三相異步電動機幾種常見故障診斷分析

蘭宇飛 鄭士成

摘 要：三相異步電動機在人類社會生產與生活中扮演著極為重要的角色，是工業企業的主要動力源，其因故障而停運將會對生產、生活甚至人身安全造成極其嚴重的影響。本文重點分析了三相異步電動機的故障分析方法，并針對類似如定子、轉子上的常見故障總結了具體原因，以期對三相異步電動機的故障檢修提供參考。

關鍵詞：三相異步電動機 故障 分析 定子 轉子

中圖分類號：TM343 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）01（b）-0076-02

異步電動機以其結構簡單、價格低廉、堅固耐用、使用和維護方便的優點，在國民經濟各領域得到廣泛應用。而一旦發生故障，將會帶來較大的經濟損失，因此，為減少電動機的事故率，提高電動機的使用效率，對三相異步電動機的故障診斷就顯得尤為重要。本文簡要分析了三相異步電動機常見的幾種故障產生的原因，為后續及時判斷故障原因、進行故障的排查、防止故障擴大、保證設備正常運行提供了重要保證。

三相異步電動機基本原理在于磁場旋轉過程中，磁場以及閉合導體將會出現相應的運動操作，鼠籠式導體切割磁力線，進而使其在內部保證出現感應電流以及感應電動勢。此外，感應電流還能夠保證導體受到相應的電磁力作用，這種情況下，導體就會自然而然地沿著磁鐵實際旋轉方向進行有效轉動。

三相異步電動機結構較為簡單，主要分為定子、轉子和機蓋三大部分。

三相異步電動機的故障主要分為機械故障和電氣故障兩種。機械故障包括由電動機拖動的機械設備及傳動機械方面的故障，電動機底座安裝方面存在問題引起的機械不平衡方面的故障。電氣故障包括給電動機供電電源故障、控制電動機的低壓電器故障、軸承故障、制動控制故障及定轉子本身的故障。本文將從異步電動機定轉子本身的故障、軸承故障方面入手詳細闡述。

1 三相異步電動機的定子故障

三相異步電動機運行期間，一般情況下會因工作環境潮濕以及長時間的高頻率工作、雷擊等多種人為或者是自然因素，導致定子繞組位置的絕緣性大大降低，進而造成定子繞組以及鐵芯間形成短路。從繞組短路常見發生情況上來講，往往出現在匝間短路以及相間短路、極相組短路，當繞組短路完成后，三相電流相對不平衡，這種情況下就會使電動機振動以及噪音大大加重，嚴重的時候還會導致繞組燒毀。

另外，電動機運行中，如果電動機斷一根火線或一組繞組就會導致缺相運行。具體來說是三相異步電動機的定子繞組部分上有斷點，如果定子繞組的單相有斷點將會使得三相異步電動機缺相運行，進而導致三相電流不平衡。如此刻軸上負載沒改變，則會造成嚴重過載，定子電流將高過額定電流，過載時間長會造成電機燒毀。造成故障的原因一般有以下幾個：絕緣老化現象；電源缺相；接觸器、繼電器在控制回路中長期使用中，觸點有可能出現氧化現象，一旦出現氧化，觸點在電機啟動電流的沖擊或受到震動而導致繞組缺相現象。圖1為電機滿載且定子a相繞組1匝金屬性短路情況下的仿真結果。