电动机定子绕组故障处理

一、定子绕组接地故障

1、接地故障现象

电动机定子绕组发生接地故障时，若电动机外壳未可靠接地会造成机壳带电，危及人身安全；若电动机已可靠接地会造成熔断器熔断。绕组接地后，线圈的有效匝数减少，电流增大，绕组严重发热，烧坏绝缘，有时还伴有异常响声、振动，严重的绕组接地可能导致绕组短路，使电动机不能工作。

2、接地故障原因

由于嵌线工艺不当，把槽口底部绝缘压破，槽口绝缘封闭不良，槽绝缘损伤等都会引起绕组接地。有时电动机长期过载运行使绝缘老化变脆；导线松动、硅钢片未压紧，有毛刺等原因，在振动情况下会擦伤绝缘；定、转子相擦，使铁芯过热，烧伤槽楔和槽绝缘等都会造成电动机绕组接地。

3、接地故障诊断

1）直接观察

电动机绕组接地故障一般发生在铁芯槽口附近，接地处常有绝缘破裂、烧焦等痕迹，因此有时可通过观察发现。

2）淘汰检查

若不能直接看出接地点，必须拆开绕组进行分组淘汰检查。首先用兆欧表找出接地相，将该相各极相组之间的连线断开，逐组找出接地的极相组，再用同样的方法查找有接地故障的线圈。

3）电压测定法

如上图所示，在有故障的一相绕组上施加适中的直流或交流电压，若用交流电源，必须通过隔离变压器使接到电动机上的电源不接地，且电动机转子必须从定子中拉出，此时读出电压U3和绕组两端至铁芯的电压U1和U2。如果绕组完全接地，则U3=U1+U2,从U1、U2的比例关系，可求出线圈接地的大致位置。

4）电流定向法

把有故障绕组的两端并在一起接到直流电源的一端，而直流电源的另一端接到电动机的铁芯上，电流由绕组的两端流向接地点。此时将一枚磁针放在槽顶上，逐槽推移，由磁针改变指向的位置就可确定接地的槽号。再将磁针顺槽方向在故障槽号上来回移动，就可大致确定接地点的位置。

4、接地故障维修

维修接地故障时，应认真观察绕组的损坏情况，除了由于绝缘老化、机械强度降低造成绕组接地故障需要更换绕组外，若线圈绝缘尚好，仅个别绕组接地，只需局部修复。

1）如果查明接地点在槽口或槽底线圈出口处，且只有一根导线绝缘损坏，可把线圈加热至130℃左右使绝缘软化后，用划线板或竹板撬开接地点处的槽绝缘。把接地处烧焦的绝缘清理干净，插入适当大小的新绝缘纸板，再用兆欧表测量绝缘电阻。绕组绝缘恢复后，趁热在修补处涂上自干绝缘清漆即可。若接地点有两根以上导线绝缘损伤，应将槽绝缘和导线绝缘同时修补好，避免引起匝间短路。

2）双层绕组上层边槽内部接地时，先把绕组加热到130℃左右使绝缘软化，打下接地线圈上的槽楔，再把接地线圈的上层边起出槽口清理损伤的槽绝缘，并用新绝缘纸板把损坏的槽绝缘处垫好。同时检查接地点有无匝间绝缘损伤，然后把上层边再嵌入槽内，折合槽绝缘，打入槽楔并做好绝缘处理。在打入槽楔前后，应用兆欧表测量故障线圈的绝缘电阻，使绝缘电阻恢复正常。对于双层绕组下层边槽内部对地击穿，可采用局部换线法和穿线修复法进行修复。

3）若接地点在端部槽口附近，而损伤不严重，应在导线与铁芯之间垫好绝缘后，涂刷绝缘清漆即可。

4）若接地点在槽的里边，可轻轻抽出槽楔，用划线板和线匝一根一根地取出，直到取出故障导线为止，用绝缘带将绝缘损坏处包好，再把导线仔细嵌回线槽。

5）若绕组受潮，应将整个绕组进行预烘，再浇上绝缘清漆并烘干即可。

6）若由于铁芯凸出划破绝缘，应将凸出的硅钢片敲下，在破损处重新包好绝缘。

二、定子绕组开路故障

1、开路故障现象

电动机一相绕组开路将不能启动。当正在运行时有一相绕组开路时，电动机可能继续运行，但电流增大，并发出较大的“嗡嗡”声。若负载较大，可能在几分钟内把尚未开路的另两相绕组烧坏。

2、开路故障原因

定子绕组开路往往是电动机启动时电流过大导致各绕组连接线的焊接头脱焊，电动机引线接头松脱,以及电动机绕组的端部，由于在铁芯的外端,导线很容易被砸断而造成断线。另外由于绕组短路，接地故障而引起导线烧断造成绕组断线。

3、开路故障诊断

1）万用表测试法

把万用表调到低阻挡，用两根校验棒分别校验各相是否通路，如果某相不通，说明该相开路。对于绕组是星形接线，应将万用表校验棒的一端接到中性点，另一端依次与三相的三根引线相接，如下图(a)所示。此时万用表读数不为零的一相就是断线相；对于绕组是三角形接线，应先把各相绕组拆开，然后分别测试，如下图(b)所示。如果绕组是多路并联，也应把并联线拆开，再进行分别测试。

2）电阻法

利用电桥分别测量三相绕组的电阻值，若两相电阻相同，而一相绕组电阻偏小，并相差5%以上，说明电阻小的一相有部分绕组断线。

3）三相电流平衡法

如上图所示，对于接丫绕组，把三相串入电流表后并联接到低压交流电源的一端，把中性点接低压交流电源的另一端。若是△接绕组，需把△接拆开一个端口，再分别将各相绕组两端接到低压交流电源上。电流小的一相说明有部分绕组断线。

4、开路故障维修

1）引线和过桥线开焊

若找出开路点是引出线或线圈过桥线的焊接部分脱焊，可把脱焊处清理干净，在待焊处附近的线圈上铺垫一层绝缘纸，以防止焊锡流入使线圈绝缘损伤。此时即可进行补焊，并做好包扎绝缘处理。

2）线圈端部烧断

在线圈端部烧断一根或多根导线时，需把线圈加热到130℃左右，使绝缘软化后，把烧坏的线圈撬起，找出每根导线的端头，用相同规格的导线连接在烧断的导线端点上，并进行焊接、包扎绝缘、涂漆烘干等处理。

3）槽内导线烧断

先把线圈加热到130℃左右，使绝缘软化后打下槽楔。由槽内起出烧断的线圈，把烧断的线匝两端从端部剪断(将焊接点移到端部，以免槽内拥挤)。用相同规格和长度合适的导线在两端连接焊好，包好绝缘后将线匝再嵌入槽内，垫好绝缘纸，打入槽楔，涂刷绝缘漆。

4）线圈断线较多

如果线圈断线较多，应更换线圈，或采取应急措施，把故障的线圈从电路中隔离。其方法是确定断线的线圈，连接断线线圈的起端和终端。这种临时方法只能在无法获得新线圈的情况才可使用。

三、定子绕组短路故障

1、短路故障现象

定子绕组短路后，会在短路线圈内产生很大的环流，使绕组产生高热导致绝缘变色、焦脆、冒烟直至烧毁，发出焦臭味。当短路匝数较多时，会引起熔断器熔断。这时，由于转子所受电磁转矩不平衡，导致电动机振动加剧，并发出异常响声。

2、短路故障原因

1）内部原因

电动机绝缘有缺陷，如端部相间绝缘垫尺寸不符合要求、垫的位置不正或绝缘垫本身有缺陷容易造成端部相间短路；双层绕组槽内层间绝缘尺寸不符合要求或垫偏造成相间短路或一相的极相组间短路；导线本身绝缘不良或嵌线时使绝缘损伤造成匝间短路。

2）外部原因

运行中出现电动机过载、过电压、欠电压、缺相运行等，使绝缘老化或损坏造成绕组短路。

3、短路故障诊断

检查电动机定子绕组短路故障时，应首先了解电动机的异常运行情况。用兆欧表测量相间绝缘，如果相间绝缘电阻为零或接近零，说明是相间短路，否则可能是匝间短路。

1）相间短路

拆开电动机后，首先检查绕组连接线和引出线的绝缘、端部相间绝缘情况有无明显损坏。若看不出有明显损坏之处，切勿在各处乱撬绕组，避免造成不必要的损伤。可用调压器在短路的两相之间施加低电压通以额定电流，短时间后可用手摸、眼看、鼻闻的方法进行查找，当两线圈发热的交叉处就是短路位置。

2）匝间短路

（1）电流平衡法

如果是丫接绕组，把三相串入电流表后并联接到低压交流电源的一端，把中性点接到低压交流电源的另一端。如果是△接绕组需拆开一个端口，再分别将各绕组两端接到低压交流电源上(一般可用交流弧焊机)；如果两相电流基本一样，另一相电流明显偏大，偏大相就是短路相。

（2）电阻法

利用电桥分别测量三相绕组的直流电阻(也可用电压表电流表法)。电阻值小的相就是短路相，但短路匝数较少时，阻值相差不太明显。

（3）手摸法

对于小型电动机，可先将电动机空转1~2min，然后停机。迅速打开端盖用手摸绕组端部，若某个线圈比其他线圈热，说明这个线圈有匝间短路现象。若在空转过程中发现有绝缘焦味或冒烟，应立即切断电源。

（4）短路侦察法

如上图(a)所示，将短路侦察器的开口铁芯边放在定子铁芯内的槽口上，给短路侦察器接通交流电源，沿着各个槽口逐槽移动。当移动到内有短路的槽时，短路侦察器的电流由电流表可以看出明显增大。

如上图(b)所示，也可用一根0.5mm厚的软钢片或旧钢锯条，放在被测线圈的另一边槽口。若被测线圈有短路，线圈内就有感应电流通过，钢锯条因被槽口磁性吸引而产生振动，发出“吱吱”声。若电动机是双层绕组，一个槽内嵌有不同线圈的两个边，应分别把锯条放在左边相邻一个节距的槽口和右边相距一个节距的槽口上都试一下才能确定。

（5）电压降法

对于极相组间连线明显的电动机，将有短路那一相的各极相组连接成的绝缘套管剥开，从此相引线的两端通入低压交流电源，用交流电压表测量每个极相组接点间的电压降，电压表读数小的那一个极相组就有短路存在。对于大型电动机，各线圈用并头套连接的还可用此法测量出哪个线圈短路，如下图所示。

4、短路故障维修

1）线圈端部的极相组间短路

可将线圈加热，软化绝缘，用划线板撬开线圈组之间的线圈，清理已损坏的相间三角形绝缘垫，重新插入新的绝缘垫并进行涂漆处理，最后烘干。当短路线圈的绝缘尚未焦脆时，可在短路处垫上绝缘纸，然后涂绝缘漆烘干即可。

2）绕组连接线或过桥线绝缘损坏引起绕组短路

可解开绑线，用划线板轻轻撬开连接线处，清除旧套管后套入新绝缘套管，或用绝缘带包扎好，再重新用绑线绑扎。

3）双层绕组层间短路

可先将线圈加热到130℃左右使绝缘老化，打开短路故障所在槽的槽楔，把上层边起出槽口，检查短路点情况，并清除层间绝缘，再检查上、下层线圈短路点处的电磁线绝缘有无损坏。把绝缘损坏的部位用薄的绝缘带包好，垫好层间绝缘，再将上层边重新嵌入槽内并进行绝缘处理。若电磁线绝缘损坏较多或多根电磁线绝缘损坏，包上绝缘后已无法嵌入槽内，就要根据情况采取局部修理的方法。

4）绕组端部匝间短路

如果是用电压降法找出短路线圈的，可继续按电压降法接线通以低压交流电，将电压表接在短路线圈两端。此时用划线板或光滑的尖扁竹片轻轻地撬动短路线圈的端部各线圈。如果撬某一线匝时，电压表指针突然上升到正常值，说明短路点即在撬开的匝间，只要用绝缘纸垫把此处绝缘垫好，涂漆处理即可。

5）穿线修复法

如果损坏的线圈数量不多，可用穿线法进行修补。修补时可先将绕组加热到80℃，然后用钳子从槽底或槽面一根一根地抽出损坏的线圈导线，清除槽中杂物，把卷好的聚酯薄膜青壳纸插入槽内用作新的槽绝缘。这时取一只直径略大于导线并打过蜡的竹签作引线，把新导线随竹签穿入绝缘套内。穿线时就应从新导线的中点开始分头进行，穿线完毕便可进行接线，并做必要的检查和试验，最后进行浸漆烘干。

6）甩线圈法

将短路线圈导线全部切断包好绝缘，将该线圈原来的两个接头连接起来，跳过该线圈接线。这一方法只可用来进行应急修理，而跳过的线圈数量一般不得超过一相绕组线圈的总数的10%~15%，同时要减轻电动机的负载。