电机绕组匝间短路怎么判断？电机绕组匝间短路表现出来现象

　　发生电机匝间短路，会有以下现象：

　　1）被短路的线圈中将流过很大的环流（常达正常电流的2－－-10倍），使线圈严重发热；

　　2）三相电流不平衡，电动机转矩降低；

　　3）产生杂音；

　　4）短路严重时，电动机不能带负载起动。匝间短路在刚开始时，可能只有两根导线因交叠处绝缘磨坏而接触。由于短路线匝内产生环流，使线圈迅速发热，进一步损坏邻近导线的绝缘，使短路的匝数不断增多、故障扩大。短路匝数足够多时，会使熔断器烧断，甚至绕组烧焦冒烟。当三相绕组有一相发生匝间短路时，相当于该相绕组匝数减少，定子三相电流就不平衡。不平衡的三相电流使电动机振动，同时发出不正常的声音。电动机平均转矩显著下降，拖动负载时就显得无力。

　　1. 定子匝间短路发生的原因对于中小型电机，绝缘良好的漆包线漆腊可承受4000V的高压，而匝间工作电压甚低，因此绝缘未受损坏的电机发生匝间短路的可能非常小。但由于电机在生产和安装中，经过绕线、嵌线、排线和多次搬运，每道环节都可能使线圈导线的漆膜划伤或擦伤，因而成品电机易发生匝间短路。成品电机在出厂前做的匝间短路实验，有的是用升高电压空载3min的方法，有的是用匝间仪来测试的。对于匝间绝缘破坏严重的电机，经短时升高电压测试后，很容易查出来，而对匝间绝缘受伤轻微的电机，则难检查出来，这些受伤的电机在进入用户使用后，当绝缘受损到一定程度时，就发生了匝间短路，造成这种情况的发生，主要有以下4种原因：环境潮湿，使匝间绝缘电阻进一步下降；电机长期超负荷运转，绕组温度比常温升高70℃左右，随之匝间绝缘电阻亦降低；由于机械和电磁方面的原因，使绕组(特别是端部)发生轻微振动，导体间相互摩擦，进一步破坏匝间绝缘；偶然的过电压也易使匝间被击穿，在电压过去的情况下，匝间原来就受损的部位缘较差，最易发生匝间短路。造成大中型异步电动机匝间短路的原因如下: 1.1异步电动机在检修时定子绕组受损伤。 1.2定子绕组本身质量有问题，匝间绝缘不好。1.3异步电机长时间过载运行或频繁地重载启动，致使定子电流增大，绕组温升增高，使定子绕组绝缘迅速老化。定子绕组匝间短路故障的主要特征是:三相定子电流不对称，三相阻抗不对称。理论上可根据上述任意一个主要特征进行匝间短路故障诊断。但是由于电网中大量单相负载的影响，所以异步电动机电源电压不可能完全对称，正常时三相定子电流也不可能完全对称，因此根据三相定子电流的对称性诊断绕组匝间短路故障的可靠性较差。而异步电动机三相定子绕组阻抗正常时基本是对称的，在发生匝间短路时三相阻抗的对称性将发生变化，因此我们根据异步电机三相阻抗的对称性对定子绕组匝间短路故障进行诊断，即对三相定子电压、电流进行检测，再计算出三相阻抗，根据三相阻抗对称与否判别匝间短路故障。此外，为了提高匝间短路故障诊断的可靠性，我们还在三相定子电压、电流检测电路的输入端加电容、电感元件进行高频滤波，以消除电源电压波动及电网中干扰信号的影响。

　　2.匝间短路的特性及物理变化过程假设在a，b发生了匝间短路，被短路的匝数为W1，每相绕给共W匝(设每相只有一条并联支路)。W1相对W是一个很小的数，可以认为发生匝间短路后每极磁通并不变化。因此，若设每相绕组的外施电压为U，反电势为E，漏阻抗为Z，则a，b间的W1匝线圈的反电热为W1/WxE，漏阻抗为W1/WxZ，而a，b间电压降当匝绝缘良好时为W1/WxU，当完全匝间短路时则降为0。电机正常负载运行时每相的负载电流为:Ie=(U-E)/Z(1)当发生匝间短路时，流过短路环的环流为I=(X-W1/WxE)/I[(W1/W)xZ](2)式中X，a，b间的电压当绝缘逐渐损坏时，X将由W1/WxU，慢慢的接近于零，因而I将同Ie逐渐变小，到零，再反向增大，最后增至为I=(X-W1/WxE)/[W1/(WxZ)]=-E/Z(3)由电机原理可知，反电势E大约为外施相电压的85％-95％，即E=(0.85-0.95)U(4)综合(1)(2)(3)(4)可求得完全匝间短路环流为I=(5.7-19)Ie。是负载相电流的5.7~1.9倍，如此大的电流，使短路线圈很快过热。因此有一匝或数匝线圈烧黑是判断电机匝间短路的显著特征。有的时候还伴有线圈的烧断，即短路点处，因此时此处的电阻最大，是最薄弱的地方，易被烧断。值得一提的是，发生匝间短路时，相电流的变化并不大，因而即使线路中装有过电流保护，也不会动作。

　　3.定子匝间短路的故障检修3.1检查3.1.1外部检查法使电动机空载运行20min(发现异常时应马上停止)，然后拆卸两边端盖，观察接线盒、绕组端部有无烧焦(绕组过热后留下深褐色，并有臭味)，如果某一部分线圈比邻线圈有无焦脆现象，这部分线圈很可能短路。3.1.2电流平衡法用电流平衡法检查并联绕组的短路，电流大的一相为短路相。 3.1.3直流电阻法利用电桥或万用表电阻挡分别测量各项绕组的直流电阻，电阻较小的一相有可能是匝间短路。此外还有感应电压法、通电实验法、短路侦察器法[4]等。3.2修理绕组容易短路处是同极同相的两个相邻线圈间、上下层的线圈及线圈的槽外部分。3.2.1如能明显看出短路点，可用竹楔插入两线圈间把这两线圈短路部分分开，并可重包绝缘材料后再上漆烘干。3.2.2如果短路在线槽内，可先将该绕组加热软化以后，翻出受损绕组，换上新的槽绝缘，将导线损坏部位用薄的绝缘带包好，重新嵌入槽内，再进行绝缘处理。3.2.3如果个别线圈短路，可用穿绕修补法调换个别线圈；如果短路严重(短路线匝超过1/12的每相绕组[2])，或重新绝缘的导线无法嵌入槽内，或无法进行穿绕修补，就必须拆下重绕。3.2.4如果短路不太严重(短路线匝少于1/12的每相绕组[2])且电动机因急需要用而来不及修理，可用跳接方法作应急处理，可把短路的线圈跳过不用将切断全部短路线匝，将导通部分连接起来使用。采用这种方法，应适当减轻负载，使用完毕后，应立即进行修理。

　　1. 定子匝间短路发生的原因对于中小型电机，绝缘良好的漆包线漆腊可承受4000V的高压，而匝间工作电压甚低，因此绝缘未受损坏的电机发生匝间短路的可能非常小。但由于电机在生产和安装中，经过绕线、嵌线、排线和多次搬运，每道环节都可能使线圈导线的漆膜划伤或擦伤，因而成品电机易发生匝间短路。成品电机在出厂前做的匝间短路实验，有的是用升高电压空载3min的方法，有的是用匝间仪来测试的。对于匝间绝缘破坏严重的电机，经短时升高电压测试后，很容易查出来，而对匝间绝缘受伤轻微的电机，则难检查出来，这些受伤的电机在进入用户使用后，当绝缘受损到一定程度时，就发生了匝间短路，造成这种情况的发生，主要有以下4种原因：环境潮湿，使匝间绝缘电阻进一步下降；电机长期超负荷运转，绕组温度比常温升高70℃左右，随之匝间绝缘电阻亦降低；由于机械和电磁方面的原因，使绕组(特别是端部)发生轻微振动，导体间相互摩擦，进一步破坏匝间绝缘；偶然的过电压也易使匝间被击穿，在电压过去的情况下，匝间原来就受损的部位缘较差，最易发生匝间短路。造成大中型异步电动机匝间短路的原因如下: 1.1异步电动机在检修时定子绕组受损伤。 1.2定子绕组本身质量有问题，匝间绝缘不好。1.3异步电机长时间过载运行或频繁地重载启动，致使定子电流增大，绕组温升增高，使定子绕组绝缘迅速老化。定子绕组匝间短路故障的主要特征是:三相定子电流不对称，三相阻抗不对称。理论上可根据上述任意一个主要特征进行匝间短路故障诊断。但是由于电网中大量单相负载的影响，所以异步电动机电源电压不可能完全对称，正常时三相定子电流也不可能完全对称，因此根据三相定子电流的对称性诊断绕组匝间短路故障的可靠性较差。而异步电动机三相定子绕组阻抗正常时基本是对称的，在发生匝间短路时三相阻抗的对称性将发生变化，因此我们根据异步电机三相阻抗的对称性对定子绕组匝间短路故障进行诊断，即对三相定子电压、电流进行检测，再计算出三相阻抗，根据三相阻抗对称与否判别匝间短路故障。此外，为了提高匝间短路故障诊断的可靠性，我们还在三相定子电压、电流检测电路的输入端加电容、电感元件进行高频滤波，以消除电源电压波动及电网中干扰信号的影响。