06.25 電動機繞組極性的測定與分析,多圖直觀為你解析繞組知識

1 繞組極性測定的意義

三相電動機具有結構簡單,製造、使用、維護簡便,成本低廉,運行可靠,效率高等優點,因此在工農業生產及日常生活中得以廣泛應用。但由於使用頻率較高,特別是在環境條件惡劣,超負荷運轉的情況下,容易出現故障現象,俗稱“電機燒壞”。由於電動機繞組聯接可分為星形接法和三角形接法,重新纏繞的電動機繞組需確定定子繞組極性(亦稱首末端)後,再按不同的接線方式進行接線。

2 繞組極性測定方法

對於三相電動機繞組極性的測定,目前常用的測試方法主要有:燈泡檢查法、萬用表檢查法、剩磁法。

2.1 燈泡檢查法

用2節乾電池和1個手電筒上的小燈泡,就可以判斷出三相繞組的首端和末端。

(1)首先判斷哪2根引出線是同一繞組。把電池和小燈泡串聯起來,將它的一根測試引線接到電動機的任意一個引出線上,然後拿另一根引出線分別於其他5個引出端接觸,如圖1所示。如果當測試引線接觸某個引出線端時小燈泡亮了,則與電池和小燈泡相連的2個引出線端是屬於同一相繞組,如圖1(a)所示;倘若測試引線接觸繞組引出線端時,燈泡不亮,則此2根引出線不是屬於同一相,如圖1(b)所示。按此方法,可以判斷出另外二相繞組引出線的始端。判定後要做好標記,以免混亂。

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圖1 燈泡檢查法測定電動機繞組極性接線圖

(2)其次判斷繞組的首末端。任意二相繞組串聯後接上燈泡,將第三相繞組接通電池,如果在接通瞬間燈泡發亮,則三相繞組首末端連接正確,如圖1(c)所示;如果燈泡不亮,則與燈泡相連的兩個線端分別是這二相繞組的首端(或者是這二相繞組的末端),如圖1(d)所示。判斷出二相繞組的首端和末端以後,做好適當的標記。將已判知首末端的一相繞組與第三相繞組串聯,再按照上述方法判別出第三相繞組的首末端。

2.2 萬用表檢查法

(1)判別哪2個線端是屬於同一相繞組。把萬用表選擇開關切換至電阻檔上,把6個引出線端的任意一個接到萬用表的一端,萬用表的另一端分別接觸到另外的5個引出線端,如果測得的電阻值近似為零時,則與萬用表連接的2個線端是屬於同一相繞組的。

(2)把萬用表選擇開關切換至測直流電流檔(或直流電壓檔也可以),量程選小一些。把任意一相的2根引出線接到萬用表的2個表筆上。再把另一相繞組的1根引出線接到電池的負極,用電池的正極去觸碰這一相繞組的另一根引出線。合上開關瞬間,同時注意觀察萬用表錶針的瞬間偏轉方向,如果錶針正轉移(向右方偏轉),如圖2(a)所示,說明電池正極U1所接線與萬用表負極W2所接線同為首端(或末端),另外2根引出線同為末端(或首端);如果萬用表指針瞬間反向偏轉(向左偏轉),如圖2(b),說明電池正極U1所接線與萬用表正極W1所接線同為首端(或末端),另外2根引出線同為末端(或首端),將已經判別的2繞組的首(末)端做好標記。

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圖2 萬用表檢查法測定電動機繞組極性接線圖

萬用表與繞組的接線不動,把電池改接到另一相繞組上,用上面的方法可以判別出另一相繞組的首末端來。

2.3 剩磁法

(1)把萬用表選擇開關切換至電阻檔上,判別出哪2個線端是屬於同一相繞組,方法同前。

(2)將三相繞組任意接成並聯,如圖3(a)(b)所示,用萬用表的毫安檔進行測試,用手轉動電動機轉子,觀察錶針擺動情況,如果萬用表指針不擺動(或擺動幅度很小),說明是定子繞組的3個首端(U1、V1、W1)並聯在一起,3個末端(U2、V2、W2)並聯在一起;如果萬用表指針擺動,則說明繞組其中有一相首末端接線有錯。在不知是哪一相接錯的情況下,可固定一相繞組線端,分別調換另外二相繞組線端進行測試判別。直到錶針不擺動(或擺動幅度最小)為止,這樣就表明三相繞組的同名端並聯在一起了。另外,也可把三相繞組串聯,如圖3(c)所示,當轉動轉子時,錶針若要擺動,可固定一相調換另一相或兩相線端,直到轉動轉子萬用表指針不擺動(或擺幅很小)為止,表明三相繞組首末端是順次相連。

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圖3 剩磁法測定電動機繞組極性接線圖

3 極性測定的注意事項

(1)採用燈泡檢查法測定時,應當注意燈泡的額定電壓與電池電壓要相配合,否則會因電流太小,使燈泡該亮而沒有亮,造成誤判。所以應把二相串聯繞組的線端對調一下,再測試1次,若2次燈泡都不亮,說明感應電流太小,適當增加電池節數(增高電壓)或更換一隻額定電壓更小的燈泡即可。同樣道理,也可採用36V的交流電源和白熾燈來代替電池和小燈泡,判別方法與前述相同。

(2)萬用表檢查法根據電磁感應的原理。需注意的是觀察電池接通時那一瞬間的萬用表指針的偏轉方向,而不應是電池斷開繞組時的瞬間萬用表的指針偏轉方向。

(3)剩磁法測定定子繞組首末端是利用轉子中的剩磁在定子繞組中產生感應電勢的方向關係來判別的,所以電動機轉子必須有剩磁,即必須是運轉過的或通過電的電動機。假若不能確定電動機是否有剩磁,可用下列方法判定電動機是否存在剩磁:①用萬用表電阻檔測試出電動機定子任一相繞組的2個端子;②採用接線圖4(a)接線,即把測出的定子任一相繞組的2個端子與萬用表(置mA檔)串聯構成閉合迴路;③用手慢慢勻速轉動轉子,如果萬用表的指針擺動,則表示電動機有剩磁;如果萬用表的指針不動,則表示電動機沒剩磁。假若測出電動機沒有剩磁,則此方法不適用,可採用其它方法測定。

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圖4 剩磁測定和燈泡檢查法測定繞組極性圖

4 案例分析

某工廠1臺三相4極異步電動機,通電後不能啟動。經詢問用戶,該電動機在大修後,繞組重繞通電試機時,聲音發悶且振動強烈,配電盤閃火,電動機不能起動。根據上述情況,測試人員初步可判斷前維修人員在電動機接引出線時,首末端標記錯誤或接線疏忽大意而忘記“反串”,此時相當於“一相接反”,從而引發故障。

測試人員採用燈泡檢查法對電動機繞組進行分析,將一相接於36V交流電源,另二相按原先首末端串聯後接入低壓燈泡上,如圖4(b)所示,或發現燈不亮,將串聯的一相倒接後,測試燈亮。三相依次試驗。檢測結果說明,燈不亮的1次測試中的串聯相首末端接錯,二相感應電勢相減,燈上的電壓極小,故燈不亮。倒接以後,感應電勢相加,燈上電壓變大,故燈亮。

測試人員將接錯的相繞組首末對調後,三相定子繞組故障分析及維修試驗正確,接入三相交流電源,試機正常,故障排除。

5 結束語

三相電動機繞組的極性測定是電動機定子繞組重新纏繞後必須進行的基礎測定項目,確定繞組首末端後進而按不同要求將三相繞組聯接組合成星形或三角形。根據電磁感應原理,本文主要介紹了3種簡單易行的極性測定方法,可有效防止因繞組首末端接反造成的電機異常或損壞事故,實際工作中可根據具體情況選擇應用。


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