电动机调试方法论文.docx
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电动机调试方法论文
交流电动机调试方法
06级重安集团班:
陈中指导教师:
陈菊华
摘要：
机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,文章结合自身实习所学知识根据电机功率大小，结合国家相关规定以及学校要求写出该论文，文章简述了交流电机的相关调试方法。
关键字：
交流电动机调试
Abstract:
Theintegrationofmachineryisonekindofcompoundtechnology,istheproductwhichthemechanicaltechnologyandthemicroelectronictechnology,theinformationtechnologyseepmutually,thearticleunifiesownpracticetostudytheknowledgebasiselectricalmachineryamountofpower,theunioncountrycorrelationstipulationaswellastheschoolrequestwritesthispaper,thearticlehassummarizedthealternatingcurrentmachinecorrelationdebuggingmethod.
一、交流电动机分为鼠笼式和绕线式两种，根据电机功率大小，结合国家调试相关规定拟定以下调试试验项目内容：
1、测量绕组的绝缘电阻；
2、测量绕组的直流电阻；
3、定子绕组的直流耐压试验和泄漏电流测量；
4、定子绕组的交流耐压试验；
5、绕线式电动机转子绕组的交流耐压试验；
6、同步电动机转子绕组的交流耐压试验；
7、测量可变电阻器、起动电阻器、灭磁电阻器的绝缘电阻；
8、测量可变电阻器、起动电阻器、灭磁电阻器的直流电阻；
9、测量电动机轴承的绝缘电阻；
10、检查定子绕组极性及其连接的正确性；
11、电动机空载转动检查和空载电流测量。
二、调试程序及方法
1、测量绕组的绝缘电阻
1.1绕组对机壳及绕组互相间的绝缘电阻，用兆欧表进行测量。
对于额定电压在1000V以下电动机，用1000V兆欧表；1000V及以上的电动机，用2500V的兆欧表进行测量。
1.2测量绝缘电阻时，如果各相绕组的始末端均引出机壳外，则应分别测量每相绕组对机壳的绝缘电阻，并测量其相间绝缘电阻。
如果各相绕组在电机内部连接星形或三角形时，则允许测量所有绕组对机壳的绝缘电阻。
1.3额定电压为1000V以下，常温下绝缘电阻值不应低于0.5MΩ；额定电压为1000V及以上，折算至运行温度时的绝缘电阻值，定子绕组不应低于1MΩ/KV，转子绕组不应低于0.5MΩ/KV。
2、测量绕组的直流电阻
2.1测量绕组直流电阻的目的是为了检查各回路的完整性与接头的焊接状态，并为研究电动机的特性提供确切的电阻数据。
对于鼠笼式电动机，只需检查定子绕组每相直流电阻。
对于绕线式电动机，除测量绕组每相直流电阻之外，还需要测量转子绕组的直流电阻以及电动装置的电阻值。
2.2测量的方法可用电桥法或用电流表电压法。
采用后一种方法时，应采用电压稳定的直流电源，测量时的电流不应大于被测绕组额定电流的20%,以免温度升高，影响测量值的准确。
定子绕组的电阻，应在电动机出线端上进行测量，如果电动机每相绕组有始、末端引出线，最好是测量每相绕组的电阻。
绕线式电动机转子绕组的电阻应尽可能在绕组与滑环的连接柱上测量，否则即在滑环上测量。
2.3电动机只有3个引出端（无论是星形或三角开接法）时，不能分别测量各相的电阻，则可轮流测出线间的电阻。
2.4对于额定电压在1000V以上或100KW以上的电动机各相绕组直流电阻值相互差别不应超过其最小值的2%；中性点未引出者，可测量线间电阻，其相互差别不应超过其最小值的1%，否则需找出原因，加以处理，并应注意相间差别的相互变化。
3、检查定子绕组极性及其连接的正确性
3.1试验目的
电动机定子绕组若不按正确的极性连接，就不能产生旋转磁场，而且电动机还容易被损坏。
为了正确地将定子绕组连接成星形或三角形，必须知道每相绕组的始端、末端的极性。
一般电动机始端与末端均有符号表示，如无符号表示或为了校准而需要检查时，必须进行极性检查试验。
3.2试验方法
1）直流感应法
用一直流电源（干电池或蓄电池）施加到电机的某一相定子绕组上，则在该相中将流通一脉冲电流。
由于互感的作用，在任意两相定子绕组中将产生感应电势。
若在该两相上接入检流计或普通直流毫安表，其表针就会偏转，根据脉冲电流与感应电流的方向，就可检查各绕组的极性。
试验接线如下图所示。
在合上开关Q的瞬间，脉冲电流通过绕组Ux，并在绕组Vy、Wz中产生感应电势，由此产生的直流电流使毫安表偏转，根据感应原理，感应出来的电流方向与电源方向相反。
若仪表指针向正方向偏转，则接仪表“+”端与电源“+”极的绕组端头为同极性；若仪表指针反向偏转，则接仪表“-”端与电源“+”极绕组端头为同极性。
应注意，在开关Q要开瞬时，仪表指示的感应电流的方向应与上述情况相反。
2）外加交流电压法
a、绕组头尾无标号。
将任意两相绕组串联后接至交流220V电源上，第三相接电压表或灯泡HL，见下图a，如果电压表指示较大（几十伏到几百伏）或灯泡HL亮，说明第Ⅰ、Ⅱ两相是反极性相连接；如果加上电压后，电压表指示很小（一伏到几伏），或灯泡HL不亮，说明第Ⅰ、Ⅱ两相是同极性相连接，如下图b所示。
用同样的方法可以决定第Ⅲ相的极性。
注意事项：
绕线型电动机转子绕组开路时，感应电压可达200V左右，应适当选择表计；20KW以上的鼠笼式电动机或转子绕组短路的绕线型电动机，感应电压虽然有几十伏，但一次电流可达几十安培，应选择适当电源与调压器的容量。
B、绕组头尾有标号。
如果绕组头尾有标号，则可按下图的接线连在一起，然后在任意一相（如U相）上加交流电压U，再分别测量3个线间电压UUV、UVW与UWU，若x、y、z确是同极性，则U相外接电压时，所测的结果应符合下图：
所示
4、定子绕组的直流耐压试验和泄漏电流测量
1000V以上及1000KW以上，中性点连线已引出至端子板的异步电动机定子绕组应分相进行直流耐压试验。
试验电压为定子绕组额定电压的三倍，各相泄漏电流值不应大于最小值的100%，当最大泄漏电流在20ｕA以下时，各相间应无明显差别。
试验接线如下图
U电源，T试验变压器，V高压硅堆，R限流电阻，uA微安表，Q短接开关，C稳压电容，PV高压直流电压测量表计。
5、绕组的交流耐压测试
5.1在绝缘电阻合格后，需作定子绕组的工频交流耐压试验。
各绕组在电机内部连接好的，只作绕组对地的耐压；各相绕组在外部连接时，分别作各相对地的耐压试验，并将其他两相同时接地。
5.2低压和100KW以下不重要的电动机，交流耐压试验可用2500V兆欧表测量代替。
对于高压电动机定子绕组耐压试验电压应符合下表：
电动机定子绕组交流耐压试验电压
额定电压（KV）
3
6
10
试验电压（KV）
5
10
16
绕线电动机的转子绕组交流耐压试验，试验电压应符合下表：
绕线式电动机转子绕组交流耐压试验电压
转子工况
项目
不可逆式
可逆式
说明
大修不更换转子绕组或局部更换转子绕组后
1.5Uk,但不小于1000V
3Uk，但不小于2000V
1.绕线式电机已改为直接短路启动者，可不做交流耐压试验
2.Uk为转子静止时，在定子绕组上加额定电压在滑环上测得的电压
全部更换转子绕组后
2Uk+1000V
4Uk+1000V
交接试验标准
1.5Uk+750
3Uk+750
5.3同步电动机转子绕组的交流耐压试验电压值为额定励磁电压的7.5倍，且不应低于1200V，但不应高于出厂试验电压值的75%。
6、可变电阻器、起动电阻器、灭磁电阻器的绝缘电阻和直流电阻
6.1可变电阻器、起动电阻器、灭磁电阻器的绝缘电阻当与回路一起测量时，绝缘电阻值不应低于0.5MΩ。
6.2测量可变电阻器、起动电阻器、灭磁电阻器的直流电阻值，与产品出厂数值比较，其差值不应超过10%；调节过程中应接触良好，无开路现象，电阻值的变化应有规律性。
7、测量电动机轴承的绝缘电阻
当有油管路连接时，应在油管安装后，采用1000V兆欧表测量，绝缘电阻值不应低于0.5MΩ。
8、电动机空载转动检查和空载电流测量
8.1试验目的
通过空载试验测取电动机的空载电流及空载损耗，求取电动机的空载特性曲线I0=f（U0）,取得作圆图所需的部分数据；检查气隙，绕组参数与铁心质量是否正常；检查三相空载电流的平衡度，并算出其功率因数。
8.2试验电源
要求外加三相电压对称，波形畸变率小于5%，温升试验时小于2.5%，频率与额定频率相差不超过±1%。
通常现场选用正式电源来作试验。
8.3应具备的条件
1）电动机定子、转子绕组接线正常，绝缘电阻合格。
2）电气回路连接正确、牢固，一次回路工频耐压试验合格。
3）电动机转子旋转灵活，无摩擦现象，无异常声音。
4）电动机各部件完好无损。
8.4试验接线与试验步骤
1）按下图接好试验接线，扳动转子后能自由转动数圈（盘车），无碰击声。
2）使电动机处一空载，合上短路开关SA，以避免表计受启动电流的冲击。
接通电源开关Q，在电动机定子绕组上加上三相对称的额定频率与额定电压的交流电源。
先将电动机空载运行一段时间，使电动机的机械损耗达到稳定状态。
GB50150-2006试验标准规定电动机空载转动检查的运行时间不少于2h。
3）当电动机转稳定后，打开SA开关，读取各相的电流、线间电压及功率的数值。
取三相电流的平均值即为电动机的空载电流I0，功率表W1与W2的读数的和（P1+P2）即为电动机空载损耗P0。
8.5注意事项
1）为了使试验结果准确，必须力求电源电压对称稳定，尤其对容量较小的电动机，往往因为接入每相中测量仪表的不同而破坏三相电压对称，导致空载损耗的增大，这时考虑接入第三只功率表W3，其电流线圈接入V相，电压线圈接入U、W两相，它的读数记下乘以√3，则所得的数为无功功率Q=√3UIsinφ。
2）加于电动机端上的三相电压不对称，将使三相电流不平衡。
但是三相电流不对称也可能是由于电动机本身原因造成的。
如每相匝数不同、有短路存在，或定子、转子间的空气间隙不均匀等。
为了区别其原因，可将受试电动机的各相进行换接。
如果由电动机内部原因引起的，则最大电流将不会随着换线而转移至另一相上。
如果随着电源线的换接，最大电流也随着转移，则这种电流的不平衡是由于外部电源造成的。
3）电动机在运转中声音应均匀一致，同时应注意轴承温度不得超过70℃。
轴承温度过高的原因有以下几种可能：
a、滚珠轴承中黄油太多，使润滑不良。
b、转子与轴承中心不正。
c、轴承盖装得太紧或轴承间隙过小。
d、在作一般性的检查时，可不作空载损耗试验。
而只作空转检查，看转动是否正常。
必要时，可使用钳形电流表测量空载电流。
f、试验中将会发现，若外施加电压很低时，则电流有回升现象，铁耗有增大的趋势，这是因为转距与外施电压的平方成正比。
在电压很低时，电动机产生的转距已不能维持原有转速，转速一降低，转差率就增大，引起转子电流增大，同时，定子电流也相应增大。
此时所测数据不符合实际的空载运转条件，这种数据不选用。
8.6故障判别
1）三相空载电流不平衡
当三相电源对称时，电动机在额定电压下的三相空载电流，任一相与平均值的偏差不得大于平均值的10%。
如果三相电压相等，而三相空载电流不平衡，且改换电源相序后，三相空载电流平衡的情况仍然不变，则表明被试电机有缺陷。
造成三相空载电流不平衡原因有：
定子三相绕组不对称、气隙严重不均匀或磁路不对称。
如果三相绕组电阻平衡或三相堵转（短路）电流不平衡比空载电流不平衡度显著减小，则表明空载电流不平衡是由气隙不均匀造成的；反之，则表明定子绕组不对称。
2）空载电流与空载损耗过大
异步电动机在额定电压下的空载电流约为额定电流的20%～50%，空载损耗约为额定功率的3%～8%。
同规格异步电动机空载电流波动幅度一般为5%～15%。
若空载电流与空载损耗都大，但绕组电阻正常，一般是由于铁心质量不佳。
若空载电流过大，而空载损耗正常，即P0’/I0’〈P0/I0（P0’，I0’为检查试验数据；P0，I0为同规格电动机型号试验数据），则表明空载电流偏大是由气隙过大或磁路饱和经起。
若空载损耗过大且空载电流不平衡，则表明绕组各并联支路的匝数不等，或有少数匝间短路。
9．参考文献：
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15、徐云宫.电机实验教程.北京水利电力出版社,1995.
1摘要关键字电机的分类……………………………………………………1
２调试程序及方法………………………………………………………………2
2.1测量绕组的绝缘电阻和吸收比……………………………………………2
2.2、测量绕组的直流电阻……………………………………………………2
2.3检查定子绕组极性及其连接的正确性……………………………………3
2.4定子绕组的直流耐压试验和泄漏电流测量………………………………6
2.5绕组的交流耐压测试………………………………………………………7
2.6可变电阻器、起动电阻器、灭磁电阻器的绝缘电阻和直流电阻…………8
2.7测量电动机轴承的绝缘电阻………………………………………………8
2.8电动机空载转动检查和空载电流测量……………………………………9
3参考文献………………………………………………………………………13
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