电机匝间短路与相间短路.docx
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电机匝间短路与相间短路
电机匝间短路及相间短路问题解答
一、什么就是电机匝间短路
就就是同一个绕组就是由很多圈（匝）线绕成得,如果绝缘不好得话,叠加在一起得线圈之间会短路,这样一来,相当于一部分线圈直接被短路掉不起作用了。
匝间短路后，电机得绕组因为一部分被短路掉,磁场就与以前不同了,不对称了,而且剩余得线圈电流比以前大了,电机运行中会振动增大,电流增大,出力相对减小。
二、发生电机匝间短路,会有以下现象:
ﻫ1）被短路得线圈中将流过很大得环流（常达正常电流得2－－-１0倍）,使线圈严重发热;ﻫ2）三相电流不平衡,电动机转矩降低;
3）产生杂音;ﻫ4）短路严重时,电动机不能带负载起动。
ﻫ匝间短路在刚开始时,可能只有两根导线因交叠处绝缘磨坏而接触。
ﻫ由于短路线匝内产生环流,使线圈迅速发热,进一步损坏邻近导线得绝缘,使短路得匝数不断增多、故障扩大。
短路匝数足够多时,会使熔断器烧断,甚至绕组烧焦冒烟。
当三相绕组有一相发生匝间短路时,相当于该相绕组匝数减少,定子三相电流就不平衡。
不平衡得三相电流使电动机振动,同时发出不正常得声音。
ﻫ电动机平均转矩显著下降，拖动负载时就显得无力。
三、电动机绕组短路故障现象与原因就是什么?
答:
由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至,分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路与绕组相间短路。
1、故障现象
离子得磁场分布不均,三相电流不平衡而使电动机运行时振动与噪声加剧，严重时电动机不能启动,而在短路线圈中产生很大得短路电流,导致线圈迅速发热而烧毁。
2、产生原因
电动机长期过载,使绝缘老化失去绝缘作用；嵌线时造成绝缘损坏;绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿；端部与层间绝缘材料没垫好或整形时损坏;端部连接线绝缘损坏;过电压或遭雷击使绝缘击穿；转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏;金属异物落入电动机内部与油污过多。
相间短路得电机短路点会瞬间烧断融化,导致电机无法工作。
匝间短路得电机会电流不正常,稍后冒烟甚至起火,烧毁至电机无法工作。
维修时一眼就能鉴别出来。
*异步电机与同步电机区别：
异步电机又叫感应电机,转子上得电磁场就是通过定子磁场感应出来得。
同步电机转子上要有自带得磁场。
ﻫ异步电机得转速会随负载得不同，略有改变,而且这个转速就是低于定子磁场得转速得,所以才叫异步电机。
同步电机转速严格得按定子磁场转速旋转，所以叫同步电机。
ﻫ异步电动机可以直接启动。
同步电动机要有专门得启动装置或者启动绕组,所以制造工艺复杂,造价高。
异步电机一般用来做电动机,同步电机一般用来做发电机,也用来做补偿机。
四、绕组短路故障通常有相间短路与匝间短路两种。
1.三相顶级得相间短路,就是三相绕组中有两相绕组之间短路了，可以用遥测绝缘测定;
2、匝间短路就是同相绕组线匝之间得短路，无法用遥测绝缘测定。
匝间短路包括各极相组线圈间短路、一个极相组中线圈之间短路以及一个线圈中得线
匝之间短路。
相间短路故障通常有绕组端部层间短路与槽内上下层线圈之间短路。
造成相间短路得原因就是由于相间绝缘尺寸不符合规定、绝缘垫本身有缺陷、层间垫条
垫偏或嵌线时使其遭受损伤等。
另外,绕组连接线或引出线套管绝缘损坏也会造成相间短路。
电机过载、过电压、单
相运行、导线绝缘材质不良等均会造成绕组匝间短路。
尤其聚酯漆包线得漆膜热态机
械强度较差,当浸漆不良而线匝之间未能形成坚固得整体时,大量外界粉尘会积存在
线匝缝隙当中,导线在电磁力作用下相互振动摩擦，塞在缝隙中得粉尘又起“研磨剂”
作用,时间一久,将导线绝缘磨破,形成匝间短路。
（1）线圈端部得极相组部短路故障修理。
线圈端部极相组间垫得三角形绝缘垫，
在施焊时,流上焊锡,冷却时形成锡流或毛刺，刺破绝缘垫,或者焊锡将绝缘垫烧焦,
均会使相间绝缘垫得局部因失去绝缘作用而被击穿，造成极相组间短路。
修理方法就是
将线圈加热,软化绝缘,然后用理线板撬开线圈组之间得线圈,重新插入新绝缘垫,
最后涂漆处理。
（2）绕组端部连接线或过桥线绝缘损伤引起得绕组短路故障修理。
由于连接线得
绝缘套管被压破，或者采用塑料套管经烘干后软化,不起绝缘作用,都会造成极相组间
短路。
修理时,用理线板撬开连接线处,清理旧套管，然后套入新绝缘套管,或者用绝
缘带包扎好。
线圈之间过桥线处,由于嵌线或整形不当，也会产生线圈短路故障。
解决
办法也就是将线圈加热软化，用理线板撬开过桥线处，增垫绝缘即可。
ﻫ （3）绕组端部线匝短路得修理。
绕组端部线匝短路就是由于浸漆不良,线匝振动磨
损绝缘造成得。
通过压降法找到短路线圈后,为了快速找出线匝得短路点，建议将此
相线圈通入单相低电压,并用交流电压表接在短路线圈得两端,这时用理线板或竹板
轻轻撬动短路线圈各线匝,当电压表指针突然上升到正常值时,表明此短路点已被隔
开,用绝缘垫将此处垫好,再做涂漆绝缘处理。
（４）双层线圈层间短路得修理。
双层线圈在上下层间发生层间短路,就是由于层间
绝缘材质不好或嵌线时层间绝缘垫条尺寸不符、层间绝缘垫条垫付偏、移位等原因造成。
处理槽内上下层间短路或上下层线圈本身得匝间短路故障，与前述处理接地故障方法
相同。
对于拆下得线圈如果经包扎绝缘复用时，还要检查拆除过程中就是否对完好得线
圈也引起匝间绝缘损伤,要利用简易得变压器装置进行检查。
五、怎么检查电机匝间短路
1、在三相电压平衡得情况下,原基本平衡得三相电流逐渐或突然变得非常不平衡,同时电机温升增加负载能力下降,可初步判定该机定子绕组匝间短路。
２、用电桥测试直流电阻，三相直流电阻不平度大,即某相变小说明该相发生了匝间短路:
正常情况下,三相直流电阻不平衡度≤1%,超过此值说明线圈有匝间短路得可能。
六、电动机运行中如何避免烧毁;
１、经常保持电动机得清洁。
电动机在运行中，必须经常保持进风口得清洁。
在进风口周围至少３米以内不允许有尘土、水渍、油污与其它杂物，以防止吸入电动机内部。
若这些尘土、油、水吸入电动机内部，便形成短路介质，损坏导线绝缘层,造成匝间短路,电流增大，温度升高而烧毁电动机。
所以要保证电动机有足够得绝缘电阻，以及良好得通风冷却环境,才能使电动机在较长时间运行中保持在安全稳定得状态下工作。
2、在额定电流下工作。
电动机过载运行,主要原因就是由于拖动得负荷过大,电压过低,或被带动得机械卡滞等所造成得。
当电动机处于过载状态下运行时，就会导致电动机得转速下降,电流增大，温度升高,绕组线圈过热。
若过载得时间长,超载得电动机将从电网中吸收大量得有功功率,电流便急剧增大,温度也随之升高。
在高温下电动机得绝缘老化失效而烧毁。
这就是电动机烧毁得主要原因。
因此电动机在运行中,要注意经常检查传动装置运转就是否灵活、可靠,随时检查调整传动带得松紧度,连轴器得同心度,齿轮传动得灵活性。
若发现有卡阻现象,应立即停机查明原因排除故障后再运行。
3、三相电流须保持平衡。
对于三相异步电动机来说,其三相电流中，任何一相得电流与其它两相电流得平均值之差不允许超过1０%,才能保证电动机安全正常地运行。
如果单相得电流值与另两相电流平均值超过规定限度,则表明电动机有故障,必须查明原因，排除故障后才能继续运行，否则会扩大故障范围，以致发生烧毁电动机得事故。
4、保持正常温度。
要经常检查电动机得轴承、定子、外壳等部位得温度有无异常，尤其对无电压、电流与频率监视设施及没有过载保护设施得电动机,对温升得监视尤为重要。
若发现轴承附近得温升过高，应立即停机,检查轴承就是否损坏或缺油。
轴承得滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损坏,轴承间隙就是否过大,内环在轴上有无转动等。
当出现上述情况时，必须在更换新轴承后方可再行作业,否则轴承会进一步损坏导致塌架,引起扫膛而烧毁电动机
电动机得温度与温升就是否符合规定要求,可在电动机吊环处插一温度计，用棉花团塞紧固定，随时观察电动机得温度。
5、观察有无振动、噪音与异常气味。
电动机若出现振动，会引起与之相连得负载部分不同心度增高,使电动机负载增大,出现负载电流升高,温度随之升高而烧毁电动机。
因此,电动机在运行中，要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等就是否松动,连接装置就是否可靠，发现问题要及时解决。
噪声与异味就是电动机运转异常、随即出现严重故障得前兆,必须及时发现并查明原因予以排除，否则就会延误时机,扩大故障,酿成烧毁电动机得重大事故。
6、保证启动设备正常工作。
电动机启动设备技术状态得好坏,对电动机得正常启动，有着
决定性得作用。
否则,很容易在电动机还没有进入正常工作状态就烧毁。
实践证明，绝大多数烧毁电动机事故与原因都在启动设备上,如缺相启动，接触器触头拉弧、打火等。
启动设备得维护主要就是清洁与紧固。
接触器触点不清洁会使接触电阻增大,引起发热烧毁触点,造成缺相而烧毁电动机。
接触器吸合线圈得铁芯锈蚀及积尘,会使线圈吸合不严,并发出强烈噪音，增大线圈电流，烧毁线圈而引发故障。
电气控制设备应放在干燥、通风与便于操作得位置,并要定期除尘,采取防尘措施，紧固各接丝螺钉，检查接触器触点就是否接触良好可靠,机械部位就是否灵敏、准确，使其保持良好得技术状态,从而保证顺利启动而不烧坏电动机。
七、电动机单相运行得原因及预防
在现代工业生产中,电动机得应用非常广泛,但就是在生产当中电动机因缺相运行而造成烧毁得事故在生产中占有很大得比例,怎样减少这些问题得出现,全面提高电动机得使用效率,就是一个值得认真思考得问题,我根据自己多年得工作实际与有关资料，现提出预防电动机单相运行得措施,仅供参考,不足之处,请提出宝贵意见。
（一）、电动机单相运行产生得原因及预防措施
１、熔断器熔断⑴故障熔断:
主要就是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。
预防措施:
选择适应周围环境条件得电动机与正确安装得低压电器及线路,并要定期加以检查,加强日常维护保养工作，及时排除各种隐患。
⑵非故障性熔断:
主要就是熔体容量选择不当,容量偏小，在启动电动机时,受启动电流得冲击,熔断器发生熔断。
熔断器非故障性熔断就是可以避免得,不要片面认为在能躲过电机得启动电流得情况下,熔体得容量尽量选择小一些得,这样才能够保护电机。
我们要明确一点那就就是熔断器只能保护电动机得单相接地与相间短路事故，它绝不能作为电动机得过负荷保护。
２、正确选择熔体得容量
一般熔体额定电流选择得公式为:
额定电流＝K×电动机得额定电流
⑴耐热容量较大得熔断器（有填料式得）？
K值可选择１、5～2、5。
⑵耐热容量较小得熔断器Ｋ值可选择４～６。
对于电动机所带得负荷不同,？
K值也相应不同，如电动机直接带动风机，?
那么Ｋ值可选择大一些，如电动机得负荷不大,K值可选择小一些,具体情况视电机所带得负荷来决定。
此外,熔断器得熔体与熔座之间必需接触良好,否则会引起接触处发热，使熔体受外热而造成非故障性熔断。
在安装电动机得过程中,应采用恰当得接线方式与正确得维护方法。
⑴对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头,如没有铜铝接头,可在铜接头出挂锡进行连接。
⑵对于容量较大得插入式熔断器,?
在接线处可加垫薄铜片（0、２mm），这样得效果会更好一些。
⑶检查、调整熔体与熔座间得接触压力。
⑷接线时避免损伤熔丝,紧固要适中,接线处要加垫弹簧垫圈。
3、主回路方面易出现得故障
⑴接触器得动静触头接触不良。
其主要原因就是:
接触器选择不当,触头得灭弧能力小,?
使动静触头粘在一起,三相触头动作不同步，造成缺相运行。
预防措施:
选择比较适合得接触器。
⑵使用环境恶劣如潮湿、?
振动、有腐蚀性气体与散热条件差等,造成触头损坏或接线氧化,接触不良而造成缺相运行。
预防措施：
选择满足环境要求得电气元件,防护措施要得
当,强制改善周围环境,定期更换元器件。
⑶不定期检查,接触器触头磨损严重，表面凸凹不平,使接触压力不足而造成缺相运行。
预防措施：
根据实际情况，确定合理得检查维护周期,进行严细认真得维护工作。
⑷热继电器选择不当,使热继电器得双金属片烧断,造成缺相运行。
预防措施:
选择合适得热继电器，尽量避免过负荷现象。
⑸安装不当,造成导线断线或导线受外力损伤而断相。
预防措施：
在导线与电缆得施工过程中,要严格执行“规范”严细认真，文明施工。
⑹电器元件质量不合格,容量达不到标称得容量,造成触点损坏、粘死等不正常得现象。
预防措施:
选择适合得元器件，安装前应进行认真得检查。
⑺电动机本身质量不好,线圈绕组焊接不良或脱焊；引线与线圈接触不良。
预防措施:
选择质量较好得电动机。
（二）、单相运行得分析与维护
根据电动机接线方式得不同,在不同负载下，发生单相运行得电流也不同,因此,采取得保护方式也不同。
例如:
Y型接线得电动机发生单相运行时,其电机相电流等于线电流,其大小与电动机所带得负载有关。
当△型接线得电动机内部断线时,电动机变成∨型接线,相电流与线电流均与电动机负载成比例增长，在额定电流负载下,两相相电流应增大1、５倍,一相线电流增加到1、5倍,其它两相线电流增加√3／２倍。
当△型接线得电动机外部断线时,此时电动机两相绕组串联后与第三组绕组并联接于两相电压之间，线电流等于绕组并联
之路电流之与，与电动机负荷成比例增长，在额定负载情况下,线电流增大３／2倍,串接得两绕组电流不变,另外一相电流将增大１／2倍。
在轻载情况下,线电流从轻电流增加到额定电流,接两相绕组电流保持轻载电流不变,第三相电流约增加1、2倍左右。
所以角型接线得电动机在单相运行时,其线电流与相电流不但随断线处得不同发生变化,而且还根据负载不同发生变化。
综上所述,造成电动机单相运行得原因无非就是以下得几种原因造成得:
１、环境恶劣或某种原因造成一相电源断相。
2、保险非正常性熔断。
3、启动设备及导线、触头烧伤或损坏、松动,接触不良,选择不当等造成电源断一相。
4、电动机定子绕组一相断路。
5、新电机本身故障。
6、启动设备本身故障。
只要我们在施工时认真安装，在正常运行及维护检修过程中，？
严格按标准执行,一定可以避免由于电动机单相运行所造成得不必要得经济损失。
用万用表来判断电动机得转速！
在实际得维修工作中,如果调试设备时需要了解电动机转速，但就是却没有铭牌。
怎么办呢?
您既没有转速表,也不想拆开电机,那么就可以用万用表来解决这个问题!
我们知道,只要知道电机得极数就可以得出电机得大致转速；因此,判断方法如下:
1、首先将电机得六根连接线与短接片都拆开,利用万用表得欧姆档任意选择一组绕组;
2、再将万用表拨到毫安档得最小一档，分别接在这个绕组得两端;
３、然后,将电机得转子慢慢、均匀地转动一圈,瞧瞧万用表得指针摆动几次？
如果指针只摆了一次,说明电流正负变化一个周期,那就就是二极电机;同样得理由,摆 动二次得就就是四极电机,摆三次得就就是六极电机;
以此类推,就可以利用万用表得毫安档位，慢慢均匀地转动电机转子,瞧万用表指针得左右摆得次数来推算出电机得转速。
（即略低于同步转速）
我们都知道电动机同步转速与磁极数得关系:
n＝6000/p（在工频条件下,n为电机同步
八、电动机烧毁原因分析及预防措施
ﻫ随着企业生产机械化程度越来越高,所用得电动机也越来越多，其功率也越来越大。
生产中经常有大量电动机被烧毁,给安全生产与经济效益带来了很大影响。
现针对电机烧毁原因及预防措施做如下简要分析与介绍:
（一）、电机绕组局部烧毁得原因分析与预防措施
1、 由于电机本体密封不良,加之环境跑冒滴漏,使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,电机绕组绝缘受到浸蚀,最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏。
预防措施:
①尽量消除工艺与机械设备得跑冒滴漏现象;
②检修时注意搞好电机得每个部位得密封,例如在各法兰涂少量704密封胶,在螺栓上涂抹油脂,必要时在接线盒等处加装防滴溅盒,如电机暴露在易侵入液体与污物得地方应加装保护罩;
③对在此环境中运行得电机要缩短小修与中修周期，严重时要及时进行中修。
2、由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升,烧毁槽绝缘、匝间绝缘,从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。
严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。
轴承损坏一般由下列原因造成:
①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。
无论跑内圈还就是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别就是跑内圈故障会造成转轴严重磨损与弯曲。
但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在。
②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。
例如轴承保持架内得微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。
③轴承重新更换加工,电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁。
④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够,致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。
⑤由于电机本体运行温升过高,且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。
⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。
⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。
⑧备机长期不运行,油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。
预防措施:
①卸装轴承时,一般要对轴承加热至80℃～100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等,只有这样,才能保证轴承得装配质量。
②安装轴承前必须对其进行认真仔细得清洗,轴承腔内不能留有任何杂质,填加油脂时必须保证洁净。
③尽量避免不必要得转轴机加工及电机端盖嵌套工作。
④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中,不得错位。
⑤电机外壳洁净见本色,通风必须有保证,冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。
⑥禁止多种润滑油脂混用。
⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细得完好性检查。
⑧对于长期不用得电机,使用前必须进行必要得解体检查,更新轴承油脂。
３、由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦,导致绕组局部烧坏。
预防措施:
电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。
检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起,杜绝定、转子铁芯相互磨擦。
动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。
电机回装前要对绕组得完好性进行认真仔细得检查确诊。
４、由于长时间过载或过热运行,绕组绝缘老化加速,绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
预防措施:
①尽量避免电动机过载运行。
②保证电动机洁净并通风散热良好。
③避免电动机频繁启动,必要时需对电机转子做动平衡试验。
5、电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击,所拖动设备振动,电机转子不平衡等）作用,使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化,最终导致最先碳化得绝缘破坏直至烧毁绕组。
预防措施：
①尽可能避免频繁启动,特别就是高压电机。
②保证被拖动设备与电机得振动值在规定范围内。
（二）、三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）得原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都就是因为缺相运行所致。
当电机不论何种原因缺相后,电动机虽然尚能继续运行,但转速下降,滑差变大,其中B、C两相变为串联关系后与A相并联,在负荷不变得情况下,Ａ相电流过大,长时间运行,该相绕组必然过热而烧毁。
三相异步电动机绕组为Y接法得情况:
电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降,转差变大，磁场切割导体得速率加大,这时Ｂ相绕组被开路,A、Ｃ两相绕组变为串联关系且通过电流过大,长时间运行,将导致两相绕组同时烧坏。
这里需要特别指出，如果停止得电动机缺一相电源合闸时,一般只会发生嗡嗡声而不能启动,这就是因为电动机通入对称得三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场,但当缺一相电源后，定子铁心中产生得就是单相脉动磁场,它不能使电动机产生启动转矩。
因此，电源缺相时电动机不能启动。
但在运行中,电动机气隙中产生得就是三相谐波成分较高得椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中得电动机缺相后仍能运转,只就是磁场发生畸变,有害电流成分急剧增大,最终导致绕组烧坏。
预防措施:
无论电动机就是在静态还就是动态,缺相运行带来得直接危害就就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。
与此同时,由于动力电缆得过流运行加速了绝缘老化。
特别就是在静态时,缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流得堵转电流。
其绕组烧坏得速度比运行中突然缺相更快更严重。
所以在我们对电机进行日常维护与检修得同时,必须对电机相应得MＣC功能单元进行全面得检修与试验。
尤其就是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点得可靠性。
杜绝缺相运行。
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