三相異步電動(dòng)機(jī)缺相的原因及處理方法

潘飛龍

摘 要： 現(xiàn)階段，得益于技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)飛速發(fā)展，三相異步電動(dòng)機(jī)的使用范圍也不斷拓展，而在其運(yùn)用過程中，電動(dòng)機(jī)能否正常運(yùn)行成了影響設(shè)備工作效率的關(guān)鍵因素。在三相異步電動(dòng)機(jī)長時(shí)間的使用過程中，很容易發(fā)生設(shè)備故障影響使用壽命，因故障導(dǎo)致的各種問題也會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。本文主要分析三相異步電動(dòng)機(jī)缺相的原因和處理方法。

關(guān)鍵詞： 三相異步電動(dòng)機(jī);缺相;原因

現(xiàn)階段，得益于技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展，三相異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，基本被用于社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域中，發(fā)揮著重要的作用，但同時(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量問題也是我們需要關(guān)注的，如果三相異步電動(dòng)機(jī)在使用過程中發(fā)生缺相或者其他故障，很容易影響設(shè)備的正常運(yùn)行，本文主要針對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)缺相的原因進(jìn)行分析，并找出相應(yīng)的處理方法。

1 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行

1.1 缺相運(yùn)行故障的現(xiàn)象與特征

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速之間存在的差異是三相異步電動(dòng)機(jī)工作和運(yùn)轉(zhuǎn)的主要原理，因?yàn)閮烧叩牟秸{(diào)不一致，而且在使用過程中轉(zhuǎn)子繞組不會(huì)和電源直接連接，而是選擇利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)能來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

三相異步電動(dòng)機(jī)工作能夠正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)主要依托在三相定子繞組通入三相平衡的電壓和電流，這也導(dǎo)致如果在運(yùn)作過程中出現(xiàn)了缺相的問題，很容易造成故障。

如何判斷三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)轉(zhuǎn)？首先，要知道電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行發(fā)生的主要狀態(tài)，即在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前和電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行的過程中。如果在正常啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)之后發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)或者發(fā)出“嗡嗡”的噪聲，或者在啟動(dòng)過程中電動(dòng)機(jī)的溫度不斷上升，這些現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，基本可以判斷三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行，如果在運(yùn)行過程中發(fā)生這種情況要注意及時(shí)進(jìn)行檢修和維護(hù)，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

1.2 缺相運(yùn)行故障的危害

缺相運(yùn)行故障所產(chǎn)生危害的嚴(yán)重程度和其發(fā)生故障的時(shí)間有較大關(guān)系。如果在運(yùn)行前期，即電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之前發(fā)生的故障，可以很容易被工作人員發(fā)現(xiàn)并及時(shí)修整，從而降低危害發(fā)生的可能性。但是如果在啟動(dòng)之后發(fā)生故障，則很難被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

缺相運(yùn)行故障發(fā)生有著很嚴(yán)重的危害，最直接的危害在于燒毀電機(jī)，燒毀電機(jī)不僅會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重情況下還會(huì)造成人員財(cái)產(chǎn)傷亡。三相異步電動(dòng)機(jī)發(fā)生缺相故障的時(shí)候，其負(fù)序和正序的電壓相等，這時(shí)候電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)變成零，這種情況導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無法正常啟動(dòng)，從而導(dǎo)致線路內(nèi)的電流升高，短時(shí)間內(nèi)線路電流急劇升高很容易產(chǎn)生大量熱量從而燒毀電動(dòng)機(jī)。

2 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的故障原因

造成三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的故障原因有很多，但基本可以將其分為內(nèi)部原因和外部原因，下面主要針對(duì)內(nèi)部原因和外部原因分別進(jìn)行分析。

2.1 內(nèi)部原因

首先是三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行故障發(fā)生的內(nèi)部原因。內(nèi)部原因主要表現(xiàn)在設(shè)備內(nèi)部元件發(fā)生的接觸不良、松動(dòng)和燒傷等問題，這些問題的出現(xiàn)很容易導(dǎo)致斷相的發(fā)生，其中主要包括電動(dòng)機(jī)保護(hù)線路中繼電器、接觸器、控制開關(guān)等元件。其中熔斷器熔體設(shè)置的電流較小或者熔絲擰的太緊等也會(huì)導(dǎo)致在設(shè)備運(yùn)行過程中熔體熔斷。此外，由于工作人員操作疏忽，在工作中安裝線路不夠規(guī)范，沒有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作也會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)斷線。同時(shí)，在三相異步電動(dòng)機(jī)長時(shí)間的運(yùn)行過程中很容易因設(shè)備過熱而導(dǎo)致繞組線路燒斷甚至斷相。

2.2 外部原因

外部原因表現(xiàn)在三相異步電動(dòng)機(jī)缺相故障發(fā)生主要是由于供電存在問題，有時(shí)候由于供電線路不夠穩(wěn)定，很容易發(fā)生斷電的情況，如果在正常運(yùn)行過程中就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)缺相。外部發(fā)生問題的主要因素在于外網(wǎng)供電質(zhì)量。其中一個(gè)原因在于電源缺相，由于供電線路本身存在故障，等到電源到達(dá)電動(dòng)機(jī)保護(hù)線路的時(shí)候本身就存在缺相的問題，因此造成電動(dòng)機(jī)故障以及無法正常運(yùn)行。另一個(gè)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的因素在于配電變壓器高端或者低端側(cè)一相斷電，從而導(dǎo)致依靠此變壓器供電的電動(dòng)機(jī)發(fā)生缺相故障。

3 容易出現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的幾個(gè)方面

首先是由于工作人員操作不當(dāng)導(dǎo)致的問題，工作人員如果在進(jìn)行維護(hù)和修整的過程中由于工作疏忽而碰壞了漆包線絕緣體，就會(huì)導(dǎo)致匝間或者相間發(fā)生短路，匝間和相間發(fā)生短路都會(huì)造成繞組損壞，以此影響電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。

部分工作人員在進(jìn)行操作的過程中沒有本著高度的責(zé)任意識(shí)，在進(jìn)行連接繞組漆包線引出線和接線柱的時(shí)候沒有擰緊，從而埋下了安全隱患，例如在之后的設(shè)備運(yùn)行過程中很容易出現(xiàn)松動(dòng)、銹蝕等問題，導(dǎo)致連接斷開，以此導(dǎo)致三相異步電動(dòng)機(jī)發(fā)生缺相故障。

供電存在問題也是三相異步電動(dòng)機(jī)缺相故障發(fā)生的一個(gè)重要因素，如果在設(shè)備運(yùn)行過程中電源存在問題，例如少一相或者兩相，而導(dǎo)致熔斷器熔斷，也會(huì)造成三相異步電動(dòng)機(jī)缺相發(fā)生故障。

設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行的過程中也很容易發(fā)生故障，例如控制回路中交流接觸器的觸頭，如果長時(shí)間使用，很容易導(dǎo)致觸點(diǎn)接觸不良，或者受外部環(huán)境影響發(fā)生氧化。

熱繼電器雙金屬片受損也是三相異步電動(dòng)機(jī)在使用過程中發(fā)生缺相運(yùn)行故障的一個(gè)主要原因。這主要受到電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境影響，例如電動(dòng)機(jī)如果處于一個(gè)潮濕的環(huán)境，則受環(huán)境影響在長時(shí)間的使用過程中很容易導(dǎo)致內(nèi)部靠近接線柱側(cè)發(fā)生霉變或者是銹蝕，最終也會(huì)導(dǎo)致漆包線線頭發(fā)生掉落，從而引起缺相運(yùn)行故障的發(fā)生。

4 三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的保護(hù)對(duì)策

4.1 注重對(duì)電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備的維護(hù)

有效解決三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行故障的關(guān)鍵在于注重對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。電動(dòng)機(jī)本身存在故障是缺相問題發(fā)生的主要原因，因此工作人員要充分認(rèn)識(shí)到保護(hù)電動(dòng)機(jī)的重要作用。首先要了解電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備存在故障對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)的影響。這種影響主要表現(xiàn)在：在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過程中，如果電路的接頭不慎斷開，或者接頭過程中發(fā)生了接觸不靈的問題。而避免這種問題發(fā)生的關(guān)鍵在于要定期對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢修和維護(hù)，清除其中可能存在的安全隱患，只有這樣才能保證設(shè)備運(yùn)行的高效性，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要工作人員樹立高度的責(zé)任意識(shí)，同時(shí)要通過制定各種規(guī)則來保證工作中的責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，加強(qiáng)對(duì)工作人員的監(jiān)督和管理。同時(shí)工作人員要注意，在進(jìn)行檢修過程中發(fā)生了缺相故障也要及時(shí)進(jìn)行故障處理，在日常工作中要制定好基于故障處理的相關(guān)規(guī)則，從而減少在故障發(fā)生以后的反應(yīng)時(shí)間，提高工作人員處理故障的能力和水平。這需要企業(yè)要注重對(duì)相關(guān)工作人員能力的培養(yǎng)，首先在工作人員入職階段就要做好相關(guān)的工作，提高工作人員的準(zhǔn)入門檻，為企業(yè)提供一批高質(zhì)量的專業(yè)化人才，同時(shí)在日常工作的過程中也要注重對(duì)工作人員能力的培養(yǎng)和完善。要不斷培養(yǎng)工作人員的責(zé)任意識(shí)和安全意識(shí)，要求工作人員提高對(duì)設(shè)備檢修的重視程度，在這個(gè)過程中要注重對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督和管理。同時(shí)要注重不斷培養(yǎng)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)和能力，保證相關(guān)崗位上的工作人員要掌握相應(yīng)的設(shè)備檢修的能力，以及在工作過程中識(shí)別設(shè)備故障的能力和水平，在日常的培訓(xùn)過程中可以加入針對(duì)故障從發(fā)生到處理的演練，幫助工作人員掌握相應(yīng)的操作流程，以此來提高故障處理的效率和質(zhì)量。

4.2 采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器

針對(duì)于現(xiàn)階段三相異步電動(dòng)機(jī)在使用過程中極易發(fā)生缺相故障從而影響設(shè)備正常運(yùn)行的情況，往往要求在使用過程中電動(dòng)機(jī)必須要采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。在進(jìn)行熱元件的安裝過程中，主要原理在于通過將熱元件串聯(lián)到三角形連接的電源中，這樣做的目的主要在于，當(dāng)整個(gè)線路的電流超過了額定電流，在要產(chǎn)生額外電流的時(shí)候，通過熱元件的感應(yīng)來進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)工作，一般情況下主要在于發(fā)生斷路來實(shí)現(xiàn)對(duì)于電機(jī)的保護(hù)，這種保護(hù)的作用在于降低因熱量過高而燒毀電機(jī)的可能性。在一定程度上也可以避免人員財(cái)產(chǎn)損失。

4.3 采用過電流繼電器斷相保護(hù)

采用過電流繼電器進(jìn)行斷相保護(hù)的原理和采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器的原理大致相同，而它存在的差異在于串聯(lián)進(jìn)電源的設(shè)備不同。采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器進(jìn)行電動(dòng)機(jī)保護(hù)時(shí)主要會(huì)運(yùn)用到熱元件，通過使用熱元件的感應(yīng)功能來對(duì)超額熱量進(jìn)行控制，從而進(jìn)行斷相保護(hù)。而與此不同的是，使用過電流繼電器斷相保護(hù)的實(shí)現(xiàn)主要依賴電子元件，在使用過程中依靠電子元器的感應(yīng)來感受電流是否超過額定電流，如果在使用過程中電流超過了額定電流，則需要進(jìn)行斷路以此來保護(hù)電動(dòng)機(jī)。

4.4 使用欠電流繼電器進(jìn)行保護(hù)

在進(jìn)行三相異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)的過程中也可以借助欠電流繼電器?？梢詫⑶冯娏骼^電器安裝到電動(dòng)機(jī)的各相線路中，在設(shè)備正常運(yùn)行的過程中保持欠電流繼電器的接通狀態(tài)，在這種情況下，如果其中的一相斷線，欠電流繼電器就會(huì)因?yàn)樽詣?dòng)進(jìn)行斷開，從而使得電動(dòng)機(jī)被迫停止運(yùn)作，通過這種方式來降低使用過程中故障發(fā)生的可能性，或者在故障發(fā)生的過程中可以通過這種方式來將損失降到最小。此外，運(yùn)用欠電流繼電器就行電動(dòng)機(jī)保護(hù)的重要意義還體現(xiàn)在利用這一設(shè)備來降低電流，同樣也能起到保護(hù)設(shè)備的作用。相較于其他幾種保護(hù)方法，這個(gè)保護(hù)方法有著較高的準(zhǔn)確性，但是這種方法在運(yùn)用的過程中由于電動(dòng)機(jī)自身會(huì)長期經(jīng)過繼電器線圈，且受電動(dòng)機(jī)容量的影響，在使用過程中往往需要安裝電流互感器，而這種方式則會(huì)大大提高成本投入。

4.5 借助零序電壓實(shí)現(xiàn)保護(hù)

借助零序電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，可以通過將零序電壓繼電器和電動(dòng)機(jī)中性線進(jìn)行串聯(lián)，在電動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)作的過程中，如果中性點(diǎn)對(duì)地電壓較低時(shí)不會(huì)觸發(fā)電壓繼電器的運(yùn)作，而如果缺相中性點(diǎn)對(duì)地電壓升高的時(shí)候，電壓繼電器會(huì)通過切斷電源來對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

4.6 三相異步電動(dòng)機(jī)日常維護(hù)

電動(dòng)機(jī)在日常運(yùn)行的過程中，要做到定期的維護(hù)和檢修，這對(duì)于保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)作有著十分重要的作用。其中最重要的是通過檢查來發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患，或者在發(fā)生故障的時(shí)候進(jìn)行故障分析，并通過采取相應(yīng)措施來解決故障。盡管對(duì)于電動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)可以有效避免問題的發(fā)生，但在實(shí)際的運(yùn)行過程中還是會(huì)存在一些突發(fā)情況，例如短路、過載和斷相等，在這些情況發(fā)生的時(shí)候要注意將重點(diǎn)放在對(duì)于電動(dòng)機(jī)的維護(hù)，即保護(hù)電動(dòng)機(jī)不會(huì)因故障而損壞，這要求在日常操作過程中要做好相應(yīng)的保護(hù)措施，例如要保持電動(dòng)機(jī)的清潔，在運(yùn)行過程中不允許水珠、油污等進(jìn)去電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，同時(shí)還要做好針對(duì)電動(dòng)機(jī)外部的灰塵清理工作。

4.7 針對(duì)設(shè)備元件的維護(hù)

首先是針對(duì)熔斷器的保養(yǎng)和維護(hù)。提高熔斷器的使用效率和質(zhì)量，要從元器件的選擇階段做出努力，例如要盡量選擇正確的熔斷器的熔體以及熔斷管，這需要相關(guān)企業(yè)加大對(duì)設(shè)備元器件的投入，保證選材的科學(xué)性和合理性，保證設(shè)備運(yùn)行的安全性。此外，在進(jìn)行熔斷器的安裝的過程中工作人員也要樹立高度的責(zé)任意識(shí)，在進(jìn)行熔斷器安裝的過程中要盡全力保證接觸點(diǎn)、接線端等地方接觸的質(zhì)量，在這個(gè)過程中要注意避免機(jī)械發(fā)生故障或者存在損傷從而導(dǎo)致的接觸部位發(fā)熱現(xiàn)象。

其次是針對(duì)交流接觸器的管理和維護(hù)。首先是在交流接觸器的選擇過程中，要注重根據(jù)實(shí)際情況例如電路中負(fù)載電流的大小來選擇接觸器，且在交流接觸器的使用過程中要保證主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)該始終保持大于負(fù)載電路的額定電流，只有這樣才能保證元器件的正常使用和設(shè)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

熱繼電器也是三相異步電動(dòng)機(jī)在使用過程中所需要的重要元器件，它的熱元件主要串接在被保護(hù)電動(dòng)機(jī)和主電路之間，熱繼電器的使用主要目的在于控制觸電串聯(lián)在接觸器線圈所在的控制回路中，因此可以說熱繼電器作為一種電器元件，關(guān)鍵在于控制二次回路電源，熱繼電器的使用范圍十分廣泛，主要被用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)自己電流不平衡運(yùn)行的過程中，同時(shí)還可以被用于其他電氣設(shè)備在發(fā)熱狀態(tài)下的控制元件。在設(shè)備使用過程中如果因?yàn)榱鬟^電動(dòng)機(jī)的電流過大或者是運(yùn)行過程中因各種原因?qū)е碌娜毕噙\(yùn)行，都會(huì)完成溫度不斷升高，如果溫度不斷升高熱繼電器會(huì)自動(dòng)推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，其操作原理主要在于設(shè)備溫度升高導(dǎo)致的金屬片受熱彎曲，通過推動(dòng)結(jié)構(gòu)動(dòng)作來提高電動(dòng)機(jī)的安全性。在這種情況下，為保證熱繼電器運(yùn)行的高效性，往往會(huì)將整定電流進(jìn)行調(diào)整，大多數(shù)情況下默認(rèn)整定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.1-1.15倍。

最后是針對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中的導(dǎo)線線路。首先仍然要做到原材料選擇上的高效性，在選擇材料的時(shí)候要注重根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況和具體要求來選擇相應(yīng)的導(dǎo)線線路和電線電纜，例如在選擇過程中要保證電線電纜能很好符合電動(dòng)機(jī)對(duì)于容量的要求。其次在連接接線樁頭的時(shí)候要提高工作人員的規(guī)范化操作程度，或者在具體操作過程中加強(qiáng)對(duì)工作人員的監(jiān)督和管理，這樣做主要為了保證接線樁頭連接的流程能更加符合相關(guān)規(guī)定，同時(shí)為了提高元器件的工作效率和運(yùn)行的穩(wěn)定性。如果做好導(dǎo)線線路的選擇和安裝工作，可以很好避免故障的發(fā)生，例如因故障導(dǎo)致的導(dǎo)線接觸不良問題或者在運(yùn)行過程中發(fā)生的導(dǎo)線損壞問題。

5 總結(jié)

現(xiàn)階段在各個(gè)領(lǐng)域中使用三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí)還會(huì)存在故障頻發(fā)的問題，故障的發(fā)生不僅會(huì)影響設(shè)備的使用壽命，還會(huì)阻礙設(shè)備的正常運(yùn)行，從而降低機(jī)器的運(yùn)行效率。因此要注重對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的維護(hù)，在了解其缺相故障發(fā)生原因的基礎(chǔ)上來提出相應(yīng)的策略以提高三相異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性和有效性。

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