电动机维修基础知识之一（如何修理马拉松电机）

1 电机定子绕组的修理

1.1电机定子绕组的绕制要求绕组是电机主要的部件之一，也是能量转换的关键部分。它由许多线圈联接而成，所有绕制好的线圈均放在定子铁芯槽里，然后按照一定的规律串联或并联起来，成为电机绕组。绕组设计的合理与否，将影响电动机的转矩、转速、损耗、效率和温升，因此，对电机绕组提出下列要求：①各相绕组的电势和磁势要对称，电阻和电抗要平衡，即三个相的绕组结构完全相同；②缩短连接部分，节省用铜，减少绕组短路损耗；③绕组散热要好，绝缘和机械强度要可靠；④绕组结构的施工工艺性好。

1.2电机绕组的几个重要参数

1.2.1极距。沿着电机定子铁芯内圆每个磁极所占有的范围叫极距。

  1.2.2节距。一个绕组元件的两个有效边之间所跨的槽数叫做节距。

  1.2.3电角度。电角度=极对数×360°。

  1.2.4每极每相槽数。每相绕组在每个磁极下所占到的槽数。

1.3电机绕组的种类
  1.3.1三相定子绕组的构成原则：三相定子绕组中每相线圈数相等，布置情况相同，相与相之间在槽内间隔120°电角度，符合这两个原则，即构成三相对称绕组，只有在三相对称绕组中才能感应产生平衡的三相电动势。

1.3.2三相定子绕组的种类有单层绕组和双层绕组。单层绕组槽内没有层间绝缘问题，因此不会在槽内发生层间及相间绝缘击穿故障。绕线和嵌线都比较方便；缺点是短距线圈的选用受到限制，电磁波形不够理想，所以一般用于小功率电机，它的线圈都是用圆电磁线绕成多匝的散嵌线圈。双层绕组的优点是可以任意选用合适的短距线圈，电动机的技术指标比单层绕组要好，一般用于大中型电动机。

  1.4电机定子绕组的拆换和修复
  1.4.1线圈绕制。

①散下线圈：散下线圈用绝缘圈导线绕制，几何尺寸由绕线模保证，绕线模必须做得大小适当，拉力不宜过大。导线在线模中要顺序排列；导线交叉不齐，不仅嵌线困难，且易造成匝间短路故障；绕线过程中，导线断头应焊接在线圈端部斜边部位，不允许接头留在线圈槽部；

②成型线圈：成型线圈在制造上比散下线圈复杂，一般修理更换线圈时，均利用备用线圈或根据电机型号向制造厂订购线圈。

1.4.2下线、接线、检查。下线前的准备工作：包括绝缘材料和线圈、槽楔、焊接材料、槽绝缘的制备、铁芯的清理，工作现场的清洁卫生等，同时还必须熟悉图纸，明确了解电机极数，绕组节距、引线方向等，以免在下线中发生差错。

1.4.2.1嵌入式绕组的下线的工艺过程是：

①下第一节距线圈的下层边。以铁芯的扣片槽或机座出线孔为准，确定第一槽的位置，逐槽嵌下层线圈边，将上层线圈用纸板垫好；

②嵌其余的线圈。下好下层线圈边后，垫好层间绝缘，将上层线圈边下入节距相应的槽中，用划线板理顺在槽中的线圈边，并用手轻压端部不使翘起，然后折覆槽绝缘，并打入槽楔；

③下最后一个节距的线圈，将第一节距线圈的上层边吊起，下入最后一个节距线圈的下层边，然后下下一节距线圈的上层边，折覆槽绝缘，打入槽楔；

④端部整形，用橡皮榔头或垫着竹板将端部打成喇叭口，直径大小要合适，过小会影响转子放入和通风散热，过大使端部与机壳太接近，影响电机绝缘；

⑤端部包扎。将端部的相同绝缘纸修剪整齐；

⑥绝缘试验。检查端部伸出尺寸槽楔松紧程度及绝缘有无破损，并对相间绝缘及对地绝缘做耐压试验；

⑦极组间连接。将同组线圈按“正串”或“反串”规定联接，并引出电缆线，焊牢，包好绝缘，再将连接线捆紧扎牢；

⑧检查试验。检查接线及焊接质量；

⑨浸漆。浸漆烘干及绕组表面喷绝缘漆。

1.4.2.2接线。

①将单个线圈按60°相带分布连成极相组；

②连接同一相的极相组，使之成为各相绕组；

③将三相绕组的始末端用电线引到接线盒，所有连接头都要焊接，并做好绝缘防护。

1.4.2.3检查。浸漆前，应对定子绕组进行检查，内容包括：

①绕组是否有接地；

②绕组是否有短路；

③绕组是否有断路；

④绕组是否有接错或下反。
确认无上述问题后，再进行浸漆与烘干。

1.4.3浸漆与烘干。在重绕或局部更换定子绕组后，进行浸漆与烘干的工艺处理可以使绕组与铁芯间、导线与导线间的空隙被绝缘漆充填，使绕组与铁芯形成一个整体。增强了绕组的耐潮性，提高绕组的绝缘强度、散热能力和机械强度。所以定子绕组的浸漆烘干是电机修理的一道十分重要的工序，大致有以下几个程序。

  1.4.3.1预烘：预烘的作用是驱除绕组中的潮气，一般在烘箱内进行，温度控制在120°左右，时间约4h~8h。每隔1h用500V摇表测一次绕组对地绝缘电阻。当绝缘电阻值稳定后，预烘才能结束。

1.4.3.2浸漆：待定子铁芯温度降到60℃~70℃，即可浸漆，第一次浸漆时，漆的黏度应低一些，以使绝缘漆尽量渗入绕组内部。第二次浸漆，黏度要高一些，以使绕组的表面能形成一层较厚的漆膜，一般情况下，可采用浇漆的方法，要均匀地重复浇几次。

1.4.3.3烘干：烘干是为了将漆中的溶剂和水分挥发掉，使绕组表面形成较坚固的漆膜。烘干过程较好分两个过程：

①低温阶段。温度控制在70℃~80℃，约2h~4h；

②高温阶段。温度在130℃左右，约8h~16h，以便形成坚固漆膜，此时应每隔1h用500V摇表测一次绕组对地的绝缘电阻，一直到最后3h，绝缘电阻值稳定在5MΩ以上，绕组才算烘干完成。

1.4.4定子绕组端部磨损的修理。交流电机的定子绕组在运行中受到方向交变的电磁力作用，因其相邻绕组之间产生的电磁力大小与流过的电流的平方成正比。故而电机在启动、短路、堵转的过程中，较大电磁力有时会达到正常值的几十倍。因此，端部浇漆固化的绕组端部结构，容易造成绝缘磨损，这是交流电机很普遍的故障，其原因是：

①端部绑扎绳在热固化后的热收缩量不够，因此在浇漆固化后起不到扎紧各相绕组端部作用，使得绕组端部不能按照受力振动的方向将绕组切实绑扎固定牢靠。因而，电机一旦受到交变的切向力和轴向力作用时，受力点就加在绕组与端部绑扎的接触处而引起振动位移。这是加快该处绝缘磨损的主要原因之一；

②下线时绑扎端部造成端部绝缘压线损伤；

③端部的浇漆固化工艺不能保证固化后绑绳的刚性；

④槽内间隙增大，线圈在槽内产生振动，而致线圈在槽口处磨损。

1.4.5定子绕组的局部修理。如果电机绕组某个或一部分线圈烧损，应考虑采取局部检修。首先，需查出故障线圈的准确故障点，并将电机绕组加热至100℃~130℃，使绕组绝缘软化后趁热拆除槽楔和故障线圈，在拆除旧线圈时注意不要损坏好的线圈。故障线圈拆除后，换上新线圈，之后打入槽楔和做浸漆烘干处理。