田培祥

（兗礦集團東華重工有限公司再制造分公司，山東 鄒城 273500）

目前，礦山采用的三相異步電動機是目前使用最廣泛的電能轉(zhuǎn)化機械能的設(shè)備，礦山采用的三相異步電動機處于復(fù)雜多變和潮濕的作業(yè)環(huán)境中，對設(shè)備的運行帶來一定的影響，加上井下惡劣的作業(yè)環(huán)境，導(dǎo)致三相異步電動機常會出現(xiàn)各種故障，當(dāng)三相異步電動機發(fā)生故障時，更換配件更加成為維修設(shè)備的困難，因此礦山作業(yè)人員及時勘察事故發(fā)生原因并及時處理，在最短的時間內(nèi)排除設(shè)備故障，確保電動機的正常運行，保障煤礦生產(chǎn)的順利進行。當(dāng)前技術(shù)對三相異步電動機故障的分析主要是通過對電動機表面的故障進行分析，其次是通過對電動機結(jié)構(gòu)、性能或工作原理等分析，最后是對電動機的壓力負載或電路分析等進行分析查找，通過處理查詢，確定三相異步電動機的事故發(fā)生原因并及時處理。

1 三相異步電機的工作原理

根據(jù)電動機結(jié)構(gòu)及工作原理的不同可以講電動機分為直流電動機、異步電動機和同步電動機三種，目前礦山中采用較多的電動機為三相異步電動機，三相異步電動機是依靠同時接入3300v三相電壓供電的一種電動機，三相異步電動機由固定部分和轉(zhuǎn)動部分組成，也就是定子和轉(zhuǎn)子組成，由于三相異步電動機的定子與轉(zhuǎn)子以相同磁場不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，存在一定的差距，因此稱為三相異步電動機，當(dāng)電動機的三相定子通過三相對稱電流將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)導(dǎo)體在磁場內(nèi)切割磁力線時，在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電流感應(yīng)，感應(yīng)電流和磁場聯(lián)合作用向電機轉(zhuǎn)子施加動力。三相異步電動機的定子由定子鐵心、定子繞組和機座三部分組成，當(dāng)三相異步電動機的定子三相對稱繞組并接入電源時，流入定子繞組的三相對稱電流會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場處于逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體可以感應(yīng)到電動力；在正常情況下，三相異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不能達到旋轉(zhuǎn)磁場的而低于同步轉(zhuǎn)速時，磁場之間則不會存在相對的運動，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電動力都將為零，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，產(chǎn)生電磁力，實現(xiàn)電能向機械能轉(zhuǎn)換的過程，形成三相異步電動機的工作原理。

2 三相異步電機的常見電氣故障

（1）三相異步電動機溫度過高和噪聲異常原因分析。三相異步電動機的溫度升高過快一方面是定子電流增加和電壓過高導(dǎo)致三相異步電動機的磁密度過高，電機電壓過低增加了轉(zhuǎn)子和定子電流，導(dǎo)致電動機電流產(chǎn)生電熱引發(fā)電機發(fā)熱；當(dāng)定子繞組或出現(xiàn)并聯(lián)繞組情況時容易導(dǎo)致支路斷路，引起三相電流不平衡，電流超過額定的安全額度，導(dǎo)致電機繞組局部溫度過高，加上三相異步電動機的通風(fēng)條件較差和長時間的超負荷運作，導(dǎo)致作業(yè)環(huán)境溫度過高引起電機升溫過快。三相異步電動機在運行過程中如果電動機定子和轉(zhuǎn)子出現(xiàn)短路、繞組內(nèi)部線頭接反等情況時會發(fā)生電動機噪音異常的故障，電動機設(shè)備的定子和轉(zhuǎn)子之間的距離誤差，引起與鉆子的摩擦也是引發(fā)噪聲的原因之一；在電源電壓不穩(wěn)定、電源斷線或段容器熔斷等情況發(fā)生時都會引起三相異步電動機的噪聲異常情況。

（2）三相異步電動機外殼帶電的原因分析。三相異步電動機的外殼當(dāng)出現(xiàn)破損時會發(fā)生漏電情況，外殼絕緣受到潮濕環(huán)境的影響或損壞時也會出現(xiàn)外殼帶電。

當(dāng)繞組長期過載或絕緣老化、定子鐵心鋼片與繞組之間連接導(dǎo)致接地，都會造成電動機外殼帶電。三相異步電動機在使用過程中如果不均勻的定子間隙就要首先調(diào)整間隙，對轉(zhuǎn)子進行重新的平衡，當(dāng)安裝蓋出現(xiàn)不良情況時要重新安裝定子，對定子重新進行排查檢驗，安裝電機沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)和說明，導(dǎo)致機電配件出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，因此要避免電機振動過大就需要嚴格按照電機安裝說明操作，規(guī)范電機使用步驟。

（3）定子繞組缺相運行的原因分析。三相異步電動機在運行過程中斷一根或一組繞組就容易導(dǎo)致缺相運行，電機處于嚴重過載狀態(tài)時定子電流將會達到額定電流，時間過長容易引發(fā)燒毀的故障，在目前所有電機故障中，因缺相燒毀的電機現(xiàn)象最為嚴重；當(dāng)誤操作引起的電流或設(shè)備受沖擊發(fā)生震動，也是導(dǎo)致定子繞組缺相的原因之一，因此為避免出現(xiàn)定子繞組缺相的故障首選要求作業(yè)人員定期檢查三相交流電壓。

（4）三相異步電動機電流不平衡的原因分析。三相異步電動機在運行過程中容易引發(fā)電流不平衡的故障，當(dāng)三相電源對稱時，異步電機在額定電壓下任何一相與平均值差距較大都會導(dǎo)致電動機發(fā)生較大的三相電流不平衡，三相電源電壓不平衡引起的電流不平衡，電機繞組短路，導(dǎo)致電機三相繞組匝數(shù)不平等，因此如果發(fā)生三相電源不平衡要對電源進行檢修，定期對電機繞組匝間短路進行檢查，確定繞組短路的發(fā)生原因；檢查定子繞組內(nèi)部線圈是否存在接反問題，三項繞組匝數(shù)不平等可以采用萬用表測量采取壓降措施。

（5）繞組短路故障的分析。繞組中相鄰的導(dǎo)線絕緣體受損后導(dǎo)致兩個導(dǎo)致的碰撞引起繞組短路故障，分為匝間短路和相間短路兩種，匝間短路發(fā)生在同一繞組之間發(fā)生的短路，相間短路則在不同組之間發(fā)生的繞組短路。發(fā)生匝間短路的原因較多，常見原因主要是電機過載、電壓或單項運行等原因，大量的粉塵沉積在線匝縫隙中，在電磁力的相互摩擦作用下，導(dǎo)致絕緣線的破損，形成匝間短路；繞組連接絕緣體的損壞也會引起相間短路。因此消除故障可以采用短路偵察器，對設(shè)備線路進行檢查，特別是槽口處進行仔細篩查；在短路的端部用絕緣材料將短路點斷開，從新包裝絕緣線，對短路點進行修復(fù)，重新放入線槽中。

（6）繞組接地故障的分析。電阻絕緣受損后會導(dǎo)致繞組的導(dǎo)體和機殼之間的碰撞，也就是繞組接地，繞組接地故障會造成繞組電流過大受熱，嚴重時會燒毀繞組，發(fā)生的主要原因主要是繞組受潮絕緣能力下降，電動機的長期運行，因此要對繞組端部絕緣損壞部分進行重新絕緣處理，及時檢查槽內(nèi)絕緣墊，及時更換部分繞組元件，保障設(shè)備線路的絕緣效果。

3 結(jié)語

煤礦三相異步電動機是礦山生產(chǎn)中不可缺少的電動設(shè)備，是保障礦山安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，為確保三相異步電動機的正常運行要及時對故障發(fā)生的原因進行分析總結(jié)，掌握發(fā)生故障的原因，及時采取有效措施處理故障。

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[2]王興全;郭啟山.淺談三相異步電機的使用與維護[J].科技與企業(yè),2012(04):142.