巧用万用表检测电动机
三相异步电动机应用广泛,电工在维修电动机时,时常会遇到一些陈旧的电动机,上面没铭牌、没标识或铭牌、标识模糊,如何借助万用表判别、检测电动机绕组、级数、转速等,请看下文。
一、电动机绕组始末端判别
判别电动机绕组的始末端是维修工作中常碰到的问题。
三相电动机有三相绕组,它们互隔120°的空间,分别嵌放在定子铁心中,每一排绕组有两个出线端,即一首一尾。电动机绕组的始末端,又叫绕组的头尾,通常是从电动机的接线盒中引出,并有明确的标记。一般用U1、V1、W1 记为电动机的始端,U2、V2、W2 记为其末端,见下图。
三相电动机的绕组有两种接线方法:一种是星形连接(Y),另一种是三角形连接(△),见下图。使用时,是将电动机绕组连接成星形还是连接成三角形,这不是由使用者主观决定的,而是要根据铭牌上的标记进行正确的连接。铭牌上若标有“220/380V、△/Y 接法”的电动机,表示当电源线电压为220V 时,绕组接三角形;当电源线电压为380V时,绕组接成星形。
近年出厂的国产三相电动机中,若功率大于4kW,铭牌上一般标注“380V△接”,其含义是使用电源线电压为380V 的三相电源,定子绕组连接成三角形。不管是星形还是三角形连接,都必须正确判断绕组的始末端。当一些陈旧电动机的接线盒上的六根引出线即未连接又未标注时,若对连接规律不熟悉,极容易使定子绕组的始末端接错。一旦投入使用,就会形成不完整的旋转磁场,使启动困难,产生振动噪声,导致三相电流不平衡,极易烧毁定子绕组。
01
切割剩磁法判别电动机绕组始末端
(1)这一方法就是利用在交流电源的作用下已经工作过的电动机,在转子上会存在剩磁。当用手转动转子时,转子上的剩磁会切割定子绕组,在定子绕组中产生感应电动势,此时电动机就相当于发电机,若绕组是闭合回路时则要产生感生电流。
由于三相绕组的头(或尾)的感生电动势极性互差120°,因此如果把三相绕组三个头(或尾)短接,这时三相感生电流的和为零,所以接在头和尾两个短接点之间的万用表毫安挡指针不动(电流为零)。如果不是三个头(或尾)短接,而是“头尾”短接,那么三相感生电流的和便不为零,所以接在头和尾两个短接点之间的万用表亳安挡指针会有摆动(电流不为零)。
判别前,先将万用表置于R × 100Ω挡,对电动机接线盒里的六根引出线,两条两条地分别进行测量,找出三相绕组,并给各相绕组假设编号为U1 -U2、V1 - V2、W1-W2。然后再按下图进行接线,将用万用表置于直流电流5mA 挡。
此时用手转动电动机转子,如果万用表指针不动,则说明绕组始末端连接是正确的。如果万用表指针摆动,则说明绕组始末端连接有错,应改接后重试,直到表针不动为止。
(2) 检测注意事项。
1)应用剩磁法判别电动机绕组的始末端,电动机转子必须有剩磁,即电动机必须是运转过的或刚通过电的电动机。
2)由于电动机三相绕组不完全对称,连接正确时万用表指针也可能仍有极小幅度的偏转,但偏转幅度比不正确时小得多。
02
电压法判别电动机绕组始末端
判别前,先用万用表的电阻挡找出三相绕组的两端,并给各相绕组假设编号为U1-U2、V1-V2、W1-W2,然后将三相绕组接成星形。将其中一相通以36V 交流电源,在另外两相之间接入万用表,量程开关拨至交流电压10V 挡,检测方法见下图。
按下图(a)和图(b)各测一次,若两次万用表指针均不动,则说明图中接线正确。若两次指针都偏转,则两次均未接电源的那一组始末端接反。若只有一次指针偏转,另一次指针不动,则指针不动的那一次接电源的那一相始末端接反。
二、电动机磁极数与转速
三相异步电动机的极数是指定子磁场磁极的个数,磁极都是成对出现的,所以电动机有2、4、6、8 等极数。电动机的极数是由负荷需要的转速来确定的,电动机的极数直接影响电动机的转速。极数越多、转速越低,极数越少,转速越高。两极为高速电机,转速为2800~3000r/min;四极为中速电机,转速为1400~1500r/min;六极为低速电机,转速为900~1000r/min;等于或大于八极为超低速电机,转速为低于760r/min。
01
剩磁法判别异步电动机极数
(1)异步电动机的极数判别。
在电动机铭牌模糊不清或丢失情况下,想知道电动机的极数时,可以利用万用表的直流电流挡来进行测试和判断,检测方法见下图。
打开电动机的接线盒,拆下原来的电源线以及星形或三角形接线,利用万用表的R × 100Ω 挡,从6 根电动机引线中,找出任意一相绕组的两根引线。
再把万用表的量程开关拨至直流小电流0.05mA 或0.5mA 挡,并将表笔换成鳄鱼夹后牢固地夹住上述找出的绕组两根引线上。用手将电动机带轮或转轴慢慢地匀速转动一圈,仔细地观察万用表指针摆动的次数。
万用表指针每摆动一次,说明这相绕组中的电流正负变化一次,从而可以确定电动机有几对磁极数。若左右摆动一次,该电动机是2 极电动机;若左右摆动两次,该电动机是4极电动机。也就是说,表针的摆动次数与电动机的极对数相等。
(2) 检测注意事项。
1)此方法利用的原理是:异步电动机转子匀速转动一周时,转子的剩磁磁通切割定子绕组而感应出微小的感应电动势,由此产生电流,使万用表指针摆动的。
2)长期未使用的电动机在采用上述方法进行测试时,万用表指针可能会毫无反应。这是因为电动机剩磁已消失的缘故。此时,只要将电动机按正规方法接上电源线,给电动机通电数分钟,断电后电动机定子绕组就获得了剩磁,然后再用上述方法即可判别出它的极数。
02
小型电动机转速测试
(1)小型电动机转速的测试方法。
小型电动机是指直径小于160mm 或额定功率小于750W 的三相交流电动机。电工在使用和维修这一类电动机时,往往需要了解其转速,但经常会遇到电动机铭牌模糊不清,而手边又无测速表的情况,此时可用万用表来估测电动机的转速。
先将万用表的量程开关拨至电阻挡,从电动机引出端子中找出一个绕组。然后把万用表的量程开关拨至直流电流50μA 挡,此时最好把表笔换成鳄鱼夹,与这个绕组两端夹牢,检测方法见下图。
然后缓慢地转动电动机转轴,使之匀速地旋转1周。此时,万用表指针就会出现左右摆动,摆动的次数就是电动机的磁极对数p。例如,转子旋转1 周时万用表指针左右摆动1次(向右边摆动再回到左边,为1 次摆动),即p=1,这属于2 极电动机。
在频率为50Hz 的电网中,电动机的同步转速n 由下式确定:
显然,同步转速与磁极对数成反比,磁极对数愈多,转速愈低。根据下表可大致判定电动机的转速。
对于三相异步电动机,当转子转速n1 略低于同步转速n 时才能正常运行。一般来说,n1=(0.94~0.985)n。
(2) 检测注意事项。
用以上方法估算三相电动机的转速,只能直接用于有剩磁的电动机。若电动机没有剩磁,可将电动机通电运行一段时间后,再用此法来测量其转速。
本文改编自《万用表检测电子元器件从入门到精通》。
责编:涂鹏
精彩推荐