电机拆装与维修文献综述论文

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论三相异步电动机维修及故障排除 摘要：介绍三相异步电动机的结构特点及损坏情况，根据近几年在三相异步电动机检修中的经验，总结出三相 异步电动机的检修方法及在试运转试验中常见的几种故障及排除方法。 关键词：三相异步电动机 检修 定子绕组 试验 我公司自1993年开始进行三相异步电动机的维 修，经过多年的摸索，不断总结实践经验，目前为止 三相异步电动机的检修质量和判断故障点的速度都得 到了很大的提高，得到了广大客户的认可。三相异步 电动机又叫感应电动机，它是一种结构简单、坚固耐 用、使用和维护方便、运行可靠的电动机，它主要是 由定子和转子组成。目前绝大多数动力设备，如机床、 起重设备、运输机械、鼓风机、各种泵类以及日常生 活中的电扇、医疗设备等装置中广泛应用。 三相异步电动机要定期检修，方能保证可靠运行。 它的检修有一般维修，也有恢复性大修。随着使用年 限的增长，使用数量的增多，损坏情况也不断增加，恢 复性大修数量也逐年上升。我修复过各种大小规格的 电动机，功率从～300kW。 1 结构特点及损坏情况 三相异步电动机是由固定部分—定子和转动部分 —转子组成的，定子与转子之间留有相对运动所必须 的空气隙。定子是电动机的静止部分，主要由定子铁 心、定子绕组和机座等部件组成。定子铁心它作为电 动机的磁路，一般由～的硅钢片叠压而成， 钢片的表面涂有绝缘漆，内圆表面冲有均匀分布的槽， 槽内嵌放定子绕组。定子绕组的作用是通入三相交流 电流，产生旋转磁场。通常绕组是用高强度漆包线绕 制成各种型式的线圈，嵌入定子槽内。机座是固定定 子铁心和定子绕组，并以两个端盖支承转子，同时起 到保护整个电动机和发散电动机运行中所产生热量的 作用。转子是电动机的旋转部分，主要由转子铁心、转 子绕组、转轴、端盖等部件组成。转子铁心它作为电 动机的磁路是由～的硅钢片叠压而成，固 定在转轴上。转子表面冲有均匀分布的槽，槽内嵌放 转子绕组。转子绕组用以切割定子磁场，产生感应电 势和电流，并在旋转磁场作用下使转子转动。转轴用 以传递转矩，支撑转子的重量，一般由钢及合金经过 机械加工而成。端盖一般为铸铁件装在机座的两侧，起 支撑转子的作用。 三相异步电动机主要有下面几种损坏情况： （1）滚动轴承安装不正确造或润滑脂不合适，造 成轴和轴承发生磨擦，使轴磨损严重而损坏。 （2）定子绕组损坏。主要原因是电机过载、匝间、 相间、短路、对地击穿等造成定子绕组损坏。 2 三相电动机的定期检修 为了避免和减少三相异步电动机突然损坏事故， 三相异步电动机需要定期保养和检修。如遇有电动机 过热和定子绕组绝缘太低时，须立即进行检修。 三相异步电动机的检修方法是：将电动机进行解 体，对各零件先进行清理，再对它们作表观检查，是 否有异常。然后对关键部位的尺寸进行测量，对电机 绕组作电气检查。 （1）机械检查。检查电机的外壳和端盖是否有裂 缝现象，如有裂缝应进行焊接和更换。检查转子由一 侧到另一侧的轴向游隙，测量时将长500~600mm的塞 尺，塞入定、转子之间，按4个或8个等分位置来测量 气隙，然后取其平均值。表1列出了三相异步电动机气 隙大小的参考数值，该数值系指两边尺寸的总和。如 平均值与参考值偏差较大，则应检查转轴是否弯曲，装 配工艺是否妥当。另外用手拨动转子，看是否能转动， 如转不动看是否有异物卡住，轴承是否良好。然后根 据情况更换轴承、轴套。测量检查叶轮的上、下外止 口和与它们相配合的扣环及电机内径的尺寸，这两个 配合间隙是否在检修标准规定的范围内，超差时需更 换零件或采取其它措施（如：堆焊、镶套）使配合间 隙达到规定要求。否则将影响电机的性能、轴向平衡 力等。观察检查定、转子的表观情况，尤其要注意焊 缝处有无异常情况。 （2）电气检查。直流电阻检查：三相电阻的不 平衡度不得超过2%。 绝缘电阻检查：三相异步电动机绕组的绝缘电阻 一般能达到100MΩ以上。如低于5MΩ时需分析原因， 绝缘是否受潮，或绕组因绝缘不好而接地等，如经电桥 实验检测三相电阻平衡无问题，则纯属绝缘受潮，需进 行干燥处理，如定子三相电阻不平衡，则需对电机线圈 三相分别做对地耐压实验及匝间实验，查出接地点。 多采用F级绝缘。漆包线，槽绝缘、槽楔、绝缘套管、 引接线及浸渍漆等均需采用H级绝缘的材料。75kW以 下的定子绕组更换大多采用B级绝缘。漆包线，槽绝 缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用B级 绝缘的材料。电机更换绕组的原则是：按原样修复，尤 其是线圈匝数不可随意变动，匝数变化将明显影响电 机的主要性能，线径则只要接近原总面积即可，绕组 形式、线圈跨距也不要变动。 （2）总装和检查性试验。在完成定、转子的修理 后，备好合格的轴承、轴套、密封圈等即可进行总装。 装配完成后用手转动转子，转动应均匀、灵活，转子应 有一定的轴向窜动量，其窜动量应在检修标准规定的 范围内：完成总装后再检查一下直流电阻和绝缘电阻 等，认为电气性能正常后，将三相异步电动机做耐压 实验，最后进行试运转观察其电流、转速、振动等有无 异常。 4 常见试运转试验的故障及排除方法 （1）通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味 和冒烟。则检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有 断点，如有则进行修复。 （2）通电后电动机不转，然后熔丝烧断则说明可 能缺一相电源或定子绕组相间短路、定子绕组接地、 定子绕组接线错误等原因。然后一一排除这些故障。 首先检查刀闸是否有一相未合好，电源回路是否有一 相断线，如有则进行修复电源回路，若无则用兆欧表、 万用表、耐压机、匝间试验仪、电桥逐一排除查找出 故障点。 （3）电动机空载电流不平衡，三相相差大则可能 是重绕时，定子三相绕组匝数不相等、绕组首尾端接 错、电源电压不平衡、绕组存在匝间短路、线圈反接等 故障。通过绕组匝间冲击耐电压试验仪、电桥试验等 逐一排除和消除这些故障。 （4）电动机空载电流平衡，但数值大。可能是修复 时，定子绕组匝数减少过多，或Y接电动机误接为Δ， 或电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长 度减短。或大修拆除旧绕组时，使用热拆法不当，使铁 芯烧损。这些问题则通过逐一排除进行修复，若是匝 数减少的问题，则重绕定子绕组恢复正确匝数。若是 接法错误，则改接为Y，若是装配错误和铁芯烧损则重 3 三相异步电动机的恢复性大修 绕组损坏的三相异步电动机，需进行恢复性大修。 损坏情况一般是定子绕组发生对地、相间击穿，线圈 匝间短路，过载而造成绕组烧毁。均需更换定子线圈。 （1）定子绕组更换。75kW以上的定子绕组更换大 电动机 的容量 k W ～ 1～2 2～ 10～15 20～40 50～75 100～180 200～250 正常气隙 m m 增大的气隙 m m 正常气隙 m m 增大的气隙 m m 500～1500r/min 电动机转速 3000r/min 表1 三相异步电动机的平均气隙值 新装配，检修铁芯等来解决。 5结论 通过对三相异步电动机的近十年维修，不断总结 实践经验，使我公司检修的电动机的质量有了很大的 提高。我们不仅初步理顺了电动机的管理体制，建立 了一套较规范的检修管理制度，使维修工作走上规范 化管理道路。今后我们将通过进一步强化管理，巩固 取得的成果，使维修工作再上一个新台阶。

（1）磁电机的拆装

磁电机的分解如图8-3所示。

图8-3 磁电机的分解图

拆卸磁电机应按下述步骤进行。

①拆下变速踏板和左曲轴箱盖。

② 用固定叉卡住磁电机飞轮，然后用套筒扳手拆下固定螺母。

图8-4 拆卸磁电机上的飞轮

③ 将飞轮拔出器的专用螺母安装在飞轮轴套的螺纹孔内，专用螺杆顶在曲轴中心孔上，如图8-4所示。旋转专用螺杆，使飞轮与曲轴分离（为防止专用螺母转动，可用扳手将其固定）。

磁电机飞轮被拆下后，可检查传感器是否松动，飞轮键槽及半圆键是否损坏。传感器如松动应重新紧固；飞轮键槽及半圆键损坏应更换相应零件。

④从曲轴上取下半圆键，断开磁电机及空挡开关与外界的连接导线，拆下两个定子固定螺钉，取下定子。

⑤拆下充电绕组或传感器的固定螺钉，即可拆下并更换已损坏的充电绕组或传感器。

⑥磁电机的装配按拆卸时的相反顺序进行，但装配前应检查定子上的大、小O形密封圈以及油封有无损坏或变形现象。

（2）磁电机线圈的检修

磁电机线圈的种类较多，向点火系统供电的线圈有：点火充电线圈（用于有触点点火系统）、充电线圈和触发线圈（用于无触点点火系统）。向信号系统和照明系统供电的线圈有：信号线圈和照明线圈（或合用一个带抽头的线圈）。

图8-5 检测磁电机各线圈的断路或短路

用万用表欧姆挡检测各线圈与导线端之间的电阻，可以判定是否有断路或短路现象，如图8-5所示。当电阻明显大于正常值时，表明引线接触不良；当电阻无穷大时，表明有断路现象；当电阻明显小于正常值时，表明有短路现象。应对线圈进行检修或更换。

当线圈有断路或短路时，可将旧绕组从线圈骨架上卸下，按原线径、匝数和绕向重新绕制，并在绕制的线圈外部包上白纱布或白线，然后浸绝缘漆并烘干。

对于信号线圈与照明线圈共用同一铁芯的发电机，还应测其照明线圈输出端对地的电阻值，以排除因照明线圈短路或搭铁而影响信号线圈的输出。

①CDI充电线圈的检测。CDI充电线圈由一个绕组构成，该绕组的导线匝数比较多，导线比较细，用于给CDI的储能电容充电。

CDI充电线圈电阻值的检测：如图8-6所示，用万用表的电阻挡测量CDI充电线圈的电阻值（D、E 两点），其电阻值应为（980±50）Ω，CDI充电线圈有短路或断路，需检测其输出交流电压。

图8-6 测量CDI充电线圈的电阻值

CDI充电线圈的输出交流电压检测：连续踏启动杆，用万用表的交流电压挡测量CDI充电线圈的输出交流电压（D、E 两点）。CDI充电线圈的输出交流电压一般为170～270V，否则，表明CDI充电线圈线路有故障，需检修或更换。

② 蓄电池充电线圈的检测。蓄电池充电线圈的作用是给蓄电池充电，由3个绕组串联而成。蓄电池充电线圈电阻值的检测：用万用表的电阻挡测量蓄电池充电线圈电阻值（A、D 两接头），其电阻值应为1Ω左右，否则，表明蓄电池充电线圈有断路或短路，需检测其输出的交流电压。

蓄电池充电线圈交流输出电压的检测：连续踏下启动杆，用万用表的交流电压挡测量蓄电池充电线圈输出交流电压（A、D 两接头），其输出交流电压应为20～74V，否则，表明蓄电池充电线圈线路有故障，需检修或更换磁电机。

③ 照明线圈的检测。照明线圈由1个绕组构成，给前照灯、尾灯、仪表灯等照明设备供电。照明线圈电阻值的检测：用万用表的电阻挡测量照明线圈的电阻值（D、F 两接头），其电阻值应为Ω，否则，表明照明线圈线路有短路或断路，需检测其输出交流电压。

照明线圈输出交流电压的检测：连续踏下启动杆，用万用表的交流电压挡测量照明线圈输出交流电压（D、F 两接头），其输出交流电压应为20～80V，否则，表明蓄电池充电线圈线路有故障，需检修或更换磁电机。

④CDI触发线圈的检测。CDI触发线圈由1个绕组构成，提供给CDI一个触发信号，使CDI内可控硅触发导通，以保证点火正时。

CDI触发线圈电阻值的检测：用万用表的电阻挡测量CDI触发线圈的电阻（B、C 两接头），其电阻值应为（88±5）Ω，否则，表明触发线圈有短路或断路，再测量其输出电压。

CDI触发线圈输出交流电压的检测：连续踏下启动杆，用万用表的交流电压挡测量触发线圈输出交流电压（B、C 两接头），其输出交流电压应为1～2V，否则，表明触发线圈线路有故障，需检修或更换磁电机。

（3）磁电机飞轮的检修

图8-7 磁电机飞轮

①检查磁电机飞轮的键槽及锥孔（图8-7）。键槽损伤、锥孔损伤以及铆接松动，容易引起飞轮极靴与线圈铁芯擦碰。当铆接有松动时，可重新铆接。

② 检查极靴与线圈铁芯。检查飞轮在旋转中是否偏摆，然后检查线圈铁芯在底板上的固定是否有松动，以及底板在曲轴箱上的固定是否偏斜或松动。极靴与铁芯擦碰时，应及时检修。

③ 检查磁铁。判断转子（飞轮）是否退磁，只要将螺丝刀分别放在新旧飞轮的磁铁上进行吸力试验与比较，便可确认。如果磁性减退，可将飞轮放在充电设备上重新充磁。当充磁的磁场方向有误时，可改变磁场方向后重新充磁。

（4）磁电机整流调节器的检修

整流调节器是摩托车交流照明系统和直流信号系统之间的电气部件，如图8-8所示。其作用有两个：其一是将磁电机的交流电通过整流后，以脉动直流电形式向蓄电池补充电能，使蓄电池有足够的电能供给直流信号系统，使该系统可靠地工作。其二是稳定发动机不同转速下磁电机输出的交流电压。因为发动机工作时，其转速变化范围从怠速1500r/min左右到高速8000r/min左右，其转速变化达5倍多，根据磁电机输出电压与发动机转速成正比的关系，交流电压输出也将变化5倍多，如不设定调压装置，将造成摩托车在低速时灯光暗淡不清，高速时烧坏灯泡的后果。

图8-8 整流调节器

（5）磁电机整流调节器的检修

两轮摩托车整流器的常见形式有3种：由1个二极管所组成的半波整流器，如铃木A100、AX100等；将整流器与电压调节器合为一体的整流调节器，如嘉陵本田JH70、幸福XF125等；由4个二极管所组成的桥式全波整流器，如幸福XF250。

①检查整流器。仅有1个二极管组成的半波整流器的常见故障不外乎断路或被击穿，由于正常的二极管本身具有单向导通的特点，因此通过万用表对其正、反向进行检测，便可做出判断。

最基本的方法是用万用表测量各个端子间的通电情况，当显示在一个极性导通而另一极性不导通时，说明正常。另外，应当注意在电池脱离连接状态时，若启动发动机，会给整流器加上高电压，瞬间内就会使整流器报废。

检查时先拆下整流器（即二极管），用欧姆表测量整流器两导电片间的电阻，然后将表笔对调一下，再测量一次。所得两次测量电阻值可能有以下几种情况：一次测量电阻值无穷大（大于10kΩ），另一次测量值较小（小于10Ω），说明整流器良好；两次测量电阻值均很小（即表针指示接近0Ω），说明整流器已短路，应予以更换；两次测量电阻值均无穷大（即表针不动），说明整流器已断路，应予以更换；两次测量电阻值相等，说明整流器无整流作用，应予以更换；两次测量电阻值相差不大，即为反向漏电，说明整流器整流作用性能差，应予以更换；测量时电阻值不稳定，说明整流器内部接触不良，应予以更换。

图8-9 用万用表检查稳压器

② 用万用表检查稳压器。用万用表检查稳压器的端子与搭铁端间是否导通，如图8-9所示。检查时应变换万用表试笔的正、负端，反复进行。端子与搭铁端若不导通，为正常。

③ 用蓄电池检查稳压器。用万用表检查，无法进行稳压器内部的晶体管、稳压二极管等电子回路的检查，因此，可同时进行如下检查。

将蓄电池连上灯泡（3～10W）后进行检查，如图8-10所示。但这种检查方法无法判定电压设定值。使用的灯泡，其电压值应等于或高于蓄电池的电压值。

图8-10 用蓄电池检查稳压器

图8-11 检查稳压整流器的电阻值及导通

④检查稳压整流器。整流器与稳压器合为一体的装置是稳压整流器。检查时可用万用表测量各导线端子间的电阻值及导通情况，如图8-11所示。若测量值不符合规定值，说明稳压整流器已损坏，应更换。

⑤检测桥式全波整流器。对于桥式全波整流器（单向），可用万用表的欧姆挡分别测量每个二极管（共4个）的正、反向电阻来判别其好坏，其方法和原理与半波整流器相同。完好的桥式整流器除了每个整流二极管单独检测时需符合要求之外，还必须要能按必要的导通方向连接成桥式整流器的通路。

当其中的某一个二极管损坏时，可用电烙铁将已被击穿或损坏的二极管焊点处熔化并取下，换上型号及规格与原件相同的新二极管即可。