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摘要：本文主要探讨了异步电动机定子绕组的故障问题，分析了如何更加有效的应对异步电动机定子绕组的故障，提出了故障诊断的有效方法，希望可以为今后的故障诊断工作带来参考。
关键词：异步电动机定子；绕组；故障诊断
一旦出现异步电动机定子绕组的故障问题，会直接影响其使用效果，为此，作为电力设备的检修人员，一定要时刻关注异步电动机定子绕组问题，采取更好的方法来诊断和排除故障。
1、异步电动机故障检修原则
三相异步电机（Triple-phaseasynchronousmotor）是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机。三相异步电动机结构简单、价格低廉、效率较高、可靠性好，是目前应用最为广泛的原动机，绝大部分电力拖动机械均由三相异步电动机拖动。因此，为了提高生产效率，加强三相异步电动机的管理与维修，降低设备故障，学会几种常见的三相异步电动机的故障诊断与排除方法，已是一个必须要解决的重要问题。
维修三相异步电动机一般情况下首先要遵循一些基本原则，这样往往会思路清晰，有事半功倍的效果。
1.1先动脑后动手
对于有故障的三相异步电动机，不应急于动手，应先查清产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系。
1.2先外部后内部
应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。
1.3先清洁后维修
对使用较久的电机，先对其转子、定子等进行清洁。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的，一经清洁故障往往会排除。
1.4先电源后设备
电源部分的故障率在整个故障设备中占得比例很高，所以先检修电源可以事半功倍。
2、定子绕组的断路故障
定子绕组常见故障主要包括匝间短路、过热及绝缘故障，其中匝间短路故障占定子绕组故障的50%，过热故障占20%，而绝缘故障则占到25%左右。这三种故障之间存在着相互联系，可能是互为诱因。定子绕组的绝缘系统是电动机中最为薄弱的环节，容易受到老化、磨损、过热、振动、受潮、污损等因素的影响导致绝缘性能下降，甚至出现击穿而引起绕组匝间短路、接地或相间短路故障。这样往往会严重威胁电机的安全运行。
电动机定子绕组的导线、连接线、引接线等断开或接线头松脱，就造成断路故障。当定子绕组中有一相断路时，起动时电机发出“嗡嗡”声，起动困难。
2.1检查方法。
（1）用万用表法测试：将万用表与各相绕组两端相接，选择开关扭到电阻挡，检查各相是否通路，若有一相不通，则表明该相开路，然后分别测试该相各线圈组首位两端，若一线圈不通，则表示该线圈组开路。
（2）电阻法。用电桥测量三相绕组的直流电阻，若三相电阻值相差大于2%时，电阻较大的一相为断路相。
2.2修理方法：绕组断路多因焊接不良或机械损伤所造成，也有因接地、短路烧断导线造成断路的。因此，绕组短路位置多发生在绕组端部，线圈接头及绕组与引出线的连接处。
（1）绕组焊接不良的修理方法：拆开绝缘，清理接头处，再重新进行焊接，重新包绝缘。
（2）引出线断路：可重新换线或将引出线缩短，重新焊接接头。
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（3）槽内线圈断线：打出槽楔，翻出断路线圈，后进行焊接，包好绝缘，再嵌回原线槽。
3、接地的检修
绕组接线，指绕组与铁芯或绕组与机壳之间的绝缘破坏而引起的通地现象。绕组接地后会使机壳带电，绕组发热而导致短路，使电机无法正常运行。引起电动机绕组通地（碰壳）的主要原因是电动机长期不用受湿，或电动机受日晒雨淋，使绕组的绝缘性能降低，绝缘电阻下降，以及金属异物掉进绕组内部损坏绝缘，有时在重绕定子绕组时，损伤了绝缘，使导线与铁芯相碰等。
3.1检查及测量绝缘电阻的方法。
（1）观察法：绕组接地故障经常发生在绕组端部或铁芯槽口的地方，而且绝缘有破例和烧焦发黑的痕迹。故当电动机拆开后，可先查看这些地方找接地处。如果引出线和这些地方没有接地的迹象，则可能在槽里。
（2）用兆欧表测量电动机绕组对机座的绝缘。先将星形连接或三角形连接的各相绕组的连线拆开。然后根据电动机的电压等级选择不同电压等级的兆欧表。测量时，兆欧表的一条线接电动机绕组；另一条线姐电动机机壳。按120r/min的速度转动摇柄，若指针指在“0”位，说明该相绕组有接地故障。若指针摇摆不定，则表明绝缘已被击穿损坏。
（3）用校验灯检查。先把绕组各线头拆开，然后用灯泡与36V的低电压电源串联起来，逐相测量相与机座、相与相间绝缘情况。如果灯泡发亮，说明电动机的绕组已通地或相间击穿。测得某一相通地后，拆开电动机，把通地相线圈的连接线拆开，然后逐一进行测定哪一个线圈通地。
3.2修理方法。如果判断绕组受潮，将电动机两端盖拆下，对电机定子重新浸烘，以防止回潮。如果测定的是绕组接地或碰相，要分情况进行修理。新嵌线的电动机，其通地点往往发生在槽口处，这是因嵌线不当引起的，可用绝缘纸或竹片垫入线圈与铁芯槽口间。如果发生在端部，可用绝缘带包扎，再涂上自干绝缘漆；如果发生在槽内，须更换绕组或用穿绕修补法更换线圈。
4、基于智能在线的诊断方法
4.1基于人工神经网络的故障诊断法
用ANN技术处理故障诊断问题，不仅能进行复杂故障诊断模式的识别，还能进行故障严重性评估和故障预测。近年来，将ANN应用于电动机设备故障诊断已成为当前电动机设备故障诊断的热点。
提取定子电流信号的Park矢量图作为电动机故障特征，应用人工神经网络技术对故障特征进行分类与识别，从而避开复杂的谱分析技术，是一种实际可行的电动机故障诊断方法。利用BP神经网络实现分相笼式感应电动机匝间短路与轴承损耗2类故障的诊断。然而基于神经网络的电动机故障诊断方法也存在不足，如：问题的解决依赖于神经网络结构的选择;训练过度或不足、较慢的收敛速度等都可能影响故障诊断的效果;定性的或是语言化的信息无法在神经网络中直接使用或嵌入，而且较难用训练好的神经网络的输入输出映射关系来解释实际意义的故障诊断规则。
4.2基于模糊逻辑的故障诊断法
模糊故障诊断有2种方法：1）先建立征兆与故障类型之间的因果关系矩阵，再建立故障与征兆的模糊关系方程，这是基于模糊关系及合成算法的诊断方法;2）先建立故障与征兆的模糊规则库，再进行模糊逻辑推理的诊断，这是一种基于知识处理的诊断方法。采用方法2）建立了电机定子电流与定子绕组故障的模糊规则库，通过模糊推理实现了对定子绕组故障的在线诊断。以多传感信息的集成诊断技术来提高故障诊断的可靠性，选用定子电流、负序电压作为检测信号，通过对2个信号的小波分析、模量极大值的求取，再进一步进行模糊逻辑推理，最终准确地诊断出故障所在。但是模糊诊断知识获取困难，尤其是故障与征兆的模糊关系较难确定，且系统的诊断能力依赖模糊知识库，学习能力差，容易发生漏诊和误诊。尽管如此，将模糊理论引入故障诊断领域显然是一种符合事物本质的必然趋势。
结束语
综上所述，明确异步电动机定子绕组的诊断方法是提高机械运行效果的重要工作，本文思考和总结了异步电动机定子绕组的诊断方法，可以对今后的诊断工作提供帮助。
参考文献
[1]肖蕙蕙，李川，李山，李文杰.小波分析在异步电机故障诊断中的应用[J].重庆工学院学报.2016（08）：16.
[2]杨喜林.异步电动机定子匝间短路故障诊断方法[J].电机与控制应用.2016（07）：75.
论文作者:文增碧1,彭刚2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/26
标签：绕组论文; 定子论文; 故障论文; 电动机论文; 故障诊断论文; 方法论文; 线圈论文; 《电力设备》2017年第28期论文;