旋转电机的绕组需要承受电、机械和热应力。 绕组和绝缘体由于这些应力而逐渐老化和劣化。 因此，机器的使用寿命通常取决于绝缘耐久性。
许多导致损坏的过程可以通过适当的保养和定期测试来防止或至少减慢。
在对电气绕组进行任何保养工作之前，必须采取一般电气安全预防措施。 还必须遵守当地法规，以防止人员事故。
对电气设备和装置进行保养的人员必须高度合格。 这些人员必须经过培训，并熟悉旋转电机所需的特定保养步骤和测试。
有关详细信息，请参阅操作和保养手册SCBU8852, 安全。
独立的测试和保养说明也可以在以下国际标准中找到：
IEEE 标准 43-2000，测试旋转机器绝缘电阻的 IEEE 推荐规程。 IEEE 标准 432-1992，IEEE 旋转电机绝缘保养指南（5 hp 到 10,000 hp）。
绕组保养的一些危险工作包括：
- 危险溶剂、清漆和树脂的处理。 绕组清洁和涂漆时需要用到一些有害物质。 如果吸入、吞咽或与皮肤或其他器官接触，这些物质可能会很危险。 如果发生事故，请寻求适当的医疗护理。
- 处理易燃溶剂和清漆。 这些物质的处理和使用应始终由授权人员进行，并且必须遵守适当的安全步骤。
- 高压 (HV) 测试。 高压测试只能由授权人员进行，并且必须遵守适当的安全步骤。
用于绕组保养的危险物质有：
- 白色溶剂油溶剂
- 1.1.1-三氯乙烷溶剂
- 涂漆溶剂和树脂
- 粘合剂环氧树脂
注: 必须严格遵守在保养工作期间处理危险物质的专门说明。
绕组保养期间的一些一般安全措施如下：
- 避免吸入烟气：确保工作现场通风良好或佩戴呼吸面罩。
- 佩戴安全装备，如眼镜、鞋子、安全帽和手套，以及合适的防护服，以保护皮肤。 始终使用防护霜。
- 喷漆设备、机器机架和绕组应在喷漆过程中接地。
- 在凹坑和狭窄的地方工作时，采取必要的预防措施。
- 只有经过高压作业培训的人员才能进行电压测试。
- 不要在工作场所吸烟、就餐或饮酒。
绕组保养定时有三个主要原则：
- 应根据其他机器保养安排绕组保养。
- 只有在必要时才进行保养。
- 重要的电机应该比不太重要的电机更加频繁地进行保养。 该建议也适用于快速污染的绕组和重型驱动设备。
注: 按照惯例，在大多数工作条件下，大多数电机只需每年进行一次绝缘电阻测试便已足够。 其他测试只应在出现故障时进行。
注: 包括绕组在内的整个机器的保养计划请见于操作和保养手册, SCBU8852, 保养建议。 但是，这些建议应该适应客户的特殊情况，即不超过建议保养间隔前提下，对其他机器和工况的保养。
通过保持电机外表面清洁，观察冷却系统的正确操作以及监测冷却液的温度来确保绕组的正确温度。 如果冷却液温度过低，则水可能在电机内冷凝，这可能润湿绕组并劣化绕组的绝缘电阻。
对于空气冷却式电机，重要的是监测空气滤清器的清洁度。 空气滤清器的清洁和更换间隔应根据当地的操作环境进行规划。
定子工作温度必须用电阻式温度检测器监测。 检测器之间的显著温度差异可能是绕组损坏的迹象。 确保温度变化不是由测量通道的漂移引起。
在一般保养工作期间，以及在首次起动电机前或在长时间停止之后，必须测量定子和转子绕组的绝缘电阻。
绝缘电阻测量提供有关绝缘层的湿度和脏污程度的信息。 基于该信息，可以确定正确的清洁和干燥操作。
对于带有干绕组的新电机，绝缘电阻非常高。 如果电机的运输、存放条件和湿度不当，或者电机运行不正确，则电阻可能极低。
注: 测量后应立即将绕组短暂接地，以避免触电危险。
为了能够比较测量的绝缘电阻值，将值规定为
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| 图 1 | g06020355 |
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绝缘电阻和温度之间的相关性 | |
R - 特定温度下的电阻值
R40 -
R40 - k x R
示例：
- R = 30MΩ（在
20° C (68° F) 下测得） - k = 0.25
- R40 = 0.25 x 30MΩ = 7.5MΩ
| 温度值单位为摄氏度 (ºC) 和华氏度 (ºF) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ºC | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
| ºF | 32 | 50 | 68 | 86 | 104 | 122 | 140 | 158 | 176 | 194 | 212 | 230 |
温度值单位为摄氏度 (ºC) 和华氏度 (ºF)
在基于绝缘电阻测试决定任何行动之前，应注意以下注意事项：
- 如果测得的值过低，则必须清洁和/或干燥绕组。 如果这些措施不足以解决问题，应寻求专家帮助。
- 不管测量的绝缘电阻值如何，都应彻底干燥怀疑有水汽问题的电机。
- 当绕组温度升高时，绝缘电阻值将降低。
- 温度每升高 10 KΩ 至 15 KΩ，电阻将减半。
注: 测试报告中指出的绝缘电阻通常远高于现场测量的值。
通常，干绕组的绝缘电阻值应远高于最小值。 由于电阻随电机类型和当地条件变化，因此不可能给出确定的值。 此外，绝缘电阻还会受到电机的使用年限和用途的影响。 因此，以下值只可以视为准则。 以下给出的绝缘电阻极限值在
以下是正常条件下的绕组标准：
转子 - 对于带绕线转子的感应电机：R（
注: 滑环和裸铜表面的碳尘会降低转子的绝缘电阻值。
新定子 - R（
旧定子 - R（
注: 如果未达到此处给出的值，则应确定低绝缘电阻的原因。 低绝缘电阻值通常由过量的湿气或污垢引起，尽管绝缘层实际完好。
使用绝缘电阻计测量绝缘电阻。 测试电压为 1000 VDC。 测试时间为 1 分钟，然后记录绝缘电阻值。
当分别测量相位时，必须去除绕组系统的所有星点。 如果部件的星点不能去除，比如在典型的三相电压变压器中，则必须拆下整个部件。
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| 图 2 | g03879555 |
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绝缘电阻测量的定子绕组连接 (1) 星形连接绕组的测量 (2) 三角形连接绕组的测量 (3) 绕组一相的测量 (4) 电气测量万用表 | |
注: 标准 Caterpillar CN 电机具有星形连接的绕组，但必须始终检查电机铭牌，以确认绕组连接。
在进行绝缘电阻测试之前，必须采取以下措施：
- 确保遵守所有适用的人员和设备安全规定。
- 确认变流器 (CT)（包括备用芯）的辅助连接是否没有开路。
- 确认所有电源电缆是否断开。
- 确认所有储能装置是否已正确放电。
- 确认机器机架和未测试的定子绕组是否接地。
- 确认是否已测量绕组温度。
- 确认所有电阻式温度检测器是否接地。
- 确认是否已移除变压器（不常见）的所有可能接地。
注: 测量绝缘电阻后，短暂地将绕组相连接到接地，以使绕组放电。
有关绝缘电阻测量的定子绕组连接示例，请参阅图示 2。
如果测量的整个绕组的绝缘电阻低于规定值，并且相绕组可以很容易地彼此断开，则也可以单独测量每个相。 此测量不适用于所有机器。 在此测量中，测试仪连接在机器机架和一个绕组之间。 此外，机架和未测量的两相接地。
为确保机器保护和其他辅助设备的正常操作，可以通过绝缘电阻测试来确定辅助条件。 测量辅助绕组绝缘电阻的步骤与上述电机定子和转子绕组的测量步骤相同。 空间加热器的测试电压为 500 VDC，其他辅助设备则为 100 VDC。 不建议对 Pt-100 检测器或邻近探针进行绝缘电阻测量。
对于 PI 测试，在施加电压 15 秒和 1 分钟或 1 分钟和 10 分钟之后测量绝缘电阻。 PI 测试对温度的依赖性小于绝缘电阻。
当绕组温度低于
绕组中积累的灰尘和湿气以及温度通常会降低绝缘电阻和 PI。 这使得绝缘电阻和温度之间的线性相关变得相对平缓。 参考图 1。 具有开放爬电距离的绕组对灰尘和湿气的影响敏感。
可通过几项规则确定机器可以安全起动的最低可接受值。 对于 PI，值通常在 1 和 4 之间。 值接近 1 表示绕组潮湿脏污。
F 类定子绕组的最小 PI 值大于 2。
可使用以下 2 个公式之一来求解 PI：
- PI = R（1 分钟）/ R（15 秒）
- PI = R（10 分钟）/ R（1 分钟）
如果绝缘电阻测量值为几千 MΩ，则 PI 不是绝缘条件的重要标准，并且可以忽略。
通常，电机绕组不会出现故障。
除周期性监测外，绕组需要偶尔清洁和干燥，如本保养章节的上文所述。
如果发生特殊情况，需要进行其他保养，请与 Caterpillar 代理商客户支持人员联系。