机电设备装配安装与维修任务4.4-三相交流异步电动机修复后的试验

表1-4-1三相异步电机修复后的试验项目试验名称电机修理情况不修理绕组局部或整个修理绕组变更计算数据重绕线圈绝缘电阻测定***绕组在实际冷却状态下直流电阻测定+**绝缘耐电压试验+**超速试验+*温升试验++*转子绕组开路电压的测定（仅对绕线转子电动机及换向器式调速电动机）**空载检查和空载试验+**堵转试验**效率、功率因数及转差率的测定++*注：*必须进行的试验+推荐进行的试验不必进行的试验4.4.2三相交流异步电动机修复后实验方法•㈠试验前的准备及要求•试验前应作好准备并进行必要的检查，以保证试验不发生人身或设备事故，并使试验能顺利完成。•1.一般检查•试验前应检查电机的装配质量，主要检查以下几项：•⑴电机各种标志检查包括出线端标志、接地标志及其他特殊标志（如防爆电机有的特殊标志）。•⑵紧固件检查紧固用螺钉、螺栓及螺帽是否齐全和拧紧。•⑶机械检查转子转动是否灵活，轴伸的径向偏摆是否在所规定的允许范围内。•⒉气隙大小及其对称性检查•一般仅对中大型交直流电机及凸极同步电机进行。对装配好的封闭式小型电机直接测量气隙有一定困难，一般由零件加工精度来保证气隙。•⒊轴承运行情况和电机振动情况检查•检查是在电机空载运行时进行，轴承运转应平稳、轻快、无停滞现象、声音均匀无杂声；滑动轴承应无漏油及温度过高等不正常现象；电机应无振动。•㈡绝缘电阻测定•绝缘电阻测定是电机试验中最重要的非破坏性试验，在各种电机的试验方法标准中，第一项试验便是测定电机绕组各相之间及其对机壳（地）的绝缘电阻。因为电机绕组的绝缘电阻可以反映电机绕组绝缘处理的质量，可以反映电机绕组绝缘受潮和表面污染情况。当绝缘电阻降低到一定值时，不仅会影响电机的耐压试验，也会影响电机起动和正常运行，甚至会危及使用者的人身安全并损坏电机。•测量电机绕组绝缘电阻通常选用兆欧表。根据被试电机绕组不同的额定电压，采用不同的规格，一般额定电压在36V及以下电机选用250V兆欧表，500V及以下电机选用500V兆欧表，500V以上电机选用1000V兆欧表。•测量绝缘电阻时，如各组绕组的始末端均引出，应分别测量每相绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻。如三相绕组已在电动机内部连接仅引出三个出线端时，则测量所有绕组对机壳的绝缘电阻。对绕线转子异步电动机，应分别测量定子绕组和转子绕组的绝缘电阻。对多速多绕组的电动机，各绕组对机壳的绝缘电阻必须逐个进行测量，并逐个测量组间的绝缘电阻。测完后应使绕组对地放电。•各类电机绕组在热状态时或温升试验后的绝缘电阻限值，在其相应的产品技术条件中有规定。通常规定为不低于下式所求得的数值：•(1-4-1)•式中：R——电机绕组的绝缘电阻（M）；•U——电机绕组的额定电压（V）；•P——电机额定功率，直流电机及交流电动机（kW）；交流发电机，（kVA）；调相机（kvar）。1001000PUR•㈢绕组在实际冷却状态下直流电阻的测定•绕组在实际冷却状态下直流电阻的测定，就是测量交流电机的每相绕组的直流电阻。如果交流电机的每相绕组都从始末端引出，直接测量每相绕组的电阻。如三相绕组已在电动机内部连接，仅引出三个出线端，则在每两个出线端间测量电阻。•在测量绕组在实际冷却状态下的直流电阻时，应注意：•（1）绕组的直流电阻用双臂电桥或单臂电桥测量。电阻在1及以下时，必须采用双臂电桥测量。•（2）当采用自动检测装置或数字式微欧计等仪表测量绕组的电阻时，通过被测绕组的试验电流，应不超过其正常运行时电流的10%，通电时间不应超过1min。•（3）测量交流电动机的直流电阻时，转子静止不动，定子绕组的电阻应在电机的出线端上测量。对绕线转子电动机，转子绕组的电阻应尽可能在绕组与集电环连接的接线片上测量。㈣对地绝缘耐压试验⒈耐压试验的一般要求•试验前应先测定绕组的绝缘电阻，在冷却状态下测得的绝缘电阻，按绕组的额定电压计算应不低于1M/kV。如需进行温升试验时，则本项试验应在温升试验后立即进行。•试验应在电动机静止状态下进行。•试验时，电压应施加于绕组与机壳之间，其他不参与试验的绕组和铁心均应与机壳连接，对额定电压在1kV以上的多相电机，若每相的两端均单独引出时，试验电压应施加于每相（两端并接）与机壳之间，此时其他不参与试验的绕组和铁心均应与机壳连接。•⒉试验电压和时间•对于功率小于1kW（或kVA）且额定电压低于100V的电动机绝缘绕组，其试验电压（有效值）为500+2倍额定电压；对功率小于10kW(或10kVA)的电动机绝缘绕组，其试验电压（有效值）为1000V+2倍额定电压，但最低电压不能小于1500V。•试验时，施加的电压应从不超过试验电压全值的一半开始，然后以不超过全值的5%均匀或分段地增加至全值，电压自半值增加至全值的时间应不少于10s。全值电压试验时间应持续1min。•㈤超速试验•超速试验的目的，是为了检验转动部分零部件及绝缘体的机械强度能否承受超速情况下的离心力作用。超速试验时的转速，对三相交流异步电动机而言，为额定转速的1.2倍；对于多速电机，应取其中最高转速作为额定转速。持续时间为2min。电动机的超速可根据具体情况采用变速法或原动机拖动法来获得。由于超速试验的危险性比较大，试验时的安全性尤为重要，因此，做超速试验时，要特别注意如下事项：•（1）超速试验前，应仔细检查被试电机的装配质量，特别是轴承和油封的装配质量，以避免因不正常的磨擦而引起事故。•（2）电动机的最薄弱部位是绕组端部的绑扎线，在封闭式和防护式电机中，绑扎线断裂后一般不会飞出机外，而在开启式电动机中，断裂的绑扎带有可能飞出而对周围人员和设备造成损伤。因此，试验时应要求所有人员离开试验场地。如果电动机转子装有风翼等可移零件，超速时也需特别注意，防止这些零件飞出。•（3）被试电机的控制以及转速、振动和油温的测量，应在远离被试电机的安全区域内进行。•（4）在升速过程中，当电机达到额定转速时观察转速、振动、油温以及电流、电压等运行情况，如无异常现象，才可继续均匀地升到规定的转速。•（5）试验持续到规定的时间后，便可均匀地降低转速直至完全停止（一般来说，切断试验线路的电源即可）。•（6）试验结束后，应仔细检查电机的转动部分是否有损坏或变形，紧固件是否松动及有无其他不正常现象。如电机具有换向器或集电环，则应测量这些部件的偏摆情况。•㈥温升试验•电机某部分温度与冷却介质温度之差即为该部分的温升。电机温升通常是指在额定负载下绕组的温升。•电机的温升是电机的一项关键指标。温升过高，超过了所用绝缘材料的温度限值，将使绕组受到损害，降低使用寿命；温升过低，表示电机有效材料利用率低，经济性差。•温升试验方法有直接负载法和等效负载法两种，在工程中一般优先用采直接负载法。•用直接负载法作温升试验时，被试电机处于实际工作状态，即发电机在额定电压、电流及转速下运行；电动机在额定电压、转速及转矩下运行。•温升试验时，可用电阻法、埋置检温汁（ETD）法、温度计法和叠加法（亦称双桥带电测量法）测量电机绕组和其他各部分的温度。•电机绕组温度的测量方法一般选用电阻法。•用电阻法测取绕组的温度时，冷热态电阻必须在相同的出线端上测量。此时绕组的平均温升t(K)按下式计算：•(1-4-2)•式中：R2——试验结束时的绕组电阻（）；•R1——试验开始时的绕组电阻（）；•t1——试验开始时的绕组温度（℃）；•t0——试验结束时的冷却介质温度（℃）；•Ka——常数，铜235；铝225；•用温度计测量温度时，温度计应紧贴在被测点表面，并用绝热材料覆盖好温度计的测温部分，以免受周围冷却介质的影响。有交变磁场的地方，不能采用水银温度计。•连续定额电动机试验时，被测电机应保持额定负载，直到电机各部分温升达到热稳定状态为止。•试验期间，应采取措施，尽量减少冷却介质温度的变化。•为缩短时间，温升试验开始时，可以适当过载。011112)(tttKRRRta•㈦空载检查和空载试验•电动机检修总装后都要进行空载检查，检查转动时的振动、响声及轴承、电刷和电刷提升装置的运行情况，并调整到完好状态。空转检查的持续运转时间大约10~30min。外施电压可低于额定电压（约0.5UN），这样既简化起动装置，也可改善电网功率因数。•空载试验的目的，是为了测定额定频率和额定电流下的空载电流和空载损耗，检查三相电流的平衡度。若要确定铁耗和机械损耗，则要测取空载特性曲线，即测试不同外加电压与空载电流和空载损耗的关系。•绕线转子异步电动机的空载试验要将转子绕组在出线端短路，多速电动机应对每一种转速都进行空载试验。为使电机的机械损耗达到稳定，空载试验是在电动机空载运转30min后开始记录数据，要记录三相电压、三相电流和三相输入功率。三相电流中任一相不得大于平均值的10%。若三相电压相等，且改换电源相序后三相空载电流不平衡情况不变（某相电流仍大），且运转时有嗡嗡声，则表明被试电机有缺陷。一般中小型异步电动机的空载电流大约是电机额定电流的30%~60%，高速大容量电动机的空载电流百分率要小些，低速及小容量电机则大些。空载损耗约是电机额定功率的3%~8%。同规格异步电动机空载电流波动值在15%以内，空载损耗的波动值在20%以内。空载电流大，主要会使电机的功率因数降低，空载损耗大，使电机效率下降。•空载试验结束后，应立即在两个出线端间测量定子绕组的电阻。实训3Y系列笼型三相交流异步电动机修复后的检查•（一）实训名称•三相交流异步电动机修复后的检查和实验。•（二）实训器材：•Y系列小型笼型三相交流异步电动机1台；交流电压表1块；交流电流表3块；功率表2块；单臂电桥1台。•（三）实训内容与步骤实训一绕组在实际冷却状态下直流电阻的测定•将三相定子绕组出线盒内的绕组连接片拆开，将双臂电桥或单臂电桥两支表笔中的一支接到电动机一相绕组的接线端上(如U1)，另一支表笔接于同一相绕组的另一接线端上（如U2）。读取数据。然后按以上方法再测量V1与V2，W1与W2之间的直流电阻。将测量结果记录如下表：•表1-4-2三相定子绕组在实际冷却状态下直流电阻的测量值U1-U2相直流电阻/ΩV1-V2相直流电阻/ΩW1-W2相直流电阻/Ω实训二空载检查和空载试验㈠空载检查•检查电动机空载时转动的振动、响声及轴承等装置的运行情况，并将检查结果记录如下表：•表1-4-3空载检查检查结果额定电压UN外施电压U时间振动响声轴承运行状态/V/V/min㈡空载试验空载试验接线如图1-4-1所示。按图接线起动、运转电动机。为使电机的机械损耗达到稳定，在电动机空载运转30min后开始记录三相电压、三相电流和三相输入功率等数据。将测量结果记录如下表：表1-4-4三相交流异步电动机空载试验测量值U-V线电压/VV-W线电压/VU-W线电压/VU相线电流/AV相线电流/AW相线电流/AU相线电流偏差值%V相线电流偏差值%W相线电流偏差值%•三相电流平均值A•某相线电流--三相电流平均值•某相线电流偏差值=——————————————*%•三相电流平均值•三相电流中任一相不得大于平均值的10%。若三相电压相等，且改换电源相序后三相空载电流不平衡情况不变（某相电流仍大），且运转时有嗡嗡声，则表明被试电机有缺陷。