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高压电动机转子断条原因分析及处理

摘要：在电力生产过程中，高压电机广泛运用在汽轮机及锅炉辅机设备中，

如球磨机拖动电机等。重载启动电机，在启动过程中，由于启动时间长，启动力

矩大，易造成笼条断裂，给安全生产造成影响。

关键词：转子断条；故障处理

异步电动机是一种将电能转变为机械能的交流电动机，又称感应电动机，高

压异步电动机是指额定工作电压为3~10KV的交流电动机。

在电力生产过程中，高压电机广泛运用在汽轮机及锅炉辅机设备中，如球磨

机拖动电机等。重载启动电机，在启动过程中，由于启动时间长，启动力矩大，

易造成笼条断裂，给安全生产造成影响。

1造成笼条断裂的主要原因

1）启动时转子笼条温度很高，使机械强度下降

因而异步电机启动时的定转子电流都将很大的，造成转子笼条导体的温度升

高，根据计算，短时笼条温度可达300℃，机械强度下降，容易断裂。异步电机

启动时起动电动很大而起动转矩不大，其主要原因是起动时转子功率因数很低，

起动电流中主要是电感性的无功电流，它使供电系统的电压大幅下降，使起动转

矩下降为额定转矩的0.9倍，而由于系统电压的下降使得很启动的时间进一步延

长，而加剧转子笼条的损坏断裂。

2）为了使启动转矩有所提高，改善电机的启动特性，大多数重载启动电机

都采用了深槽式或双笼式结构。内笼选用工业纯铜为原料，材质一般为T1、T2；

外笼一般采用黄铜材料，其电阻较大，有助于起动特性的改善，其机械强度较高，

增强抗断条能力。起动时主要是外笼电流较大，发热严重，但黄铜材韧性较差，

容易在端环部裂焊。

3）笼条和端环焊接方法不对，焊接内应力未彻底消除，端环变形导致开焊

或断裂。

4）频敏起动和长期过载运行时产生的电磁力和机械的离心力的作用，导致

笼条开焊或断裂。另外，由于漏磁通的作用，使笼条产生电磁力，这个力与电流

的平方成正比，把笼条拉向槽底，并以两倍于基波频率脉动，也会使金属疲劳断

裂。

5）制造原因，其中有设计原因即起动容量不够；还有工艺原因，包括焊接

工艺不良，机加工有误差，造成笼条穿入时就受一个弯曲应力。

2转子断条后的主要异常现象

1.

电机起动转矩下降

2.

电机满载运行时，三相电流表指针周期性摆动；

3.

转速偏低。

3转子断条的检查方法

1）外观检查

拆下端盖，抽出转子1/3左右，转子周围垫上绝缘纸，不与定子铁芯接触。

通入三相低压电，把锯条放在露出定子铁芯的转子槽口上，观察振动情况，然后

转动转子位置，重复逐槽检测，有断笼故障时，锯条片的振动较正常的小。

2）铁粉检查方法

在

转子两端通入12~24V的交流电，150~200A的电流

（接线如图），并在转子表面撒上铁粉，则吸附少的转子部位可能是断条的部位。

4铜笼断条故障的修复

铜笼转子90%以上故障是导条与端环开焊或导条在端环焊接处断裂。一般断

口裂缝不明显，如不仔细检查，就难以发现，断面一般呈平面，并有光亮，属于

疲劳断裂。起动笼条故障多于工作笼条，其原因是由于导条焊接工艺不当，有热

应力存在。同时导条在槽内松动，导条与端环孔配合不当等因素。当转子运行时，

导条又遭受电磁力和离心力作用，造成了在焊接部位开焊或断裂。

检查方法是：可用手锤敲击，由声音来判别，断裂的导条会发出喑哑声。对

于较大容量的转子可采用双台开口变压器来检查。两台开口变压器，一台供励磁，

一台供测量。当励磁变压器通入单相交流电后，绕组有励磁电流流通，并以转子

铁芯的闭合磁路，形成高变磁场。高变磁场切割笼条而感应电势，产生感应电流，

此电流又会在其周围建立高变磁场，切割探测变压器线圈，感应电动势，在毫伏

电压表上就有指示。当电压值比正常值小25%时，则表明笼条内有缩孔、夹杂物

等缺陷，当电压值比正常值小5%以上时，则有断裂故障。

铜笼条与端环的联接，在现场的修理方法一般是采用氧—乙炔焰钎焊方式。

采用这种工艺，要特别注意最大限度地消除或减小焊接后产生的应力，因为这种

应力是再次产生断条的主要原因之一。

要掌握现场氧—乙炔银钎焊的工艺，是修理过程的重要一环。其主要工艺如

下：

1.

端环预热

在焊接前必须用两支以上焊枪，将端环均匀地加热至800℃左右，使之呈现

红色。

1.