摘要:電機在煤礦井下作業(yè)中得到廣泛使用,在生產(chǎn)作業(yè)的各個環(huán)節(jié)都涉及到電動機。文章通過闡述定子繞組對機殼及繞組相互間絕緣電阻測定,并進行相應(yīng)的耐電壓試驗,同時提出相應(yīng)的政策建議。
關(guān)鍵詞:異步電機 定子 試驗
1 定子繞組對機殼及繞組相互間絕緣電阻測定
測量繞組對機殼絕緣電阻是最簡便的絕緣試驗項目,可判別繞組絕緣是否嚴重受潮或有嚴重缺陷。絕緣電阻值是指施加于試品上的直流電壓,與指定時間內(nèi)流過絕緣的總電流之商,在測量過程中,流過絕緣的泄漏電流始終不變,但絕緣中的充電電流和吸收電流,卻隨時間的延續(xù)而衰減,因而絕緣電阻指示值不斷增大,開始異常迅速,而后漸趨穩(wěn)定。
①測量儀表:兆歐表,有手搖發(fā)電式和電子式兩類。
②儀表規(guī)格及選用:兆歐表的規(guī)格是按其所發(fā)出的電壓值來確定的,常用的有250V、500V、1000V、2500V、5000V,幾種規(guī)格。
③電機應(yīng)根據(jù)電壓等級選擇兆歐表,選用標準如表1:測量埋置在繞組內(nèi)的熱敏元件等的絕緣電阻時,一般應(yīng)選用250V規(guī)格的兆歐表。
④操作方法及要求:如電機三相繞組的始末端均引出機殼外,應(yīng)分別測量每相繞組對機殼及各相繞組相互間的絕緣電阻。如三相繞組在電機內(nèi)部已結(jié)接成Y形或△形連接,則測量所有繞組對機殼的絕緣電阻。測量時,兆歐表指定用來接地的一端應(yīng)接至機殼,而另一端依次與被測繞組的線端相接,以接近兆歐表規(guī)定的速度120r/min左右的轉(zhuǎn)速,均勻轉(zhuǎn)動兆歐表,待儀表指針穩(wěn)定后讀取絕緣電阻值。測量后,應(yīng)將繞組對地放電。
2 定子繞組在實際冷狀態(tài)下的直流電阻測定
電機繞組的直流電阻是電機的重要參數(shù),通過對實測電阻值與設(shè)計值比較分析,可檢查匝數(shù)、線徑、接線是否正確,焊接是否良好。繞組直流電阻是參與損耗計算和溫升計算必需的參數(shù),根據(jù)電機繞組在冷狀態(tài)與熱狀態(tài)下的電阻值,可計算繞組溫升。
①測量儀表:測量電機繞組直流電阻最常用儀表是直流電阻電橋,準確度不低于0.2級。QJ44型直流雙臂電橋(凱爾文電橋),用于10Ω以下小電阻測量。QJ23型直流單臂電橋(惠斯登電橋),用于10Ω以上較大電阻測量。
②測量方法:檢查試驗時,測定繞組冷態(tài)直流電阻是為了檢查繞組的制造質(zhì)量,三相繞組如果都有始末引線,最好是測量每相繞組電阻,但如果繞組在內(nèi)部接成星、角,則只能測量繞組線電阻,通常出廠試驗檢查時測量的都是線電阻。試驗時對參與計算的線電阻要折算到其基準工作溫度下的相電阻。試驗時,電機任何部分溫度與環(huán)境溫度之差不超過2℃時即稱為實際冷狀態(tài)。檢查試驗時繞組溫度可取為環(huán)境溫度?;鶞使ぷ鳒囟仁侵鸽姍C標準中按絕緣結(jié)構(gòu)熱分級規(guī)定的基準溫度,是電機運行中繞組溫升的最高容許限值。規(guī)定如表2。
3 耐電壓試驗
工頻交流耐壓試驗是考核產(chǎn)品絕緣介電強度最有效,最直接的試驗項目。交流耐壓試驗中,電機絕緣可能發(fā)生電擊穿、熱擊穿、游離擊穿。試驗電壓越高,時間越長,發(fā)生游離擊穿的可能性越大。
①試驗電源:試驗電源的頻率為工頻,電壓波形應(yīng)盡可能為正弦波形。為使波形畸變率不超過5%,試驗變壓器通常采用自偶式調(diào)壓器或移圈式調(diào)壓器。
②試驗電壓:試驗電壓的數(shù)值按各類電機標準的規(guī)定試驗電壓的有效值為:2UN+1000V(UN為被試電機額定電壓)。
③試驗操作:耐電壓試驗在電機靜止的狀態(tài)下進行。試驗應(yīng)從不超過試驗電壓全值的一半開始,然后均勻地或以每步不超過全值5%逐步增至全值,電壓從半值增至全值的時間應(yīng)不少于10s,并維持1min。試驗結(jié)束時,在10-15s
時間內(nèi),將試驗電壓逐漸降低到全值試驗電壓的1/3-1/2以后,再切斷電源。
4 繞組匝間絕緣沖擊試驗
①試驗儀器:繞組匝間絕緣試驗所用儀器簡稱“匝間儀”。規(guī)格按輸出最高峰值電壓有3kV、5kV、6kV、10kV、15kV、30kV等幾種。應(yīng)按試驗電壓的大小選擇儀器的規(guī)格。試驗儀器及被試品應(yīng)可靠接地,不得虛接,否則在試驗時會出現(xiàn)干擾波形,影響對結(jié)果判斷。
②試驗方法:試驗時,給被試三相繞組輪換加規(guī)定值的沖擊試驗峰值電壓。觀察并保存示波器顯示波形,判斷是否有匝間短路等故障。
③波形判定:匝間試驗屬于對比試驗,若繞組電磁參數(shù)完全相同,阻抗完全相等,示波器顯示繞組放電波形曲線就會完全相同,曲線完全重合,即只看到一條曲線。若繞組線匝之間有絕緣破損,形成電的通路,使繞組磁路、阻抗變化,即阻抗不相等。示波器顯示繞組放電波形曲線就會有差異,曲線不重合。以此來判斷查找繞組絕緣是否存在缺陷。
參考文獻:
[1]張向榮.淺談電動機的入井檢查與維護保養(yǎng)[J].煤,2012(09).
[2]李延智.電機試驗電源自動控制系統(tǒng)研制及測試系統(tǒng)開發(fā)[D].哈爾濱理工大學,2007(05).
[3]和小林.大功率直線感應(yīng)電機性能測試技術(shù)研究[D].上海交通大學,2007(10).
作者簡介:
楊全興(1974-),山西長治人,潞安環(huán)能股份公司常村煤礦皮帶隊首席技師。