淺談三相交流異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障的分析及處理

【摘 要】針對(duì)三相交流異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)的故障進(jìn)行分析與診斷，并做出相應(yīng)的處理措施。

【關(guān)鍵詞】電動(dòng)機(jī)；故障；分析

0.引言

三相交流異步電動(dòng)機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見(jiàn)的電氣設(shè)備。它使用廣泛，遍及各行各業(yè)，在生產(chǎn)、生活過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。而各種故障經(jīng)常發(fā)生，降低了設(shè)備的開(kāi)動(dòng)率，造成減產(chǎn)及停產(chǎn)。通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)的各種故障分析和處理，達(dá)到以最快、最準(zhǔn)確的判斷、處理和檢修設(shè)備的目的，從而保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。

三相異步電動(dòng)機(jī)的故障分析及處理:

1.空載電流偏大

故障原因：

（1）電機(jī)氣隙較大。拆開(kāi)電機(jī)，用內(nèi)卡、外卡測(cè)量定子內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子外徑。

（2）電源電壓過(guò)高，激磁電流增大，電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，損傷電動(dòng)機(jī)的絕緣，使其有被擊穿的危險(xiǎn)。

（3）電源電壓過(guò)低，電磁轉(zhuǎn)矩就會(huì)降低，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)過(guò)低，轉(zhuǎn)差率增大造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載而發(fā)熱，影響電動(dòng)機(jī)的壽命。

（4）三相電壓不對(duì)稱，即一相電壓偏高或偏低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致某相電流過(guò)大，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，同時(shí)轉(zhuǎn)距減小，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)損壞繞組。

所以按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電動(dòng)機(jī)電源電壓在額定值±5%內(nèi)變化，電動(dòng)機(jī)輸出功率保持額定值。電動(dòng)機(jī)電源電壓不允許超過(guò)額定值的±10%，；三相電源電壓之間的差值不應(yīng)大于額定值的±5%。

2.缺相運(yùn)行

三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，斷一根火線或斷一相繞組就會(huì)形成缺相運(yùn)行（俗稱單相）。定子電流將達(dá)到額定值的兩倍甚至更高，容易燒毀電動(dòng)機(jī)。在各行業(yè)中，因缺相運(yùn)行而燒毀的電動(dòng)機(jī)所占比重最大。

2.1故障原因

一般電動(dòng)機(jī)缺相是由于某相熔斷器的熔體接觸不良，或熔絲擰的過(guò)緊而幾乎壓斷，或熔體電流選擇過(guò)小，這樣通過(guò)的電流稍大就會(huì)熔斷。

2.2故障現(xiàn)象

卸開(kāi)電機(jī)端蓋，看到電機(jī)繞組端部的1/3或2/3的極相繞組燒黑或變?yōu)樯钭厣溆嗟膬上嗬@組完好無(wú)損或稍微烤焦。則說(shuō)明是缺相運(yùn)行造成的。

2.3處理方法

為了預(yù)防電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行，除了正確選用和安裝低壓電器外，還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范，加強(qiáng)定期檢查和維護(hù)。電機(jī)修復(fù)后，使用者應(yīng)經(jīng)常注意電機(jī)線路、閘刀開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲、出線盒等處的聯(lián)接線，必須十分可靠，最好采用磁力起動(dòng)器，選配合適的熱繼電器或自動(dòng)空氣斷路器，嚴(yán)防兩相運(yùn)轉(zhuǎn)和過(guò)載。

3.匝間、相間短路

繞組中相鄰兩條導(dǎo)線之間的絕緣損壞后，使兩導(dǎo)體相碰，就稱為繞組短路。發(fā)生在同一繞組中的繞組短路稱為匝間短路。發(fā)生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路。

3.1故障原因

電機(jī)制造時(shí)的嵌線質(zhì)量不好。端部損傷，或原設(shè)計(jì)并聯(lián)路數(shù)過(guò)多，選用導(dǎo)線時(shí)線徑太細(xì)，端部機(jī)械強(qiáng)度太差，或線徑太粗，不易彎曲整形，都易使絕緣層損傷而造成匝間短路。

3.2其特征為

線圈端部有幾匝或一圈或一極相組燒焦，而短路部分以外的本相或其他二相線圈都比較完好或稍微燒焦。

3.3處理方法

可局部修理。短路點(diǎn)在槽外修理并不難。當(dāng)發(fā)生在槽內(nèi)，可將該槽線圈邊加熱軟化后翻出受損部分，換上新的槽絕緣，將線圈受損的部位用薄的絕緣帶包好并涂上絕緣漆進(jìn)行烘干，再重新嵌入槽內(nèi)，進(jìn)行絕緣處理后就可繼續(xù)使用；如線圈受損嚴(yán)重，更換一圈或一組線圈即可。

4.繞組嵌反或接線錯(cuò)誤

4.1故障現(xiàn)象

電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難，三相電流不平衡，出現(xiàn)異常聲音；也有可能因溫升過(guò)高導(dǎo)致燒毀。

4.2故障原因

一般由于沒(méi)按繞組展開(kāi)圖連接繞組，工作疏忽所致。

5.三相電流不平衡

故障原因及處理方法：

5.1三相電壓不平衡

若電源電壓不平衡導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)三相電流不平衡，可檢查電源電壓，做出處理。

5.2個(gè)別繞組匝間短路

將造成各相阻抗不相等，在三相平衡電壓的作用下，使得三相電流不平衡。

6.接地

繞組接地俗稱碰殼。當(dāng)發(fā)生繞組接地故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不正常，機(jī)殼帶點(diǎn)，熔斷器熔斷，絕緣電阻為零。會(huì)使該相繞組電流過(guò)大，局部受熱，嚴(yán)重時(shí)燒毀繞組。有接地故障時(shí)，能在槽底或槽口看到明顯的燒傷現(xiàn)象，如看不出來(lái)，可用搖表查出故障點(diǎn)。

6.1故障原因

（1）機(jī)械性損傷。嵌線時(shí)絕緣受到外傷，線圈在槽內(nèi)松動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中線圈振動(dòng)、摩擦而損壞絕緣。

（2）絕緣熱老化。電動(dòng)機(jī)使用日久或過(guò)載運(yùn)行，導(dǎo)致繞組絕緣發(fā)熱老化。

（3）雷擊。

6.2處理方法

（1）屬于定轉(zhuǎn)子相擦的，應(yīng)先修好機(jī)械部分，防止線圈換新后重又燒壞。

（2）因高溫導(dǎo)致絕緣老化的，應(yīng)選用較耐高溫的電磁線、槽絕緣等絕緣材料，例如選用B級(jí)或以上絕緣等級(jí)材料。

（3）如果使用環(huán)境潮濕，應(yīng)改進(jìn)繞組浸漆處理的質(zhì)量，采用薄膜、漆布、玻璃絲等耐水性好的絕緣物替換紙類絕緣物，浸無(wú)溶劑漆或在端部噴涂環(huán)氧樹(shù)脂類漆進(jìn)行封閉，以防潮氣進(jìn)入繞組。

（4）將電機(jī)外殼可靠接地，保證設(shè)備及人身安全。

7.溫升過(guò)高

故障原因及處理方法：

（1）過(guò)載運(yùn)行。應(yīng)保持在額定負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行。

（2）工作環(huán)境惡劣。此時(shí)可搭簡(jiǎn)易涼棚遮陰或用鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇降溫。同時(shí)更應(yīng)注意清除電動(dòng)機(jī)本身風(fēng)道的油污及灰塵，以改善自冷條件。

（3）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障。電動(dòng)機(jī)繞組有匝間短路及接地存在，或者軸承損壞。打開(kāi)電動(dòng)機(jī)，目視鼻聞，有否燒焦。手摸，比較溫度，找出短路處，分開(kāi)短路部分。軸承損壞可更換軸承。 （4）鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂、開(kāi)焊。對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子處理后投入運(yùn)行。

（5）電壓過(guò)高或過(guò)低。

（6）正反轉(zhuǎn)頻繁起動(dòng)。應(yīng)減少電機(jī)正反轉(zhuǎn)和起動(dòng)次數(shù)。

8.噪聲

故障原因及處理方法：

（1）起動(dòng)設(shè)備主觸頭接觸不良引起缺相運(yùn)行，或電動(dòng)機(jī)繞組一相斷線，運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)出嗡嗡聲。起動(dòng)設(shè)備故障可進(jìn)行處理。后者，則用萬(wàn)用表或直阻表檢查電動(dòng)機(jī)繞組，并酌情修復(fù)或重新繞制繞組。

（2）電動(dòng)機(jī)裝配不良常見(jiàn)的有兩種情況。一是端蓋與定子（或者軸承蓋與端蓋）的堅(jiān)固螺釘四周緊固不均勻，以及裝配止口四周嚙合不均勻，造成端蓋（或軸承蓋）安裝不正，影響了定轉(zhuǎn)子的同心度，二是軸承內(nèi)、外套與轉(zhuǎn)軸、端蓋軸孔配合太松，致使定子鐵芯與轉(zhuǎn)子相擦，應(yīng)合理裝配。

（3）軸承滾珠、滾柱、內(nèi)外套和隔離架等嚴(yán)重磨損以及金屬剝落，致使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出很大的金屬撞擊聲和震動(dòng)聲，此時(shí)應(yīng)更換軸承。另外，定子繞組重新繞制后絕緣紙未修剪而與轉(zhuǎn)子相擦、聯(lián)軸器松動(dòng)或轉(zhuǎn)軸變形等均可能發(fā)生噪聲，遇有這些情況應(yīng)查明原因后對(duì)癥處理。

9.振動(dòng)過(guò)大

振動(dòng)應(yīng)先區(qū)分是電動(dòng)機(jī)本身引起的，還是傳動(dòng)裝置不良所造成的，或者是機(jī)械負(fù)載端傳遞過(guò)來(lái)的，而后針對(duì)具體情況進(jìn)行排除。屬于電動(dòng)機(jī)本身引起的振動(dòng)，通常是由于電磁和機(jī)械兩方面原因所引起。電源電壓不對(duì)稱、繞組短路及多路繞組中個(gè)別支路斷路，或者定子鐵芯裝得不緊，鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條有較多的斷裂或開(kāi)焊等。這些電磁方面的原因會(huì)引起電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生振動(dòng)。轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好，以及軸承不良，轉(zhuǎn)軸彎曲，或端蓋、機(jī)座、轉(zhuǎn)子不同軸心，或者電動(dòng)機(jī)安裝地基不平，安裝不到位，緊固件松動(dòng)這些機(jī)械方面的原因也會(huì)引起電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生振動(dòng)。

10.結(jié)束語(yǔ)

以上所說(shuō)常見(jiàn)的這些故障，有可能是多種原因同時(shí)存在的。為了能采用正確的方法進(jìn)行故障修理，就必須熟悉電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障的特點(diǎn)及原因，掌握有關(guān)異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行的基本知識(shí)，了解對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的安全評(píng)估，做到盡早發(fā)現(xiàn)和消除電動(dòng)機(jī)的事故隱患，使電動(dòng)機(jī)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］楊利軍，彭濤.異步電動(dòng)機(jī)檢修技術(shù).福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2005.