第四章三相交流異步電機(jī)檢修12【本章內(nèi)容提要】三相異步電機(jī)主要故障：常見(jiàn)故障、原因和處理；三相異步電機(jī)解體與組裝：一般性介紹電機(jī)解體與組裝的步驟和方法。三相異步電機(jī)的試驗(yàn)：一般性介紹電機(jī)的試驗(yàn)方法與程序。三相異步電機(jī)繞組浸漆和機(jī)械部分的修復(fù)方法：繞組浸漆的方法、機(jī)械部分的修復(fù)方法；HXD3D型交流電力機(jī)車牽引電機(jī)C5級(jí)修檢修工藝：HXD3D型機(jī)車牽引電機(jī)C5級(jí)修檢修工藝過(guò)程；HXD3B型交流電力機(jī)車牽引電機(jī)C5級(jí)修檢修工藝：HXD3B型機(jī)車牽引電機(jī)C5級(jí)修檢修工藝過(guò)程。

本章講授內(nèi)容以具有代表性和典型性的HXD3D型交流電力機(jī)車C4、C5級(jí)修檢修工藝為例。內(nèi)容涉及了具體檢修工藝，即崗位操作技能，在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生職業(yè)觀、吃苦耐勞、愛(ài)崗敬業(yè)等職業(yè)道德的教育。

三相異步電機(jī)主要故障第一節(jié)34

三相交流異步電機(jī)故障通常分為電氣故障和機(jī)械故障兩個(gè)方面，比較常見(jiàn)的有：1.電機(jī)缺相運(yùn)行2.匝間短路3.相間短路4.電機(jī)接地5.過(guò)載6.電動(dòng)機(jī)軸承過(guò)熱7.電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中振動(dòng)過(guò)大三相異步電機(jī)主要故障5三相異步電機(jī)主要故障——電機(jī)缺相運(yùn)行

1表象特征：缺（斷）相運(yùn)行。三相異部電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，斷一相電源線或斷一相繞組就會(huì)形成缺相運(yùn)行。如果軸上負(fù)載沒(méi)有改變，則電動(dòng)機(jī)處于嚴(yán)重過(guò)載狀態(tài)，定子電流將達(dá)到額定值的1.5倍甚至更高，時(shí)間稍長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)就會(huì)燒毀。

缺相運(yùn)行其繞組特征是很明顯的，拆開(kāi)電機(jī)端蓋，會(huì)看到電機(jī)繞組端部的1/3或2/3的極相組燒黑或變?yōu)樯钭厣?，而其中的一相或兩相繞組完好或微變色。2.原因：主要是線路和電機(jī)引線連接有浮接現(xiàn)象，引起接觸電阻大，使連接處逐步氧化而造成斷相。

3.處理方法：重繞電機(jī)繞組。6三相異步電機(jī)主要故障——匝間短路

1．表象特征：繞組中相鄰兩條導(dǎo)線之間的絕緣損壞后，使兩導(dǎo)體相碰，就為繞組短路。發(fā)生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路。發(fā)生在同一相繞組中的繞組短路稱為匝間短路。無(wú)論是匝間短路或相間短路，都會(huì)使得某一相或兩相電流增加，引起局部發(fā)熱，使絕緣老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命甚至損壞電動(dòng)機(jī)。在線圈的端部，就能夠清楚地看到線圈的幾匝或整個(gè)線圈，甚至一個(gè)極相組燒焦，燒焦部分呈裸銅線。其他均完好。一般情況下保護(hù)電器動(dòng)作，起保護(hù)作用。

2．原因：主要是嵌線質(zhì)量不高或機(jī)械磨損，造成本相繞組中導(dǎo)線絕緣損傷，引起匝間短路。7三相異步電機(jī)主要故障——匝間短路

3.檢查

（1）排除法。當(dāng)發(fā)生上述故障時(shí)，首先要檢查電動(dòng)機(jī)電源電纜對(duì)地絕緣和相間絕緣情況是否完好，如電纜對(duì)地絕緣或相間絕緣為零，要及時(shí)更換電纜；或檢查電動(dòng)機(jī)。

（2）直流電阻測(cè)試法。將電源電纜摘掉，對(duì)電動(dòng)機(jī)的繞組間進(jìn)行直流電阻測(cè)試，可發(fā)現(xiàn)繞組間的直流電阻不平衡，即判斷電動(dòng)機(jī)的繞組短路。此時(shí)要重新纏繞的電機(jī)的繞組或更換繞組。

（3）觀察法。打開(kāi)電機(jī)發(fā)現(xiàn)繞組有燒壞變黑，可聞到濃濃的焦糊味。

4.處理方法：可局部修理的，換一個(gè)線圈或一組線圈即可。不宜局部修理的，重繞全部繞組。8三相異步電機(jī)主要故障——相間短路

（1）表象特征：在短路處發(fā)生了爆斷，并熔斷了很多導(dǎo)線，附近會(huì)有很多熔化的銅屑，其他處均完好無(wú)損。

（2）原因：主要是端部相間絕緣、雙層線圈層間絕緣沒(méi)有墊妥，在電機(jī)受熱或受潮時(shí)，絕緣性能下降，擊穿形成相間短路。也有線圈組間連接套管處理不妥，絕緣材料選用不當(dāng)?shù)仍颉?/p>

（3）處理方法：重繞電機(jī)繞組，并注意相間絕緣要墊妥，選用合適的絕緣材料。9三相異步電機(jī)主要故障——電機(jī)接地

1.表象特征：用兆歐表測(cè)試電機(jī)繞組與地之間絕緣電阻小于1M以下。

2.原因：主要是嵌線質(zhì)量不高，造成槽口絕緣破損；高溫或受潮引起絕緣性能降低；電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載運(yùn)行；有害氣體、粉塵的腐蝕；定子、轉(zhuǎn)子磨擦引起絕緣灼傷；引出線絕緣損壞與機(jī)殼相碰；過(guò)電壓擊穿。

3.檢查

（1）觀察法。目測(cè)繞組端部及線槽內(nèi)絕緣，觀察有無(wú)損傷和焦黑的痕跡。

（2）兆歐表測(cè)試法。通過(guò)用兆歐表的500V檔測(cè)量每組的絕緣電阻，若讀數(shù)值很小或?yàn)榱悖瑒t表示該項(xiàng)繞組接地。

（3）同樣通過(guò)兆歐表測(cè)試法測(cè)試電纜故障。

4.處理方法：從嵌線質(zhì)量、絕緣材料選用上提高要求。10三相異步電機(jī)主要故障——過(guò)載

（1）表象特征：三相繞組全部焦黑。

（2）原因：主要是電機(jī)端部電壓太低；接線不符合要求，Y、△接不分；機(jī)械方面，不注意電機(jī)的使用條件和要求；電機(jī)本身定、轉(zhuǎn)子間氣隙過(guò)大，鼠籠式轉(zhuǎn)子鋁條斷裂，重繞時(shí)線圈數(shù)據(jù)與原設(shè)計(jì)相差太大等都是造成過(guò)載的原因。

（3）處理方法：重繞電機(jī)繞組后，在找原因，并針對(duì)性處理。11三相異步電機(jī)主要故障——電動(dòng)機(jī)軸承過(guò)熱

1.表征現(xiàn)象：用溫度計(jì)法測(cè)得滾動(dòng)軸承溫度大于95℃。

2．原因：軸承潤(rùn)滑脂過(guò)多或過(guò)少或有雜質(zhì)；潤(rùn)滑脂裝載量不符要求；軸承與軸頸或端蓋配合不當(dāng)（過(guò)緊或過(guò)松）。

3.處理方法：調(diào)整相關(guān)因素。12三相異步電機(jī)主要故障——電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中振動(dòng)過(guò)大

主要原因及處理方法：

1.轉(zhuǎn)子不平衡（如配重螺絲脫落）。應(yīng)校正，使重心在轉(zhuǎn)子中心軸上。

2.轉(zhuǎn)軸彎曲。應(yīng)更換。

3.安裝底座固定不穩(wěn)，地腳螺絲松動(dòng)。應(yīng)重新固定。

4.籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷或繞線轉(zhuǎn)子繞組斷，使負(fù)載電流時(shí)大時(shí)小，產(chǎn)生振動(dòng)。對(duì)銅導(dǎo)條轉(zhuǎn)子作焊補(bǔ)或更換，鑄鋁轉(zhuǎn)子應(yīng)更換。三相異步電機(jī)解體與組裝第二節(jié)13

三相交流電機(jī)較高級(jí)修程工藝過(guò)程一般包括工序：解體→清洗→檢查測(cè)量→修復(fù)（如繞組浸漆等）→組裝→試驗(yàn)等。本章將對(duì)過(guò)程中主要工序予以一般性的介紹。14一、三相異步電動(dòng)機(jī)解體

1.解體前的準(zhǔn)備

（1）切斷電源，拆開(kāi)電機(jī)與電源連接線，同時(shí)做好與電源線相對(duì)應(yīng)的標(biāo)記，以免恢復(fù)時(shí)相序搞錯(cuò)。

（2）備齊拆卸工具，特別是拉具、套筒等專用工具。

（3）熟悉電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

（4）測(cè)量并記錄齒輪與軸臺(tái)間的距離。

（5）標(biāo)記電源線在接線盒中的相序、電機(jī)的出軸方向及引出線在機(jī)座上的出口方向。

2.解體步驟

（1）卸齒輪。

（2）旋下前后端蓋緊固的螺釘，并拆下前軸承外蓋。

（3）抽出轉(zhuǎn)子。

（4）卸下前端蓋，最后拆卸前后軸承及軸承內(nèi)蓋。15一、三相異步電動(dòng)機(jī)解體

3.主要部件的解體方法——軸承的拆卸。

①用拉具進(jìn)行拆卸。拆卸時(shí)拉具鉤爪一定要抓牢軸承內(nèi)圈，以免損壞軸承，如圖4.1所示。

②用銅棒拆卸。將銅棒對(duì)準(zhǔn)軸承內(nèi)圈，用錘子敲打銅棒，如圖4.2所示。用此方法時(shí)要注意輪流敲打軸承內(nèi)圈的相對(duì)兩側(cè)，不可敲打一邊，用力也不要過(guò)猛，直到把軸承敲出為止。

③在拆卸端蓋內(nèi)孔軸承時(shí)，可采用如圖4.3所示的方法，將端蓋止口面向上平穩(wěn)放置，在軸承外圈的下面墊上木板，但不能頂住軸承，然后用一根直徑略小于軸承外沿的銅棒或其他金屬管抵住軸承外圈，從上往下用錘子敲打，使軸承從下方脫出。圖4.1用拉具拆卸軸承圖4.2敲打拆卸軸承圖4.3拆卸端蓋內(nèi)孔軸承16圖4.4鐵板架住拆卸軸承一、三相異步電動(dòng)機(jī)解體

④

鐵板架住拆卸。用兩塊厚鋼板架住軸承內(nèi)圈，鐵板的兩端用可靠支撐物架起，使轉(zhuǎn)子懸空，如圖4.4所示，然后在軸上端面墊上厚木板并用錘子敲打，使軸承脫出。

（2）抽出轉(zhuǎn)子。在抽出轉(zhuǎn)子之前，應(yīng)在轉(zhuǎn)子下面氣隙和繞組端部墊上厚紙板，以免抽出轉(zhuǎn)子時(shí)碰傷鐵芯和繞組。對(duì)于小型電機(jī)的轉(zhuǎn)子可直接用手取出，一手握住轉(zhuǎn)軸，把轉(zhuǎn)子拉出一些，隨后另一手托住轉(zhuǎn)子鐵芯逐漸往外移。在拆卸較大的電機(jī)時(shí)，可兩個(gè)人一起操作，每人抬住轉(zhuǎn)軸的一端，漸漸地把轉(zhuǎn)子往外移。對(duì)于大型的電機(jī)必須用起重設(shè)備吊出。17二、三相異步電機(jī)組裝

1.組裝前的準(zhǔn)備

先備齊裝配工具，將可洗的各零件用汽油沖洗，并用棉布擦拭干凈，再?gòu)氐浊鍜叨ㄗ?、轉(zhuǎn)子內(nèi)部表面的塵垢。接著檢查槽楔、綁扎帶等是否松動(dòng)，有無(wú)高出定子鐵芯內(nèi)表面的地方，并做好相應(yīng)地處理。

2.組裝步驟

按解體時(shí)的逆順序進(jìn)行，并注意將各部件按拆卸時(shí)所做的標(biāo)記復(fù)位。18二、三相異步電機(jī)組裝

3.主要部件的組裝方法

（1）軸承的裝配。軸承的裝配方法分冷套法和熱套法。冷套法是先將軸頸部分擦拭干凈，把經(jīng)過(guò)清洗好的軸承套在軸上，用一段鋼管，其內(nèi)頸略大于軸頸直徑，外頸又略小于軸承內(nèi)圈的外徑，套入軸頸，再用手錘敲打鋼管端頭，將軸承敲進(jìn)。也可用硬質(zhì)木棒或金屬棒頂住軸承內(nèi)圈敲打，為避免軸承歪扭，應(yīng)在軸承內(nèi)圈的圓周上均勻敲打，使軸承平衡地行進(jìn)，如圖4.5所示。圖4.5冷套法安裝軸承19二、三相異步電機(jī)組裝

熱套法是將軸承放入80～100C變壓器油中30～40min后，趁熱取出迅速套入軸頸中，如圖4.6所示。圖4.6

熱套法安裝軸承

注意：安裝軸承時(shí)，標(biāo)號(hào)必須向外，以便下次更換時(shí)查對(duì)軸承型號(hào)。另外，在安裝好的軸承中要按其總?cè)萘康?/3～2/3容積加注潤(rùn)滑油，轉(zhuǎn)速高的按小值加注，轉(zhuǎn)速低的按大值加注。如軸承磨損嚴(yán)重，外圈與內(nèi)圈間隙過(guò)大，造成軸承過(guò)度松動(dòng)，轉(zhuǎn)子下垂并摩擦鐵芯，軸承滾動(dòng)體破碎或滾動(dòng)體與滾槽有斑痕出現(xiàn)，保持架有斑痕或被磨壞等，都應(yīng)進(jìn)行更換新軸承。更換的軸承應(yīng)與損壞的軸承型號(hào)相符。20二、三相異步電機(jī)組裝

（2）后端蓋的裝配。將軸伸端朝下垂直放置，在其端面上墊上木板，后端蓋套在后軸承上，用木錘敲打，如圖4.7所示。把后端蓋敲進(jìn)去后，裝軸承外蓋。緊固內(nèi)外軸承蓋的螺栓時(shí)注意要對(duì)稱地逐步擰緊，不能先擰緊一個(gè)，再擰緊另一個(gè)。圖4.7后端蓋的裝配21二、三相異步電機(jī)組裝

（3）前端蓋的裝配。將前軸承內(nèi)蓋與前軸承按規(guī)定加夠潤(rùn)滑油后，一起套入轉(zhuǎn)軸，然后在前內(nèi)軸承蓋的螺孔與前端蓋對(duì)應(yīng)的兩個(gè)對(duì)稱孔中穿入銅絲拉住內(nèi)蓋，待前端蓋固定就位后，再?gòu)你~絲上穿入前外軸承蓋，拉緊對(duì)齊。接著給未穿銅絲的孔中先擰進(jìn)螺栓，帶上絲扣后，抽出銅絲，最后給這兩個(gè)螺孔擰入螺栓，依次對(duì)稱逐步擰緊。也可用一個(gè)比軸承蓋螺栓更長(zhǎng)的無(wú)頭螺絲（吊緊螺絲），先擰進(jìn)前內(nèi)軸承蓋，在將前端蓋和前外軸承蓋相應(yīng)的孔套在這個(gè)無(wú)頭長(zhǎng)螺絲上，使內(nèi)外軸承蓋和端蓋的對(duì)應(yīng)孔始終拉緊對(duì)齊。待端蓋到位后，先擰緊其余兩個(gè)軸承蓋螺栓，在用第三個(gè)軸承蓋螺栓換下開(kāi)始時(shí)用以定位的無(wú)頭長(zhǎng)螺絲（吊緊螺絲）。三相異步電機(jī)的試驗(yàn)第三節(jié)2223二、三相異步電機(jī)的試驗(yàn)

三相異步電機(jī)在組裝過(guò)程中，為了保證組裝的正確性，在組裝過(guò)程中安排了許多檢查、測(cè)量、試驗(yàn)環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)一些參數(shù)的控制，確保電機(jī)的檢修質(zhì)的量。這是一個(gè)重要過(guò)程。

牽引電機(jī)拆卸重新組裝后必須進(jìn)行試驗(yàn)檢查，以確認(rèn)電機(jī)是否正常。電機(jī)組裝到車上后，要按照該類型電機(jī)的技術(shù)