电动机转子笼条断裂的原因分析及预防措施
鼠笼条断裂维修方法
1，高压电动机鼠笼转子断条改进方法1）在鼠笼条和端环整体连接处加强机械强度，避免转子鼠笼条断后翘起扫膛，利用制作合适尺寸的钢环或无纬环氧玻璃丝带及钢线绑扎来增加转子端部鼠笼条和端环的机械强度。
对于转子直径较小，可以不扎钢线或无纬玻璃丝带，而用一个钢环，包以绝缘，置于端头，用玻璃丝带扎牢，再浸漆烘干。
2）对于鼠笼条在铁芯槽内松动的转子，必须制作比原铜条尺寸略大的铜条来打进槽孔，槽孔和铜条夹紧没松动、翘起。
3）避免电动机超载、频繁短时间开启，改善电动机运行工况，制定合适的运行方式，保证电动机的安全运行。
2，高压电动机鼠笼转子断条技改工艺1）更换断裂的转子铜条。
如果铜条断条或裂纹在槽内，首先用铣床铣去端环上对应孔洞内的焊接部位，用与槽型匹配的钢杆顶出断裂的导条，仔细吹扫铁心槽，检查槽内清洁无杂物。
再以重新定制的铜条（尺寸略大一点）打入转子槽内。
2）笼条与端环焊接，钎焊前彻底清理焊接部位，打好45°坡涂上溶剂进行施焊。
为了减少内应力和保证强度，要低温钎焊，且均匀加热，当温度达到800℃时，用45%银钎料银焊条焊接，以减少接触电阻；将银焊条触及接头处，让钎料溶化并逐渐填满间隙，焊接4～5 个接头后，转180°后再焊接另一面的接头，要交叉进行焊接，以减少焊接后的残余应力。
钎焊后，当端环冷却到180℃时，用10％的柠檬酸水溶液洗刷，并吹干。
3）防护环采用磁性钢环，工艺要标准，采用热套法装入。
厚度为2～3mm，厚度不得超过铁心外圆。
4）无纬玻璃丝带绑扎。
用厚度为 0.17mm 宽度为 25 （或 15）mm无纬环氧玻璃丝带绑扎。
将转子安放在绑扎机上，通过拉紧装置将无纬玻璃丝带拉至转子，调整好合适的拉力及转速，然后进行缠绕绑扎，绑扎厚度不得超过转子铁心外圆。
无纬玻璃丝带浸漆烘干固化后，用小榔头敲打可发出清脆的金属声为合格。
用锉刀锉平箍环。
5）转子进行动平衡校验。
5 转子改造后的效果1）逐步改进后转子断条故障情况见表。
双鼠笼电机笼条断裂分析及处理
双鼠笼电机笼条断裂的原因分析及解决方案×××（××××××发电有限责任公司×××× 044602）摘要：笼条断裂是双鼠笼式电机转子的常见故障，本文通过对××××发电厂#6炉高压电机转子检修时发现的问题及处理方法进行分析和总结。
Abstract: The Cage fracture is a two-squirrel-cage rotor common faults, this paper Douhe by Datang International Power Plant # 6 furnace repair high-pressure rotor and found the problems and treatment methods for analysis and summary。
关键词：双鼠笼，笼条断裂，分析和总结Key words: double-cage, cage of fracture, analysis and summary引言双鼠笼式电机对比单鼠笼电机改善了启动性能，近年来得到广泛应用，但是双鼠笼和单鼠笼电机的共性问题——笼条易断裂至今未得到彻底解决，作者根据××电厂的实践提出新的解决方案。
情况介绍××电厂#6炉配备4台排粉机电机，型号为JS1510_4，电压6000V，电流90.8，功率850KW，功率因数0.89，是兰州或沈阳电机厂1983年左右生产的双鼠笼异步电动机，至今已有27年左右。
在本次#6机组炉侧高压电机检修中发现，排粉机电机转子存在不同程度的鼠笼条断裂现象，最严重的断条达20根，并且断条位置都在外笼。
笼条断裂原因分析一）频繁启动。
启动时电流是平时的5~~7倍，此时，笼条因受到较大的感应电流而迅速升温，材质强度下降，热应力增加，再加上电磁扭矩的作用，使笼条产生较大的剪切力和离心力，频繁启动使笼条频繁受到上述力的作用，很容易达到疲劳极限，导致笼条断裂。
高压电机断条的原因分析与改进
高压电机断条的原因分析与改进摘要：旨在讨论高压电机断条实例，研究分析了转子断裂的原因，结合实际，总结出了改进转子断裂的措施、工艺要求及质量要求。
关键词：高压电机转子断裂措施工艺要求质量要求高转速、大容量、重转矩龙型异步电动机的结构简单，运行维护方便，在电力行业的应用已相当广泛。
因为设计、制造、运行等原因，电动机的转子断条现象十分严重。
1、转子断条实例某厂2*142MW的供热机组，共配有66台高压电机，自投运以来发生了如下转子断条的情况：2008年，某炉B吸风机的电动机在运行中跳闸，经过检测，是电阻绕组的绝缘被断裂的笼条划破所致，导致转子笼条几乎全部断裂，返厂修理；2009年，某炉B吸风机的电动机转子导条断裂后，对其他3台同类型的电动机停运检查，转子导条断裂较严重，返厂修理；2010年，在机组大修中，对2对炉的排、磨、吸、送、抽电机均进行解体检查，发现4台排粉机、4台磨煤机转子导条断裂共20根，返厂处理，采取把铁芯至端环笼条缩短进行重新焊接的方法。
以上仅为电厂三年内的电机转子笼条断裂故障统计及处理的情况，其他各电机厂转子导条断裂的现象也较普遍，断裂位置均是发生在导条断裂芯轴向槽口部位和端环焊接处，处理的方法相似，采用缩短导条进行重新焊接的方法。
而采取缩短导条进行重新焊接的方法无法从根本上解决其问题，需从设计、制造、运行等诸方面，对转子导条断裂的原因、机理做进一步的分析，对电机转子导条断裂从根本上有一定的认识，以便对以后电机转子的结构设计、制造、选型、运行有一定的帮助。
2、转子断裂原因分析笼条断裂和电机负载形式，以及起动的情况有关，一般有以下几个原因：(1)笼条端环的结构不合理，端环是整体，笼条和端环均采用刚性连接，对于单根笼条，其不能够自由伸缩，容易在焊接处产生应力集中。
(2)为保证外笼条大的电阻率，其材质的机械强度低，不能够承受大的拉力，如：焊接工艺不良，其热应力将极易造成在端环处断条。
(3)笼条在铁芯槽内压接不紧，在运行中，由于离心力的作用导致窜动较大。
高压电动机转子断条的原因分析及处理
高压电动机转子断条的原因分析及处理摘要：高压交流鼠笼型电动机在电力生产过程中运十分广泛。
但由于原理、结构、机械、制造、工艺、材质、运行的等等一系列复杂的原因共同作用，导致了笼型电机断条事故，由断条所引发的事故占全部电机事故的35%。
分析和解决断条问题是电力生产中迫切需要解决的问题。
本文从多方面分析了笼型电机的断条原因，并针对其原因提出了解决方案，着重从工艺上进行叙述。
由于本人从事电机修造的时间不长，对这方面的研究还有待进一步探讨，希望各位专家能提出宝贵意见，以便以后能够解决更多的现场问题。
关键词：电机；笼条；故障；分析；处理1 前言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。
2 造成笼条断裂的主要原因1）启动时转子笼条温度很高，使机械强度下降根据电机的堵转等值电路可知其基本方程式=可知，由于定、转子实际阻抗Z1、Z2均很小，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。
由cosφ2st=可知由于x2＞＞r2，故cosφ2st≈0.2左右，这表明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。
电动机双鼠笼转子绕组断条原因及对策
电动机双鼠笼转子绕组断条原因及对策王春云 张立成(浩良河化肥厂 黑龙江省伊春市 153103) 双鼠笼转子铜笼导条发生断裂,是影响火力发电厂稳定运行的一个因素。
就笔者所知:火力发电厂驱动钢球磨煤机的电动机双鼠笼转子导条故障频繁发生,如裂纹、开焊、断裂、弯曲、断节等,特别是弯曲、断节往往撞击定子线圈,致使整台电动机损坏。
我们采用钎焊及环氧玻璃带护环方法处理,收到了满意的效果。
1 双鼠笼绕组导条断裂实例我厂有5台电站锅炉,每台炉有2台钢球磨煤机,都采用双鼠笼转子电动机拖动,大修中均发现数量不等、情况各异的断裂,严重者损坏电机,不仅影响发电厂稳定运行,还影响合成氨及尿素生产用汽。
钢球磨煤机是用JSQ 141028280k W ,6000V 电动机拖动的,导条多在伸出槽口10mm 左右处断裂,且大都为上笼导条。
断裂弯曲的导条撞伤定子线圈。
生产统计表明:钢球磨煤机所用电动机,在运行3年左右后,转子笼端环与导条焊接的根部均会有不同程度的开裂或裂纹,或者断裂弯曲撞击定子线圈,损坏电机。
同时也表明火力发电厂钢球磨煤机电动机双鼠笼转子笼最多可安全运行3年左右。
2 双鼠笼转子导条断裂原因分析211 能力匹配不合理及重载下启动火力发电厂多为带钢球磨煤机的储仓式制粉系统,2台磨煤机一台连续运行,另一台在粉仓满时停止,粉仓粉位低时再启动,2台互为备用、倒换,启动频繁。
不仅如此,交接班时还需启动试验;特别是有的电厂磨煤机能力大,就是1台也不需连续运行就满足制粉需要,这无疑增加了启动次数,有的工厂每天启动次数多达12次。
另外还有个别班组不严格执行操作规程,停磨时不吹净磨煤机内的煤粉,从而造成再启动时带载,恶化了电动机启动工况。
212 转子槽型及其导条配合间隙过大双鼠笼绕组的铁芯槽型如图1所示。
这种槽型运转时槽漏抗较大,挤流效应显著,启动时启动笼电流大,因此导条受到很大的电磁力、热应力、切向力的作用。
JSQ 141028型电动机转子铁芯槽型如图1(b )所示。
高压异步电动机转子断条原因和复合笼条在改造中的采用
高压异步电动机转子断条原因和复合笼条在改造中的采用熊正儒九江发电厂（332002）Reasons for Occurrence of Broken Cage Bars in High-voltage Asynchronous Machine Rotorsand Application of Compound Cage Bar in Rebuilding ItXiong ZhengruJiu Jiang Power Plant摘要：对高压异步电动机的起动过程进行了分析；对普通高压异步电动机用于驱动风机、水泵、磨煤机和排粉风机等重载起动设备而造成频繁损坏的机理，进行了合理的解释；然后通过采用维持定子不变，对转子铁心、导条、端环进行重新优化设计，得到理想的起动性能，使得原电动机的起动转矩提高，起动时间缩短，避免转子的损坏。
在解决普通异步电动机驱动重载起动设备易损坏的问题中，找到了一条低投入、高性能输出的有效途径。
high efficiency to solve the problem that the general-purpose motor frequently damages when driving the heavy loaded equipment．Ke yword s:Asynchronous motor High stating torque Rebuilding of rotor Heavy duty火力发电厂的厂用电动机是大型火力发电厂重要的辅机，每台发电动机组均有10台大型异步鼠笼型电动机，容量从329kW-5500kW，高起动转矩的电动机主要是排粉风机、磨煤机和灰浆泵等。
高压异步电动机的故障中以转子笼条断条和短路环开焊问题最为严重，占电动机故障的38.46%。
据有关资料统计，全国大型火力发电厂厂用高压电动机故障中，转子断条及由此引起的电动机烧毁事故，占电动机故障的80%，经济损失也是最大的。
双鼠笼型高压电动机转子笼条断裂的分析与处理
笼条尺寸 。 Ｊ １８ ８ ３ ０ Ｗ 磨煤机电机为例 ， 以 Ｓ ５— 、８ ｋ 当处理更换断
条时用手就能将铜条轻轻从铁 芯内抽 出 ，用 卡尺测量铁芯槽 孔径大于铜条 １ － ． ． ２Ｏ ５ ｍｍ。 明厂家在制造时为了便于施工将 说
粗劣 、 绝缘强度低等缺陷 。 ２２ 运行 中缺乏监测手段和合理的使用方法 ，导致 电动 ．
瓢偏 １— ２ ｍ。 ８ １ｒ ａ ２３５ 发生笼条断裂 的断 口部位是 在笼 条伸出转子铁芯 ．．
裂（ 鼠笼式 电动机 ） 或熔铝（ 铸铝式 电动机 ）甚至烧毁电机。 ， ２０ ０ ６年一季度 ，对部分高压异步电机的启动次数做 了统
计 ， 表 １ 见 。
表 １中的部分高压电动机启 动间隔最短 的时 间为 ３ｒｉ， ０ ｎ ａ
３１１ 全部更换新笼条并且加大铜条 尺寸 ，一般大于铁 ．．
芯槽孔 ０２ ｍ， ．ｍ 铜条两端削坡度及其长度与端环厚度一致 。 ３１ 不能有伤痕及毛刺 ， ．． ２ 用砂 布将铜条表面打光。 ３１ 用木锤将铜条依次打入铁 芯 ，铜条与铁芯槽精密 ．． ３
配合不能松动 。 环孔两侧打坡 口，里侧坡 口深度为 ２ ３ ｍ，外侧坡 口深度为 －ｍ ５ ｍ， ｍ 焊接时里侧进行 点焊 ， 外侧进行满焊 。
店 景 它
ＧＵＡＮＧ ＸＩＤＩ ＡＮ ＹＥ
分析与探讨
固。清扫擦拭定子线圈时 ， 用清洗剂不能大面积的喷洒 、 冲刷 ， 以防水份渗透造成绝缘性能降低 ，用 白布沾清洗剂进行擦拭 最稳妥。 ３３ 科学合理地倒换和使用运行设备 ． 在运行操作 中， 要尽量 减少 高压 电动机 的启动次数 ， 特别
受到 电磁径 向力的影 响 ， 使笼条弯曲变形 。由于笼条受到交变
应力作用 ， 反复 弯曲， 金属疲劳 ， 达到一定极 限时必然断裂 。
鼠笼式电动机转子笼条断裂开焊故障
鼠笼式电动机转子笼条断裂开焊故障一、笼条断裂开焊故障的特征1、笼条断裂的断口呈疲劳断口。
2、笼条断裂的发生与笼条在转子铁芯槽内的夹紧程度密切相关,在槽内松动的笼条容易发生断裂。
3、一台新电动机发生笼条断裂的起始时间与运行启动次数直接相关。
启动频繁的,笼条断裂发生的时间就早,启动次数少的笼条断裂发生的时间就晚。
笼条断裂故障多发生在电动机启动过程中。
4、笼条断裂多发生在端环(短路环)附近,且与笼条和端环的焊接工艺质量密切相关。
有的笼条开焊处检修焊补后,运行不久就开焊。
5、双笼电动机笼条开焊或断裂一般都是从外笼开始,如未能及时发现和处理,则会很快扩大到整个转子,以致损坏整台电动机。
6、高压电动机,转子笼条断裂在不解体情况下,通常不易被发现,但却常常伴随一些症状发生,比如产生一定的振动,这种振动是由于转子笼条断裂后,原来的电机定子、转子电磁拉力产生不平衡。
虽然有时通过调整动平衡能使振动得到暂时消减,但维持不了多久,出现新的断条时,振动又会加大。
此外,仔细观察断条处,可以看到微弱的放电弧光。
7、笼条开焊断裂故障多发生在磨煤机等负荷重、启动频繁的拖动电动机上。
电动机笼条截面和端环尺寸偏小的电动机笼条容易产生开焊和断裂。
据调查分析,我国JSQ158-6电动机外笼条直径为Φ8—Φ12,易开断,而国外同容量电机笼条直径约16mm,电流密度〈1A/mm2,不易开焊断裂。
二、笼条断裂应力分析从上述笼条断裂的特征可以得出电动机笼条的开焊和断裂主要发生在电动机启动过程中,笼条所受的应力超过了笼条的机械强度。
笼条的断裂应力包括静态应力和交变应力两个分量,主要包括:1、热应力。
在启动过程中,笼条和端环将流过很大的启动电流,其值可达额定电流的5—7倍(双笼式电动机启动过程中,外笼条和外端环将流过很大的启动电流)。
由此而产生的损耗可使笼条和端环产生200—300℃的温度,从而使端环产生相当大的热变形。
端环的热变形将使笼条受到一个弯曲应力。
循环水泵电动机转子鼠笼条断裂的原因分析及预防措施
循环水泵电动机转子鼠笼条断裂的原因分析及预防措施摘要：本文阐述300MW火力发电厂高压6KV循环水泵电机，鼠笼条断裂原因，并提出处理方法及预防措施。
关键词：高压6KV单鼠笼；鼠笼条断裂；处理；措施1引言高压鼠笼电动机是火力发电厂重要的厂用设备之一。
2×330MW火力发电机组自2009年投产以来,2015年B级检修时发现循环水泵电机转子鼠笼条断裂（见图1），2016年循环水泵电机在运行中发现声音异常2016年5月份小修时抽转子发现鼠笼条断裂（见图2）；循环水泵电机连续2年出现鼠笼条断裂现象,造成了较大的经济损失。
本文主要分析YKSL1600-12/1730-1高压异步感应电动机转子鼠笼断裂，故障发生的原因，进而提出了一些相应的预防措施。
图1 2015年循环水泵电机转子鼠笼条断裂照片图2 2016年循环水泵电机转子鼠笼条断裂照片2鼠笼式三相异步电动机的工作原理由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。
由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。
转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。
电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
3鼠笼断裂的基本特征断裂后，电动机的电磁力矩降低而造成转速下降，定子电流时大时小，因为断条破坏了结构的对称性，同时破坏了电磁的对称性，使与转子有相对运动的定子磁场，从转子的表面不同部位穿入磁通时，转子的反应不一样，因而造成定子电流时大时小。
电机转子铜条断条问题分析与改进措施
转 子铜 条断 裂通 常是 多种 因素共 同作 用 而引起 的。下 面根 据断 条 的 不 同原 因 ， 有 针 对 性 的提 出 了
在运行中应注意的问题 以及在结构上做出的相应改
一
６ ７ —
经验交流
上海 大中型电机
进措 施 。
风扇 的稳 定性 。
产实例提出了相应 的解决方案 。重点 阐述 了电机运行 中应注意 的问题 和 防范 措施 ， 结合 实际设计 经验 对转子端环及转子风扇结构方面作 出了一 些技术改进 。
关键 词 ：异 步 电 动 机 ； 转子 ； 铜条 ； 断 条
０ 引言
转 子铜条 在槽 内松 动 是常见 现象 。其 原 因是铜
条与槽配合尺寸不 当、 铁心槽尺寸不一 、 冲片槽部有
毛刺 等 。铜条 在 槽 内松 动 会 引 起 转 子不 平 衡 ， 从 而 使 电动机 产生 噪声 和振 动 。铜条 由于在槽 内不 停地 高频 度振 动而 疲 劳断裂 。一 般首 先是 铜条 与端 环焊 接不 良处 断裂 ， 严 重时铜 条本 身也 断裂 。 ３ ）结 构不合 理 曾采用 过 的一 种转 子结 构是转 子风 扇悬 挂在 转 子端环 上 的形 式 ， 其 转 子 端 部 结 构 图 如 图 １所 示 。
支 撑块将 承 担很 大 一 部分 端 环 的离 心 力 ， 同时 销 子 又降低 了铜 条受 到 的端环 的剪 应力 。这 就使得 铜 条
的受力 大 大减少 ， 从 而可减 少铜 条 断条 的发 生 。
运 行 证实 ， 改 进 措 施 切 实 有 效 地 防 止 和 减 少 了 电 动 机 断条 事 故 的 发 生 ， 保 障 了被 拖 动 机 械 的 安 全
三相交流异步鼠笼式电动机转子断条浅析
三相交流异步鼠笼式电动机转子断条浅析摘要：三相交流异步鼠笼式电动机转子鼠笼条断条是电动机的常见故障之一，本文结合二滩水电站实际，对鼠笼式异步电动机发生转子鼠笼条断条的原因进行理论分析，探讨鼠笼条断条后的处理方法，为电动机的检修维护提供一定的理论依据。
关键词：三相交流鼠笼式异步电动机；转子鼠笼条断条；检测方法；断条处理一、绪论二滩水电站共有3台6kv高压异步鼠笼式渗漏排水泵电动机，自1998年投运以来，共有三台电动机发生故障，分别是2006年8月#1渗漏排水泵电动机转子鼠笼条断裂，使6kv母线电压波动；2009年10月#3渗漏排水泵电动机转子鼠笼条断裂，将定子绕组绝缘刮伤，造成定子绕组三相对地击穿短路，定子绕圈烧毁；2010年4月#1渗漏排水泵电动机转子鼠笼条有一根发生断裂。
本文结合二滩水电站实际，对6kv鼠笼式异步电动机转子鼠笼条断条这一典型故障进行了探讨，分析三相交流异步鼠笼式电动机转子断条的原因，检测电动机转子是否存在断条现象，为6kv电动机的检修维护提供一定的参考。
二、三相交流异步鼠笼式电动机转子断条原因分析（一）鼠笼式异步电动机转子鼠笼条受力分析鼠笼式交流电动机转子在启动和运行中，由于转差率的存在，转子的鼠笼条受到以下几种力的作用。
2.1.1电磁作用力由于转子在定子的旋转磁场中转动，并且旋转磁场与转子之间有转差率的存在，在鼠笼条中产生感应电流。
电磁的相互作用致使鼠笼条受到一个沿径向朝转子轴心方向的电磁力，由于磁场的不均匀性和转差率的变化，此种电磁并不是恒定的，而是随着电动机的运行状态的变动而变动。
2.1.2内应力在电动机运行时，鼠笼条内有电流流过以及鼠笼条内阻的存在，鼠笼条的电流会产生热量，使鼠笼条的温度升高。
而转子鼠笼条与转子两端的短路环是焊接而成，形成钢性联接，因此随着温度的升高，鼠笼条会产生热膨胀，势必在短路环与鼠笼条间产生结构性内应力。
2.1.3离心力转子在运转过程中，鼠笼条也必然受到旋转的离心力的作用。
高压电动机转子笼条断裂的分析及预防
高压 电动机转 子笼 条 断裂 的分析 及预 防
徐 峰
（大唐 洛 阳首 阳山发 电有 限责任公 司，河 南 洛 阳 ４７１９００）
摘要 本 文通 过对 高压 电动机 转 子 鼠笼条和 断环 断裂 弓ｆ起 的故 障分析 ，提 出高压 电动机在 运 行 和检 修 时应 重 点关注 的 问题 和解 决方案 ，对 同类 型 电动机 故障 的分析 处理提供 借鉴 经验 。
２０１６年第３期 电ｌ｜ｌ技贰ｌ１２９
技 术 与 应 用
与端 环连接 处 附近 ，因而很容 易在 笼条 与端环连 接 根据 情况 在伸 出部分 的外 圈或 内圈加焊 一个 同材质
处造 成断裂 和变 形 。另外 ，如 果负荷 变化 大也可 能 端环 ，以增加其 机械 强度 、提高端 环容量 、减 小伸
１ 转 子 鼠 笼 条 断 裂 后 的 表 现 特 征
１．１ 运 行 中特 征 １）电动机振 动增 大 ，且 与笼 条断裂 数量成 正 比。 ２）定子 电流 出现大 幅度波 动 。 ３） 电动机 温度 上升 。
１．２ 解 体后现 象 １）断裂 处铁 心及 笼条有 过热 痕迹 ，严 重时会 在
导致 各应力 的汇集作 用 。
出部分 的应力 变形 。要注 意 的是 在对 笼条或 端环进
２）设计 失误 导致 的笼条 断裂 。如 果笼条伸 出转 行处理 后要对 转子 做动平 衡 ，调 整合 格后才 能投 入
子铁 心 部分过 长 ，受 定子交 变磁 场力和 转子磁 场作 运 行 。
用 力 的相互作 用 ，很 容 易使笼条 伸 出部分变 成应 力
断裂 处将 笼条 烧融 。 ２）故 障 点较 多在 笼条 与端环 焊接 处发 生开 焊或
电动机转子断裂故障的原因分析与预防
电动机转子断裂故障的原因分析与预防电动机转子断裂故障是一种常见的电动机故障，给工业生产带来了极大的影响。
本文将对电动机转子断裂故障的原因进行深入分析，并提出相应的预防措施，以减少此类故障的发生，提高电动机的正常运行。
一、原因分析1. 过载运行：电动机超过额定负载长时间运行，会导致转子受到过大的载荷，从而使转子强度逐渐下降，最终导致断裂。
2. 磁通不对称：电动机在运行过程中，如果出现磁通不对称现象，会引发电动机振动加剧，产生不同程度的应力，导致转子断裂。
3. 轴承故障：电动机的轴承是其重要的支撑部件之一，如果轴承受损或磨损严重，会导致电动机转子产生不均匀应力，引发断裂故障。
4. 制造质量问题：在电动机的制造过程中，如果存在材料缺陷、焊接不良、结构设计缺陷等问题，将会导致转子的强度不足，容易出现断裂故障。
5. 温度过高：长时间高温运行会引发电动机转子的膨胀，使得转子内部产生应力，当超过转子的极限强度时，易发生断裂。
二、预防措施1. 合理计算负载：在电动机使用前，需要根据实际负载情况进行合理的计算，以确保电动机工作在正常负载范围内。
并避免长时间过载运行。
2. 定期维护保养：定期对电动机进行维护保养，包括润滑轴承、检查轴承磨损情况等，确保轴承的正常工作，减少转子断裂的风险。
3. 检测和处理磁通不对称问题：及时检测电动机运行中的磁通不对称现象，采取适当的措施来解决，如调整电机绕组、改善电源线路等，减少转子断裂的概率。
4. 加强质量管理：在电动机的制造过程中，要严格落实质量管理体系，确保材料的质量，做好焊接工艺控制，提高电动机制造质量，减少转子断裂的风险。
5. 控制运行温度：合理控制电动机的运行温度，通过合理的散热设计、增加通风设备等方式，降低转子的工作温度，减少转子断裂的风险。
三、结论电动机转子断裂故障是一种常见且严重的故障，其原因可以归结为过载运行、磁通不对称、轴承故障、制造质量问题和温度过高等。
为了预防转子断裂故障，我们需要合理计算负载、定期维护保养、检测和处理磁通不对称问题、加强质量管理、控制运行温度等措施。
高压电动机转子笼条断条的原因及改进方法
高压电动机转子笼条断条的原因及改进方法1 引言大武口发电厂锅炉辅机设备高压异步电动机自投产以来频繁出现电动机线圈烧毁、转子笼条断条、转子熔铝等故障。
故障多发生在频繁启动且负荷大的排粉机、磨煤机及渣浆泵。
仅1993年就发生了2起因磨煤机转子熔铝致使高压电动机报废的事故，造成了很大的经济损失。
1994年利用机组大小修将该设备转子改为铜条笼，但转子断条故障又相继发生，仅1995年统计为11次，故障率为35%，严重影响了电力生产的正常运行和安全。
2 转子笼条断条分析2.1 转子笼条断条现象笼条断裂与电机负载形式及起动情况有关，大武口发电厂转子笼条断裂90%发生在起动频繁的排粉机、磨煤机和渣浆泵。
从笼条断裂部位看，大多发生在笼条与端环焊接处，如图1所示。
图1 笼条断裂部位示意图从端环结构图看，端部转子笼条断裂如外翘时，将磨损定子端部绝缘从而引起电机烧坏。
2.2 转子笼条断条原因分析(1) 笼条端环结构不合理，端环为整体，笼条与端环采用刚性连接，对单根笼条而言，其不能自由伸缩，易在焊接处产生应力集中。
(2) 外笼条为保证其电阻率大，其材质机械强度低，不能承受大的拉力，如焊接工艺不良，其热应力将很容易造成在端环处断条。
(3) 笼条在铁芯槽内压接不紧，运行中在离心力作用下窜动较大。
(4) 由于电机的频繁启动，笼条在启停中加热和冷却过程反复进行，使笼条交替受力，极易被拉断或胀鼓与定子磨擦断裂。
3 转子改进方法3.1 改进方法利用大小修机会对锅炉辅机及除灰的5台渣浆泵的转子进行了改进，参见图2和图3。
图2 改造前笼条端环结构图及端环平面图(1) 将原刚性悬充端环改造为两部分：指型弹性环部分和防护环部分。
(2) 与笼条连接部分改为指型弹性环部分，保证每根笼条轴向自由伸缩，以消除和减少热应力，同时消除笼条由于焊接工艺不良而产生的热应力。
(3) 增改防护环以增加转子端部笼条整体紧固力，防止笼条断后翘起刮坏定子绝缘，防护环可用磁性钢环或环氧与玻璃丝布带固定成型的环。
专业论文高压电动机转子笼条断条的原因及改进方法
高压电动机转子笼条断条的原因及改进方法1 引言大武口发电厂锅炉辅机设备高压异步电动机自投产以来频繁出现电动机线圈烧毁、转子笼条断条、转子熔铝等故障。
故障多发生在频繁启动且负荷大的排粉机、磨煤机及渣浆泵。
仅1993年就发生了2起因磨煤机转子熔铝致使高压电动机报废的事故，造成了很大的经济损失。
1994年利用机组大小修将该设备转子改为铜条笼，但转子断条故障又相继发生，仅1995年统计为11次，故障率为35%，严重影响了电力生产的正常运行和安全。
2 转子笼条断条分析2.1 转子笼条断条现象笼条断裂与电机负载形式及起动情况有关，大武口发电厂转子笼条断裂90%发生在起动频繁的排粉机、磨煤机和渣浆泵。
从笼条断裂部位看，大多发生在笼条与端环焊接处，如图1所示。
图1 笼条断裂部位示意图从端环结构图看，端部转子笼条断裂如外翘时，将磨损定子端部绝缘从而引起电机烧坏。
2.2 转子笼条断条原因分析(1) 笼条端环结构不合理，端环为整体，笼条与端环采用刚性连接，对单根笼条而言，其不能自由伸缩，易在焊接处产生应力集中。
(2) 外笼条为保证其电阻率大，其材质机械强度低，不能承受大的拉力，如焊接工艺不良，其热应力将很容易造成在端环处断条。
(3) 笼条在铁芯槽内压接不紧，运行中在离心力作用下窜动较大。
(4) 由于电机的频繁启动，笼条在启停中加热和冷却过程反复进行，使笼条交替受力，极易被拉断或胀鼓与定子磨擦断裂。
3 转子改进方法3.1 改进方法利用大小修机会对锅炉辅机及除灰的5台渣浆泵的转子进行了改进，参见图2和图3。
图2 改造前笼条端环结构图及端环平面图(1) 将原刚性悬充端环改造为两部分：指型弹性环部分和防护环部分。
(2) 与笼条连接部分改为指型弹性环部分，保证每根笼条轴向自由伸缩，以消除和减少热应力，同时消除笼条由于焊接工艺不良而产生的热应力。
(3) 增改防护环以增加转子端部笼条整体紧固力，防止笼条断后翘起刮坏定子绝缘，防护环可用磁性钢环或环氧与玻璃丝布带固定成型的环。
高压笼型电动机铸铝转子笼条断裂的改铜修复
高压笼型电动机铸铝转子笼条断裂的改铜修复一般三相交流笼型电动机(不论低压、高压)的转子都采用铸铝浇铸。
但铸铝转子的电动机在使用过程中，经常会出现因转子铝排熔化甚至断裂，而出现电动机运行异常的情况，严重时会影响生产。
不锈钢分公司能源部1号炼钢水处理工区多台水泵就使用高压笼型电动机来拖动，2007年4月23日其中1台YKK450-4,220kW 电动机就发生定、转子严重损坏的事故，分解后发现铸铝转子有断排故障。
1 铝排断裂的原因分析(1)高压异步电动机在启动时，一般都用全电压启动，随着启动转矩增大启动电流亦相应增大，大电流瞬间可使转子铝排发热。
高压电动机频繁的启动，容易引起转子铝排因发热而断裂。
(2)铸铝转子在制造时，基本上采用离心浇铸法，硅钢片槽内空气难以全部排出，极易造成浇铸铝排上有气孔、收缩等缺陷，使铝排机械强度降低，会引起转子铝排断裂的故障发生。
(3)由于运行中的故障，造成定、转子碰擦，亦会造成转子铝排断裂。
2 铝排断裂的后果当发生转子铝排断裂后，电动机启动力矩减小、启动困难，运转时电流不稳定，而且波动越来越大，输出功率下降，振动值超标，不稳定。
当出现以上异常现象后，就需要对电动机进行检修，否则将造成电动机严重损坏。
3 铝排断裂的通常检修方法一般采用更换新铸铝转子和对转子重新铸铝的方法。
4 铸铝转子改铜的方法方法是在80,100?的温度下，用化学方法溶解铝排取下硅钢片，对硅钢片整型、叠片。
测量铁芯槽型，按该电动机的相关参数，计算出铜排的截面积并新制作铜排，按铜排面积设计铜端环。
槽内空隙部分用钢楔垫充，硅钢片加装铜排及两端部阻尼环，铜排与铜端环用含银量为15,的银焊条焊接。
增加中间通风齿压板和端部齿压板，与重新铸铝转子相比较，改善了转子通风条件。
转子组装不改变磁中心位置，改造后转子线圈电阻变化不大，不影响修理后电动机的起动力矩。
经动平衡校验小于0.5g，完全符合标准要求。
5 结论用铸铝转子改铜的方法，损坏转子的硅钢片可全部利用，改造费用仅为重新铸铝转子的65,左右，工期减少1,2，也缩短了整个电动机的修理时间，修理后的电动机进行了检测，全部检测结果都达到国家标准。
邹县电厂#8炉磨煤机电机转子鼠笼条断裂原因及处理
邹县电厂#8炉磨煤机电机转子鼠笼条断裂原因及处理摘要：本文阐述了邹县电厂#8炉六台磨煤机电机转子鼠笼条断裂的原因，对其断裂原因进行分析，并提出相应处理方法及预防措施。
为其他同类电机断条故障处理提供借鉴及参考。
关键词：磨煤机电机转子；鼠笼条；断裂原因；处理方法引言高压电机是火力发电厂大量应用的动力设备，它们的安全稳定直接决定着发电机组的可靠运行。
而电机转子鼠笼条断裂是高压电机经常发生的主要缺陷及故障之一。
占转子故障率的60％，这是高压笼型电机故障的突出特点。
邹县电厂#8炉磨煤机电机，电机型号：YTM710-6-4，电压10kV，电流125A，功率1700kW，湘潭电机厂生产。
#8炉磨煤机电机在自2008年投产以来，已连续运行六年多时间，在2013年12月，#8炉磨煤机电机解体大修中，发现磨煤机电机转子均存在鼠笼条多处断裂现象，断裂点发生在电机转子鼠笼条与端环连接部位, 鼠笼条与端环焊点多处绝缘漆脱落，断条部位呈现均匀分布态势。
1 高压异步电机鼠笼断条的基本特点（1）电机断条，尤其是重载下的启动频繁、起动时间长，使笼条受大电流冲击、过热和交变应力的作用，产生疲劳断裂。
通常断笼普遍发生在双笼中的外笼，约占断条总算的90%以上，又多在起动过程中断裂，转子槽内松动的笼条容易发生断裂，且发生断条的部位大都在短路环附近的端部。
内笼条断裂情况数量不到10%。
(2) 笼条和端环的截面积偏小，电流密度偏大，尤其是起动时由于趋肤效应作用电流密度更大，发热严重引起故障。
（3）电机圆形鼠笼条断条的几率高于矩形笼条断条的几率，约占断条总数的70%以上。
（4）电机外笼条断裂时，笼条在槽内松动、间隙大，没有固定紧，断条电机转子槽内的铁芯多有局部过热变色烧损现象，开焊处的端环孔周围也有过热变色及电弧烧伤痕迹。
在起动过程中受热应力、电磁力、离心力以及焊接残余应力的作用，疲劳断裂和开焊。
（5）笼条断口多发生在与端环的焊口里侧部位，槽内断条数量很少，笼条开焊多发生在笼条与端环的焊接部位。
高压电动机转子笼条断条的原因及改进方法
电 安 技 力全术
第卷２年６ ４ （２ 期 ０第） ０
高 压 电 动 机 转 子 篡 套 断 条 的
原 因 及 改 进 方 法
施 明礼
ｌ 引 言
（ 夏 大武 口发 电厂 石 嘴 山 ７ ３ ０ ） 宁 ５ ０ ０ （）由于 电机 的 频繁 启 动 ，笼条 在 启停 中加热 ４ 和冷 却过 程反复 进 行 ，使 笼条 交替 受力 ，极 易被拉 断或 胀鼓 与定子 磨 擦断 裂 。
起 因磨 煤 机转 子 熔铝 致 使高 压 电动 机 报废 的事故 ， 造 成 了很大 的经 济损 失。１９ 年 利用机 组大 小修将 ９４ 该 设备 转子 改为铜 条 笼 ，但转 子 断条故 障 又相继 发 生 ，仅 １９ 年 统计 为 ｌ 次 ，故 障率 为 ３ ％，严 重 ９５ １ ５
（）改变 运行方 式 ，减 少设 备启动 次数 。 ５
防护环 指 犁 弹件 环
从 端 环结 构 图 看 ，端部 转 子 笼 条 断裂 如 外 翘
时 ，将磨 损定 子端 部绝缘 从 而引起 电机 烧坏 。
２ ２ 转 子笼条 断条 原 因分析 ．
（）笼条 端环 结构 不合 理 ，端环 为整 体 ，笼条 １
与端 环采 用 刚性 连 接 ，对单 根笼条 而 言 ，其 不能 自 由伸 缩 ，易在焊 接 处产生 应力 集 中。 （）外 笼 条为 保 证 其 电阻率 大 ，其 材质 机 械 强 ２ 度 低 ，不能 承受 大 的拉力 ，如焊接 工 艺不 良，其 热
图 ３ 改造后笼条端环结构图及指型弹性 环平面图
力 ，防止 笼条 断后翘 起刮 坏 定子绝 缘 ，防护 环可 用
磁性 钢 环或环 氧 与玻璃 丝 布带 固定 成型 的环 。
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电动机转子笼条断裂的原因分析及预防措施Analyse and Prevent about B reakdow n of E lectric Mober R otor C age
廖松涛
L IAO Song2tao
(江西新余发电有限责任公司,江西 新余 338002)
摘要:分析了新电公司200MW汽轮发电机组多年来高压异步电动机转子鼠笼断条原因,提出了一些预防措施。
关键词:电动机;转子;断条;预防措施
中图分类号:TM343.307.1 文献标识码:B 文章编号:1671-8380(2004)04-0022-02
1 引言
厂用电动机是火力发电厂重要的厂用电气设备之一。
江西新余发电有限责任公司(以下简称新电公司)两台200MW火力发电机组自1995年、1996年相继投产以来,其厂用高、低压电动机先后发生各种故障100多台次,造成了较大的经济损失,其中一个主要的故障原因就是电动机鼠笼转子断条。
本文主要分析高压异步感应电动机转子鼠笼断条故障发生的原因,进而提出了一些相应的预防措施。
2 鼠笼断条的基本特征
①鼠笼型电机断条多发生在具有频繁,重载启动的鼠笼型电机单、双鼠笼型电机。
双鼠笼电机外笼条断条最多,约占断条电机的95%以上,内笼和端环断裂的不到5%。
②圆形笼条断条的几率大大高于矩形笼条断条的几率,约占断条总数的80%。
③外笼条断裂时有明显的位移现象。
这说明笼条在槽内松动。
断条上有明显被槽壁突出的硅钢片磨损的沟槽,在伸出铁芯端笼条有明显的向上变形现象,短路环也有扭曲变形现象。
④笼条断口多发生在与端环的焊口里侧部位,槽内断条的很少,笼条开焊多发生在笼条与端环的焊接部位。
开焊后笼条在离心力作用下向外侧甩出刮伤定子造成定子线圈短路。
笼条槽内断口处有明显电弧烧伤痕迹,断口两断面吻合严密,呈脆性疲劳断列性质。
⑤断条槽的铁芯多有局部过热变色烧损现象,开焊处的端环孔周围也有过热变色及电弧烧伤痕迹。
3 转子断条原因分析
电动机转子频繁发生断条,均是转子受各种应力作用的结果,而且应力超过了笼条所能承受的极限,或是交变应力的长期作用使笼条产生疲劳。
主要有以下几方面的原因。
3.1 制造工艺产生的应力和启动时交变应力
由于焊接质量不一致,引起笼条热膨胀有差异,造成笼条之间产生的较大温差。
笼条上下的不均匀温升会使笼条产生向转子中心弯曲的应力,端环中强大的启动电流使之发热产生径向位移,造成笼条产生背离转子中心的弯曲应力。
笼条铁芯冲孔工艺会使笼条嵌装的松紧程度不一致。
当电流的相位不同,传递给端环的振动力会使端环产生扭曲,受力最大的部位仍是笼条的焊接处,而此处恰恰是鼠笼结构最薄弱点。
由于热传导性能差异会使各笼条间产生不均匀的温升,因而各笼条之间将产生不同的轴向位移而使笼条产生轴向的拉应力。
且使笼条产生电磁振动应力,特别是在电动机刚启动的瞬间,振动幅值达到最大值,是正常运行时50～60倍;频率为100Hz,随着转速的升高和启动电流的增加而增大。
由于各应力作用点大都集中于笼条与端环的焊口附近,且每启动一次便交变一次,这样各应力的破坏作用随启动的次数的增加和温升积累而增大。
3.2 负载变化使鼠笼条产生切向交变应力
由于笼条在槽内有一定的间隙,转子铁芯和与
收稿日期:2004-03-13;修订日期:2004-07-19
22广西电力 2004年第4期
它保持一定距离的端环共同构成一个扭振系统,运行中由于负载发生变化,电动机转动力矩也就是变化的。
这样使笼条与端环的连接部位受到很大的切向弯曲应力,尤其当原动机的转动力矩摆动在共振区附近时,其应力会更大。
3.3 设计错误使笼条伸出铁心过长
部分国内电机制造厂设计错误,大部分电机笼条伸出铁心过长,达40～70mm以上,在各种应力尤其是扭振力矩的作用下,会使整个外笼条在铁心伸出端部产生扭曲变形,并引起笼条断裂。
这可能是受国内工艺限制,在冲转子铁心夕钢片时圆形和矩形冲模比较好加工,而梯形和异型冲模较难生产,工艺复杂。
这种设计在国内电机上非常普遍,设计者设计端环基本上采用圆形和矩形结构。
圆形和矩形笼条与端环之间是平面连接。
然后在笼条与端环内侧焊接。
同时在端环尺寸设计上也偏小,强度差,启动时由于端环电流密度大造成温度过高使端环本来就不高的机械强度下降得更多而发生变形,进而发生断条故障,可见启动频繁并不是笼条断裂的主要必然性原因,关键还是笼条的设计上是否采用先进技术和先进的冲片及焊接工艺方法。
3.4 制造和焊接工艺差
部分国产鼠笼电机的笼条与端环之间的焊接质量是不够理想的,焊缝夹渣,高低不平,焊接时控制温度不符合标准,使焊口附近的材料因过热而变形,并产生热应力,机械强度低。
3.5 误操作连续二次以上启动
鼠笼型异步电机在冷态下启动一次,笼条和端环的温度达到200～300℃,若第一次启动不成功,应相隔2h后才能进行第二次启动。
若运行操作人员不注意在短时间内连续第二次甚至第三次启动,笼条和端环的温度就会上升到不能允许的温度,机械强度也会降低得更严重,而启动过程中鼠笼条和端环所承受的各种应力累加已达到最大值,在这种情况下不要说有缺陷的转子,就是质量好的转子也会损坏,尤其当转子处于堵转情况下其转子笼条和端环连接处温度可达700℃以上,造成焊接处开焊和断条。
3.6 断条后检查不及时和检修质量差
鼠笼型电机断条后很难查出,断条很少时对电机的正常运行影响很小,没有明显特征而难以发现,只有很有经验的人员才能从电机轻微断条异常声音判别出来,但是一旦发现时已经冒火、振动、噪声增大、转速下降等异常时,断条已经严重。
笼条断条后,断条中仍有电流经两侧铁心注入相邻的笼条中,这既增加了相邻笼条的负担,加速相邻笼条的断裂,又会烧坏转子铁心,断条在离心力作用下甩出槽口刮伤定子造成定子接地短路,许多电机就是这样烧坏的。
修理电机断条故障时,对修理工艺质量不重视,尤其是焊接工艺,仍然采用氧焊,焊接温度高,使焊口附近的材质因高温而脆化,机械强度下降,同时焊接既不预热,焊接完毕后又不保温,热应力无法消除而使笼条与端环产生应力变形和集中于焊接处,另外重复修理电机将使转子槽也增大,而新换原笼条又是原来尺寸,故检修后笼条在槽中的气隙增大而松动,致使电场仍然带着缺陷又投入运行,修后的电机质量不如原电机。
4 防止鼠笼型电机笼条断条和开焊的措施
①对笼条伸出较长的电机在两端伸长部位补焊一短铜条,一端焊在端环上,一端顶在铁心,将短铜条与原笼条平面焊接在一起,这样防止笼条在运行中窜动,同时一旦笼条与端环连接处开焊,也会由于短铜棒与原笼条焊接在一起而不会由于离心力甩出刮伤定子线棒造成相对地短路烧毁定子的事故。
②改造端环与笼条连接方式。
在端环平面上开一矩形孔将笼条加长伸进端环外侧,采用两端都焊接的工艺。
这样可以延长转子使用时间。
对笼条伸出过长的电机转子在笼条外侧和端环内侧加焊一根30mm×4mm紫铜板三面焊接,形成一条加强带,既增加了端环的几何尺寸,又缩短了距铁心的距离。
③对在笼条伸长部位用无纬环氧玻璃绳绑扎技术的评价。
在前几年我厂鼠笼电机开始发生断条时,就采用了在笼条伸长部位用无纬环氧玻璃绳交叉绑实,然后涂刷环氧树脂固定的技术,运行一段时间后又发生断条现象,解体检查发现无纬环氧玻璃绳与笼条的结合面被高温烤焦松动,断条后无纬玻璃绳仍旧挡不住因离心力甩出的断条从而刮伤定子线棒,主要原因还是笼条在启动时温度高于200～300℃,而环氧无纬玻璃绳最怕高温,热积累逐步将无纬环氧玻璃与笼条的结合部焦碳化并进而松动失去坚固力。
所以除非采用耐高温的固化剂,否则只能将断条的时间间隔稍为延长一点,而不能杜绝断条和断条后笼条因离心力甩出刮伤定子线棒的事故现象发生。
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2004年第4期 广西电力。