小型電機多是采用鑄鋁轉子,大中型電機多采用銅條轉子。鼠籠轉子斷條及斷環,總稱為斷籠或斷條。斷條是指鼠籠中有一根或數根斷裂或有嚴重氣泡,而斷環則是指端環中有一處或幾處開裂。
通常鼠籠轉子比較堅固結實,不易損壞,但當鑄鋁或鑄銅鼠籠轉子制造工藝粗糙、質量不良或設計不合理,頻繁啟動及操作不當時,急促、猛烈的正反轉將造成劇烈的沖擊,導致鼠籠發生斷條故障。
鼠籠式電機若轉子只斷條一或兩根,對電機運行暫無明顯影響,而斷條嚴重則影響電機正常運行。
電機鼠籠轉子斷條嚴重時,將出現下列現象。
1.電機啟動轉矩明顯降低,停車后再次啟動時,電機劇烈震動,啟動困難,開啟式電機會從通風道內濺出火星等。
2.電機運行時,電流表指針明顯做周期性擺動,高速電機指針抖動。
3.帶載時轉速明顯降低,轉子過熱,機身劇烈震動,溫度增高,并有較大周期性嗡嗡聲。
鼠籠轉子發生斷條故障時,通常采用以下方法進地檢查。
1.外觀檢查
鑄鋁鼠籠轉子的斷裂點多發生在槽軸向長度的中心附近,而銅條轉子的斷裂點則多發生在籠條與端環焊接處,若系雙籠轉子其故障點多是出在上籠部位。此時,取出鼠籠轉子,檢查鐵芯表面,籠條與端環交接處若有變色或過熱及裂紋,即表明該處斷條。
2.更換轉子檢查
更換轉子檢查雖簡單易行,但需更換上同型號良好轉子進行試運轉。如果更換轉子后,電機運行一切恢復正常,則說明原鼠籠轉子存在斷條故障。
3.通電檢查
在定子繞組中通入約為額定電壓10%的低壓電流,在一相中串入電流表,用手慢慢地轉動轉子,此時電流表的讀數若不穩定,大小循環變動,即表明轉子有斷條故障。
4.鐵粉檢查
鼠籠轉子兩端加低壓大電流,調節調壓器,使電壓從零逐漸升高,待升流器的電流逐漸增大時,轉子表面即產生磁場,隨后把鐵粉撒在轉子上。若鐵粉一行行地沿著籠條方向整齊排列,表明轉子完好無損。如果鐵粉排列雜亂無章,或鐵粉撒不上去,說明轉子存在斷條故障。
5.整機檢查
在定子三相繞組中通入50~60V的低壓電,以轉子不能自轉為準,之后用手緩慢轉動轉子。若三相電流不平衡,其電流又隨轉動角度而變化,即表明轉子有斷條故障。
銅條轉子發生故障,應依據不同的損壞情況進行相應的修理。
1.銅條與端環處局部開焊的修理
用銼刀清除故障部位的舊焊瘤及氧化層,將焊縫周圍用尖鑿鑿出坡口,用30%硫酸溶液清洗。之后使用多把焊炬同時對端環加熱。當溫度達到400‘C左右時,改用一把焊炬集中對欲焊部位加熱,待溫度升到800度時,可將45%的銀纖焊料潤濕并填滿焊縫,固化后端環與銅條開焊處即焊接牢固。
2.槽外少數銅條斷裂的修理
當槽外有少量銅條斷裂時,應先加熱銅條較長部分的端環焊縫處,待焊劑熔化后用鐵錘打出該段銅條,之后用加熱法再除去短段銅條。如果直線部分有凸起圓形銅條,則用銑床銑去端環焊接孔部位的銅條,然后用加熱法除去銅條。斷裂的銅條打出槽后,清除槽內雜物,再選用與舊銅條材質及幾何尺寸相同的銅條插入槽內,將其焊牢即可。
3.槽內少數銅條斷裂的修理
在斷條兩端環上開一缺口,用鑿子將斷裂的銅條鑿去,之后換上與銅條截面相同的新銅條。新銅條兩端伸出端環在15mm左右,將其敲彎貼緊在端環上并焊牢。端環的缺口處用銅焊補上,其堆積高度略高于端環面,放在車床上將端環表面車平后,校準轉子靜平衡即可。
4.大量銅條斷裂的修理
大量銅條斷裂時,用4~6把氧一乙炔焰火炬加熱端環,待全部焊縫均熔化時,使用圖中所示的拆卸端環專用工具,將端環缷下。
清理銅條端頭,將槽內銅條全部抽出,并將槽內清潔干凈。然后用大錘把端口墊有軟金屬的銅條均打入槽內,使其松緊程度適宜,銅條伸出鐵芯的長度應相等。再按原始記錄套入端環,銅條與端環孔的配合間隙在0.1mm左右,最后將其焊接牢固即修復。
5.端環斷裂的修理
端環斷裂時,通常采用以下修理方法
1.把斷裂處面積用鑿子適當擴大,之后將該處加熱至450'c左右,再用63%的錫、33%的鋅及4%的鋁熔鑄成的焊料進行焊補即可。若斷裂處面積很大,無法焊補時,只能重新澆鑄。
2.把轉子加熱至650~700度時,待端環全部熔化時,將其全部倒出。之后把槽孔清洗干凈,用比轉子鐵芯稍長、形狀與槽孔相似的紫銅棒插入槽孔中,再將紫銅棒長出鐵芯部分敲彎,倒向一邊相互重疊,用氣焊焊成一體成為端環,在車床上將端環車平即可。
鑄鋁轉子斷裂時,應依據轉子的斷裂情況不同,采取相應處理措施。
1.當鋁導條或鋁端環局部有裂紋時,可將裂紋兩邊用尖鑿剔出坡口或梯形槽,之后用鍱弧焊補焊即可。
2.當鋁導條或鋁端環局部有裂紋時,可將裂紋兩邊用尖鑿剔出坡口或梯形槽,用噴燈將其加熱到400~500度,之后用63%易、33%鋅及4%鋁熔鑄成的焊條由氣焊填補裂縫即可。
3.對于小型電機,可用長鉆頭把故障的籠條鉆通,之后將槽內殘鋁清除干凈,再插入直徑相同的新鋁條,與端環焊成整體,把焊接處填平即可。
若鑄鋁轉子斷裂嚴重,原則上更換新鋁轉子。現場解決鋁轉子嚴重斷裂故障的方法,多是采用燒堿溶鋁法把鑄鋁轉子改為銅條轉子。
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