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电机产品电气故障的分类及原因分析

日期:2021-08-04 08:30   浏览次数:

电气部分是电机产品的必要组成部分,涉及导电材料、导磁材料、绝缘材料和结构件等。电机产品常见的电气质量故障有:对地绝缘、匝间绝缘、三相电机、电阻不均匀、电流不均匀、绕组过热、电机过载、质量不对等。其中地、相、匝间质量故障基本可以归结为绝缘处理问题;电阻不均匀、电流不均匀、缺相的故障可以归结为绕组连接问题,而绕组过热、过载的故障可能与制造工艺或电机的实际使用有关。

01电机绝缘工艺和质量控制

绝缘是电机可靠性的基础。电机的绝缘包括电磁线、引线等导电材料的绝缘,也包括生产加工中涉及的绝缘纸、绝缘管、绝缘漆、云母带等强化绝缘材料。绝缘材料的耐热等级是一项关键性能指标,应与电机的温升控制水平相匹配。

绕组匝间绝缘是指同相线圈匝间的绝缘性能,软绕组电机的匝间绝缘是由电磁线的漆膜和浸渍工艺保证的,裸铜线的匝间绝缘性能是由外绝缘层和浸泡干燥工艺保证的。对于裸铜线的绕组,大多采用大截面的型材,以匝数少为基本特征,匝间绝缘的概率极小,高压电机采用云母线和绕线式绝缘电磁线,绕组的匝间绝缘主要是自身的绝缘层,通过糊化和浸泡干燥工艺加强绝缘。

对于不同类型电磁线的电机绕组,绕组加工和浸泡干燥工艺控制直接关系到整体质量水平。如何减少和消除绕组中的气隙,最大限度地用绝缘材料填充所有的间隙,并将其固定为一个整体,是提高电机绝缘性能和振动性能的关键。

相间和接地绝缘是指不同相绕组之间以及绕组及其相关部件之间的绝缘性能。绝缘材料的材质、形状和加工工艺,尤其是浸泡和干燥过程的控制,综合决定了电机的绝缘性能水平,包括运输和装配过程中的保护,是控制此类质量问题的关键。

02连接类质量故障

在电机的测试阶段和运行过程中,会不时出现电流不均匀、电阻不均匀、断相运行等质量问题。原因基本可以概括为缠绕加工的连接性和对称性。在制造过程中,电磁线的断线连接、绕组连接、绕组与引线的连接都是关键控制点,尤其是焊接工艺的可靠性对控制这类问题非常重要。

三相电机的故障特征很明显,这种问题在原推文中已经有详细描述。这个问题可能发生在电机的测试阶段或运行阶段。三相电机缺相运行时,伴随着大而沉闷的电磁噪声,会导致电机绕组在短时间内烧毁。

03绕组过热和电机过载问题

绕组过热或电机过载引起的故障具有相同的特性,即所有绕组绝缘老化,甚至所有绕组发黑。电机产品先天的温升会导致这个问题,不满足的运行条件会导致使用过程中的大电流,也会导致这个问题,当电机产品频繁启动,长时间过载时,绕组也会烧坏。

电机绕组在非过载条件下的发热问题可能与绝缘处理、通风散热、电机绕组的工作环境有关。具体问题要具体分析解决。

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