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如何从故障特征界定三相电机绕组的故障责任？
点击次数：632 发布时间：2024-12-25
电机绕组发生故障，从责任判定的角度区分，可以分为制造质量和使用问题两大类。绕组匝间、相间和对地故障基本可以归结为制造质量；但对于电机因进水、受潮等因素导致的绝缘问题，除非有明显的痕迹证据，否则不太容易界定。而绕组过热、过载、缺相等问题，更多的时候为使用责任。
电机绕组发生击穿故障后，局部修复的可能性很小，大多数情况需要重新加工绕组。拆机检查可以发现，绕组烧坏处为暗黑色且有焦臭味。故障严重时，还有烧化的铜珠颗粒，并伴有烧碎的绝缘材料粉末。按照绕组烧毁的特征，可以基本确定烧毁的原因：
（1）如果只烧坏一个线圈中的数匝导线，属匝间短路。对于匝间故障，我们可以从绕组的两端进行观察，一般情况下，匝间故障有“流窜"的特点，也就是在绕组的两端都会有不同程度的烧痕，只是程度不太一样。匝间故障一般只限于绕组一相的一个线圈，即使其他相也有，也属于无规律状态，绕组两相或三相均发生匝间的可能性不多，除非是生产加工过程中绕组受损。
（2）对于三相绕组，出现规律性的绕组烧毁，人们习惯地称之为花瓣形状。若一相烧坏，应该是三角形接法的绕组缺相；但若两相绕组烧坏，则是星形连接绕组发生缺相问题。缺相问题一般发生在使用过程中，大多属于连接问题，但也不排除电机本身制造质量导致的缺相。
电机带载运行中若发生缺相，电机转速会突然下降，通电相（未发生断开的相）的相电流会增加很多，但电机不发生停滞，但转动时间不会太长。电机缺相若在停机期间发生，则电机不能重新起动。
（3）三相绕组全部烧坏，看起来整个绕组全部烧坏变色。不严重的，能看见端部绕组的绝缘有崩裂现象，严重时绕组、绝缘都烧得很黑，端部绕组呈松散状。这类问题可能是由于电机低电压带载运行、过载，或者接线错误、转子卡滞及起动不顺利等原因所致。
电机长期过载，与电机和负载的匹配有关，即存在小马拉大车问题；低压重载运行一般出现在电网容量不足，或野外临时拉接的线路，都会导致电机额定电压不足；对于接线问题，一般发生在三角形与星形连接的情况，如应该是星星连接的电机，被误接成三角形，电机绕组会很快的因发热而烧毁；对于电机运行过程中出现的卡滞，相当于将电机转子堵转，此时电流会特别大，同样会造成电机绕组短时间内烧毁。当然，对于电机先天性的温升高，运行时出现的绕组过热问题也不容忽略。
（4）相间和对地故障。该类故障只发生在局部，不会漫延到更大的地方，对于该问题我们在原来的文章中有过详述。
为了预防绕组发生致命性问题，应通过适当方式监视电机温度。电机过热，应该进行相关参数的检测，抽测得的参数值具备一定的特征：检测电机的三相电流。当三相电机的一相发生匝间短路时，往往两相电流比正常值大，另一相电流较小，甚至小于正常值。当测量三相绕组电阻时，阻值小者可能已短路。测绕组相间绝缘电阻，阻值低的两相可能短路，检测对地绝缘，击穿的绕组相电阻极小。
除以上对地、相间的匝间故障外，若三相绕组有一相头尾反接，则起动转矩大幅下降，稍带负载就不能升到额定转速，三相空载电流显著增大并且不平衡，噪声振动异常，空载也严重发热。电机满载连续运行时，电源电压过高或过低，三相电压不平衡，星形接法误接成三角形都会使负载电流猛增、绕组过热。