕緣，將上層線圈邊下入節(jié)距相應的槽中，用劃線板理順在槽中的線圈邊，并用手輕壓端部不使翹起，然后折覆槽絕緣，并打入槽楔；

③下最后一個節(jié)距的線圈，將第一節(jié)距線圈的上層邊吊起，下入最后一個節(jié)距線圈的下層邊，然后下下一節(jié)距線圈的上層邊，折覆槽絕緣，打入槽楔；

④端部整形，用橡皮榔頭或墊著竹板將端部打成喇叭口，直徑大小要合適，過小會影響轉(zhuǎn)子放入和通風散熱，過大使端部與機殼太接近，影響電機絕緣；

⑤端部包扎。將端部的相同絕緣紙修剪整齊；

⑥絕緣試驗。檢查端部伸出尺寸槽楔松緊程度及絕緣有無破損，并對相間絕緣及對地絕緣做耐壓試驗；

⑦極組間連接。將同組線圈按“正串”或“反串”規(guī)定聯(lián)接，并引出電纜線，焊牢，包好絕緣，再將連接線捆緊扎牢；

⑧檢查試驗。檢查接線及焊接質(zhì)量；

⑨浸漆。浸漆烘干及繞組表面噴絕緣漆。

接線：

①將單個線圈按60°相帶分布連成極相組；

②連接同一相的極相組，使之成為各相繞組；

③將三相繞組的始末端用電線引到接線盒，所有連接頭都要焊接，并做好絕緣防護。

檢查：

浸漆前，應對定子繞組進行檢查，內(nèi)容包括：

①繞組是否有接地；

②繞組是否有短路；

③繞組是否有斷路；

④繞組是否有接錯或下反。

確認無上述問題后，再進行浸漆與烘干。

3、浸漆與烘干

在重繞或局部更換定子繞組后，進行浸漆與烘干的工藝處理可以使繞組與鐵芯間、導線與導線間的空隙被絕緣漆充填，使繞組與鐵芯形成一個整體。增強了繞組的耐潮性，提高繞組的絕緣強度、散熱能力和機械強度。所以定子繞組的浸漆烘干是電機修理的一道十分重要的工序，大致有以下幾個程序；

預烘：

預烘的作用是驅(qū)除繞組中的潮氣，一般在烘箱內(nèi)進行，溫度控制在120°左右，時間約4h--8h。每隔1h用500V搖表測一次繞組對地絕緣電阻。當絕緣電阻值穩(wěn)定后，預烘才能結(jié)束。

浸漆：

待定子鐵芯溫度降到60℃--70℃，即可浸漆，第一次浸漆時，漆的黏度應低一些，以使絕緣漆盡量滲入繞組內(nèi)部。第二次浸漆，黏度要高一些，以使繞組的表面能形成一層較厚的漆膜，一般情況下，可采用澆漆的方法，要均勻地重復澆幾次。

烘干：

烘干是為了將漆中的溶劑和水分揮發(fā)掉，使繞組表面形成較堅固的漆膜。烘干過程最好分兩個過程。

①低溫階段。溫度控制在70℃--80℃，約2h--4h；

②高溫階段。溫度在130℃左右，約8h~16h，以便形成堅固漆膜，此時應每隔1h用500V搖表測一次繞組對地的絕緣電阻，一直到最后3h，絕緣電阻值穩(wěn)定在5MΩ以上，繞組才算烘干完成。

4、定子繞組端部磨損的修理

交流電機的定子繞組在運行中受到方向交變的電磁力作用，因其相鄰繞組之間產(chǎn)生的電磁力大小與流過的電流的平方成正比。故而電機在啟動、短路、堵轉(zhuǎn)的過程中，最大電磁力有時會達到正常值的幾十倍。因此，端部澆漆固化的繞組端部結(jié)構(gòu)，容易造成絕緣磨損，這是交流電機很普遍的故障，其原因是：

①端部綁扎繩在熱固化后的熱收縮量不夠，因此在澆漆固化后起不到扎緊各相繞組端部作用，使得繞組端部不能按照受力振動的方向?qū)⒗@組切實綁扎固定牢靠。因而，電機一旦受到交變的切向力和軸向力作用時，受力點就加在繞組與端部綁扎的接觸處而引起振動位移。這是加快該處絕緣磨損的主要原因之一；

②下線時綁扎端部造成端部絕緣壓線損傷；

③端部的澆漆固化工藝不能保證固化后綁繩的剛性；

④槽內(nèi)間隙增大，線圈在槽內(nèi)產(chǎn)生振動，而致線圈在槽口處磨損。

5、定子繞組的局部修理

如果電機繞組某個或一部分線圈燒損，應考慮采取局部檢修。首先，需查出故障線圈的準確故障點，并將電機繞組加熱至100℃--130℃，使繞組絕緣軟化后趁熱拆除槽楔和故障線圈，在拆除舊線圈時注意不要損壞好的線圈。故障線圈拆除后，換上新線圈，之后打入槽楔和做浸漆烘干處理。

電機鐵芯故障檢修

電機鐵芯的作用

電機的鐵芯不僅是電磁能量轉(zhuǎn)換的關鍵部件，在電機中鐵芯還要承受機械振動與電磁力、熱力的綜合作用。為了減少鐵芯中的渦流損耗，鐵芯沖片間需要有一定的絕緣電阻值。

鐵芯常見故障修理

1、鐵芯齒壓板的個別齒沿軸向朝外張開

這是由于鐵芯疊裝時沒有將齒壓板的齒部整平，鐵芯壓裝后，沖片出現(xiàn)波浪形，鐵芯齒部存在翹起或者是在抽出轉(zhuǎn)子時碰到定子鐵芯而將齒壓板的個別齒撬起，修理時只要用銅棒將個別朝外張開的齒敲平即可。

2、鐵芯局部燒壞

繞組發(fā)生相間短路或接地短路故障時產(chǎn)生的電弧，有時會把鐵芯局部燒壞。如果燒壞面積不大，則可以不拆散鐵芯進行修理，先用銼刀、鑿子、砂輪等工具將鐵芯局部燒壞的地方鏟平或修平，再用小刀將硅鋼片逐片剔開，在鐵芯表面涂一層自干絕緣漆，再將鐵芯壓緊即可。如果燒壞面積很大，則應該更換鐵芯或更換損壞的沖片。

3、鐵芯徑向松動

鐵芯徑向松動有以下兩種情況：

①采用外壓裝鐵芯工藝的小型電動機，由于鐵芯外圓與機座內(nèi)孔的配合太松，或者鐵芯與機座之間定位螺釘松動而引起。修理方法是將定位螺釘緊固，必要時可以在機座上另加定位螺釘，也可以將鐵芯與機座焊死；

②采用內(nèi)壓裝鐵芯工藝的大中型電機，是由于鐵芯的徑向定位裝置開焊、松脫或者鐵芯與機座焊接處脫焊而引起的。修理方法是將定位裝置緊固加裝防松螺釘或在脫焊處補焊。

鼠籠轉(zhuǎn)子的故障處理

斷條是鼠籠型異步電動機常見的故障，絕大多數(shù)是銅條和端環(huán)的焊接處脫焊，可將脫焊處清理干凈用銀焊焊牢即可。

另外轉(zhuǎn)軸方面也經(jīng)常有一些缺陷。比如：轉(zhuǎn)軸彎曲；鍵槽磨損、軸承檔磨損等。這些根據(jù)不同情況可以用焊把火烤調(diào)直，重新銑一個鍵槽、電鍍或噴涂的方法在軸承檔上鍍一層鉻等方法解決。

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審核編輯 黃宇