關(guān)學琴

技工學校電機與變壓器課程中“三相異步電動機常見故障及處理方法”的教學內(nèi)容原理深奧，分析冗長，再加上技校生理論基礎薄弱，判斷分析能力差，因此學生學習興趣普遍不高，難以達到理想的教學效果。筆者在多年的教學實踐中研究發(fā)現(xiàn)：技校生雖然理論基礎差，但有較強的好奇心和求知欲，尤其是實際動手能力較強。筆者因勢利導，自制了一個短路偵察器，利用短路偵察器查找電動機繞組短路故障，收到了較好效果。

一、短路偵查器的制作方法

利用廢棄的單相變壓器或吊扇調(diào)速器等鐵芯，將其裁切成“Π”或“Η”的形狀。以“Η”形狀為最好，它既可以做定子繞組短路偵察器，也可以做繞行式異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組斷路偵察器，還可以做籠型異步電動機的轉(zhuǎn)子斷條偵察器?！唉А毙凸桎撈囊欢俗龀赏钩龅幕⌒?，另一端做成凹進的弧形；圓弧半徑分別為被測電動機的轉(zhuǎn)子和定子的圓弧半徑，窗口寬度大約與槽口寬度相當。然后將硅鋼片疊成所需厚度后壓緊。再用厚1mm的鋼板做4塊如“D”形狀的護線板，把此4塊護線板與壓緊的硅鋼片用鉚釘鉚在一起，供保護線圈之用。在一塊護線板上鉆兩個出線用的小孔，供穿線圈的兩個引線頭用。在鐵心中間用絕緣紙板做好線框，將導線繞在絕緣紙框內(nèi)，并把繞線從護線板上的小孔中引出。最后做浸漆干燥處理。

線圈和鐵芯的參數(shù)，可以用下列五個公式進行粗略計算：

一是鐵芯截面積的計算。

其中，S是短路偵察器的容量，單位為VA。用于1～50KW電動機的S可取20～100VA，用于50～500KW電動機的S可取10～1000VA。

二是勵磁線圈的匝數(shù)的計算。

其中，A是鐵芯截面積，單位為平方厘米。B是鐵芯磁通密度，一般可取1.3～1.4T。U是工作電壓，單位為伏。

三是勵磁線圈的電流的計算。

四是漆包線銅芯的直徑計算。

五是鐵芯窗口的寬和高的計算。

其中，h是窗口高度，單位為毫米。C是窗口寬度，單位為毫米。

二、短路偵查器的使用方法

準備一臺有繞組短路故障的小容量三相異步電動機加上一個交流電源和一個交流電流表與短路偵察器配合使用，采用演示教學的模式來講解。

如測定定子繞組匝間短路的故障時，通常將短路偵察器凸出端的兩鐵芯對準被測繞組兩邊的槽間鐵芯，再將短路偵察器的線圈串接電流表后，接到交流電源上來查找。偵察器的勵磁繞組相當于變壓器的原邊繞組，被測電動機線圈相當于變壓器的副邊繞組。測試時，偵察器鐵心開口處對準電動機槽口，將偵察器沿著各個槽口移動，當檢查到有短路繞組的槽口時，偵察器的勵磁電流增大。因此，在用偵察器檢查時，使電流表讀數(shù)增大的槽口內(nèi)必有線圈匝間短路。繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子的匝間短路故障的查找方法與定子繞組匝間短路的故障查找方法一樣，只是利用偵察器的另一端。

測定籠型異步電動機轉(zhuǎn)子斷條故障時，短路偵察器的使用方法與繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子的匝間短路故障查找方法一樣。但其工作原理卻相當于變壓器工作在副邊開路狀態(tài)，即當偵察器對準斷條所在槽口時，電流表的示數(shù)由較大突然變得很小。這樣就順利地找到了轉(zhuǎn)子的斷條。

在演示教學中注意以下三個問題，以免造成測定錯誤。

第一，如果電動機繞組接成△，則要將△拆開，不能閉合。若△未曾拆開，線圈閉合，則偵察器在各槽口移動時，電流表示數(shù)都較大。因此失去判斷標準。

第二，繞組是多路并聯(lián)時，要拆開并聯(lián)支路。原因同上。

第三，如果是雙層繞組，被測槽中有兩個線圈，它們分別隔一個線圈節(jié)距跨于左右兩邊，若電流表上讀數(shù)增大，要用一把薄鋼片在左右兩邊對應的槽上都試一下（短路線圈所在槽會吸住薄鋼片），以確定槽中兩個線圈具體是哪一個線圈存在匝間短路。

在整個演示操作中，學生可以實時觀察到電流表示數(shù)的變化，自己動手找到故障點，成就感油然而生。此時教師及時和學生一起討論繞組斷路、接地等故障的檢查方法，學習趣味在潛移默化中自然生成，而且長久保持。同時，在給學生講解短路偵察器的工作原理時，也是對單相變壓器的工作原理知識點的復習。短路偵察器使知識點融會貫通，達到了直觀、生動、全面、牢固的教學效果，不失為一個開拓性的教學方法。

（作者單位：河南省南陽市高級技工學校）