三相交流異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障的預(yù)防及解決措施探析

韋智超

摘 要：在三相交流異步電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行過(guò)程中很可能出現(xiàn)故障。文章結(jié)合生產(chǎn)的運(yùn)行實(shí)際情況以及檢修實(shí)踐，從機(jī)械方面和電氣方面分析了三相交流異步電動(dòng)機(jī)最常見(jiàn)的故障，并且提出相應(yīng)的故障解決措施，希望能夠提高電動(dòng)機(jī)的安全可靠性運(yùn)行，讓人們對(duì)三相交流異步電動(dòng)機(jī)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：三相交流異步電動(dòng)機(jī)；故障；機(jī)械；電氣

1 三相交流異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械方面故障

由于三相交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子自檢的氣隙較小，一旦軸承損壞，出現(xiàn)軸彎曲等情況就會(huì)出現(xiàn)掃膛，提高鐵芯的溫度，出現(xiàn)相間短路、匝間短路、繞組接地以及電動(dòng)機(jī)燒毀增情況，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位、轉(zhuǎn)軸磨損等情況。

1.1 軸承損壞的原因

第一，軸承同軸頸或者是端蓋沒(méi)有恰當(dāng)?shù)匮b配，如：在進(jìn)行冷裝時(shí)，對(duì)于軸承內(nèi)圈不均勻的敲擊會(huì)磨損其軸，導(dǎo)致軸承與軸承的內(nèi)圈失去了過(guò)盈量或者是過(guò)盈量出現(xiàn)了變小的情況，這樣就有可能出現(xiàn)跑內(nèi)圈的情況，在端蓋裝配中，不均勻的敲擊可能會(huì)引發(fā)跑外圈的情況；第二，未能清理軸承腔，或者是油質(zhì)內(nèi)部存在雜質(zhì)，亦或是軸承內(nèi)部加油補(bǔ)充不夠及時(shí)，也會(huì)造成軸承缺油的情況出現(xiàn)；第三，軸承之間存在的間隙不符合要求，需要重新更換加工，在電機(jī)嵌套之后的過(guò)盈量偏大亦或是橢圓度超出了既定的表示，就會(huì)導(dǎo)致軸承在運(yùn)行過(guò)程中增大摩擦力；第四，不同的油脂出現(xiàn)混用的情況，也會(huì)損壞軸承；第五，由于軸承本身的原因，在安裝之前應(yīng)該對(duì)軸承的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。

1.2 故障消除

第一，在對(duì)軸承進(jìn)行裝卸的時(shí)候需要將軸承加熱到80-100℃，比如：利用變壓器或者是軸承加熱器等。在軸承裝配過(guò)程中，可以利用內(nèi)徑比電機(jī)軸直徑稍微大的鋼管對(duì)軸承內(nèi)圈進(jìn)行敲擊，確保其受力的均勻性，以此來(lái)提升軸承的裝配質(zhì)量；第二，在裝配軸承之前需要做好軸承內(nèi)內(nèi)膛的認(rèn)真清洗，清潔潤(rùn)滑脂加油不能過(guò)多，一般來(lái)說(shuō)，達(dá)到軸承盒1/3、1/2左右就行，再多就會(huì)引起軸承過(guò)熱的情況；第三，做好電機(jī)的重新嵌套加工，做好新軸承的更換處理；第四，重新校正電動(dòng)機(jī)與負(fù)載連軸器，對(duì)皮帶的張力進(jìn)行調(diào)整。

在正常的運(yùn)行環(huán)節(jié)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)該保持本身的平穩(wěn)性，聲音應(yīng)該均勻低沉[1]。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)應(yīng)該首先確定出是因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)裝置安裝問(wèn)題還是電動(dòng)機(jī)本身問(wèn)題所引起的，亦或是機(jī)械負(fù)載端傳遞過(guò)來(lái)的，之后再根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行故障的排除。

2 三相交流異步電動(dòng)機(jī)電氣方面故障

2.1 電壓不正常

如果電源的電壓偏高，增大了激磁電流，電動(dòng)機(jī)就會(huì)出現(xiàn)過(guò)分發(fā)熱的情況。高電壓過(guò)分，會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的絕緣帶來(lái)危險(xiǎn)，甚至?xí)霈F(xiàn)擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。如果電源本身電壓過(guò)低，就會(huì)降低電磁的轉(zhuǎn)矩。如果沒(méi)有減少負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子本身的轉(zhuǎn)速過(guò)低，這時(shí)增大轉(zhuǎn)差率就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過(guò)載情況，進(jìn)而發(fā)熱，如果長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱還會(huì)影響到電動(dòng)機(jī)本身的壽命[2]。當(dāng)三相電壓出現(xiàn)了一相電壓偏高或者是偏低等情況，也會(huì)增大某一相的電流，引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，并在轉(zhuǎn)矩減小時(shí)，還會(huì)有“嗡嗡”的聲音出現(xiàn)，一旦時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)將繞組燒壞。所以，為了避免這一問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將電動(dòng)機(jī)電源的電壓控制在±5%的額定值內(nèi)，且電動(dòng)機(jī)的輸出功率需要保持在額定值的范圍之內(nèi)。三相電源電壓之間的差值不能超過(guò)±5%的額定值；電動(dòng)機(jī)電源則不允許超出±10%的額定值。

2.2 繞組接地

如果電動(dòng)機(jī)繞組絕緣本身被損壞，就會(huì)出現(xiàn)繞組的導(dǎo)體同機(jī)殼或者是鐵芯相互的碰觸，這樣就會(huì)出現(xiàn)繞組接地。如此，所造成的繞組電流過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)局部受熱的情況，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致繞組被燒毀。繞組接地情況出現(xiàn)絕大部分都是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)受潮的情況引起的，有時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部進(jìn)入了有害粉末或者是金屬物也可能造成繞組接地。在繞組接地出現(xiàn)之后，除開(kāi)絕緣發(fā)脆、老化以及枯焦之外，其余的都可以進(jìn)行局部范圍的處理。一般來(lái)說(shuō)，在繞組伸出槽外的交接處容易出現(xiàn)繞組接地，對(duì)于這一類(lèi)故障處理可以利用絕緣紙或者是天然的云母片插在繞組與鐵芯之間，然后利用絕緣帶進(jìn)行包扎，將絕緣漆涂抹之后烘干就可；在鐵芯槽內(nèi)出現(xiàn)了接地點(diǎn)，如果損壞了上成邊的絕緣，在處理時(shí)可以將上層線(xiàn)匝抬出或者是利用槽楔修補(bǔ)槽襯的方式來(lái)處理，如果故障發(fā)生在槽底或者是出現(xiàn)了多個(gè)絕緣受損的區(qū)域，那么繞組更換才是最好的辦法。

2.3 繞組短路

如果繞組內(nèi)部出現(xiàn)了兩條相鄰導(dǎo)線(xiàn)絕緣被損壞的情況，一旦導(dǎo)體相互觸碰，就會(huì)出現(xiàn)繞組短路的現(xiàn)象。同一相繞組發(fā)生繞組短路稱(chēng)之為匝間短路，而繞組短路出現(xiàn)在兩相繞組之間就稱(chēng)之為相間短路[3]。但無(wú)論是哪一類(lèi)型短路，都會(huì)增加某一相或者是兩相電流，出現(xiàn)局部發(fā)熱的情況，最后導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞。當(dāng)繞組短路出現(xiàn)時(shí)，如果短路點(diǎn)出現(xiàn)在槽外，就很容易處理。但是如果出現(xiàn)在槽內(nèi)，不過(guò)線(xiàn)圈的損壞程度不高，可以加熱軟化槽線(xiàn)圈邊，然后將受損的部分翻出來(lái)，然后將新的槽絕緣更換上，利用薄的絕緣帶將線(xiàn)圈受損部分包號(hào)，然后涂抹上絕緣漆進(jìn)行烘干處理，然后配合桑萬(wàn)用表的檢查，等待確定完好之后，再將其嵌入到槽內(nèi)，等待絕緣處理完畢后，方可繼續(xù)使用。但是如果損傷過(guò)多或者是已經(jīng)燒斷了線(xiàn)圈，就必須進(jìn)行新的繞組更換處理。

2.4 缺相故障

在運(yùn)行過(guò)程中，斷一根相線(xiàn)或者是斷一相繞組的三相交流異步電動(dòng)機(jī)，就稱(chēng)之為缺相。如果沒(méi)有改變軸上的負(fù)載情況，那么電動(dòng)機(jī)就會(huì)一直處于嚴(yán)重的過(guò)載情況之下。如果定子電流超過(guò)了額定值兩倍，在長(zhǎng)時(shí)間作用下就會(huì)將其燒毀。在各個(gè)行業(yè)中，電動(dòng)機(jī)因?yàn)槿毕酂龤У谋壤畲蟆Ｒ话銇?lái)說(shuō)，缺相是因?yàn)槌霈F(xiàn)了熔斷器的熔體接觸不良，或者是將熔絲擰的國(guó)金，導(dǎo)致出現(xiàn)了壓斷情況，亦或是熔體本身電流較少。如此，一旦電流增大就可能出現(xiàn)熔斷的情況，特別是啟動(dòng)電流對(duì)電動(dòng)機(jī)的沖擊，更容易出現(xiàn)非顧振興熔斷的情況。此外，由于對(duì)電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)控制或者是鐵芯吸合程度不夠好，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)缺相運(yùn)行的情況。當(dāng)然，也可能在敷設(shè)過(guò)程中，動(dòng)力線(xiàn)路未能偶根據(jù)具體的規(guī)范進(jìn)行操作，也可能出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷線(xiàn)路斷線(xiàn)的情況，最終出現(xiàn)缺相運(yùn)行。此外，電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部接頭長(zhǎng)時(shí)間使用亦或是局部過(guò)熱或者是引線(xiàn)出現(xiàn)了松脫情況，都可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的情況出現(xiàn)。但是無(wú)論是因?yàn)槟囊活?lèi)的情況引起的缺相，只要及時(shí)地發(fā)現(xiàn)了故障或者是故障出現(xiàn)的原因，都不會(huì)太過(guò)于危害到電動(dòng)機(jī)。因此，為了避免電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)缺相運(yùn)行的情況，除開(kāi)低壓電器正常的選擇與安裝之外，還需要根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范，做好饋電線(xiàn)路的敷設(shè)，再配合上定期的檢查與維護(hù)，就能夠?qū)⑷毕嗟膯?wèn)題控制并且加以改善。

2.5 電機(jī)燒線(xiàn)圈

電動(dòng)機(jī)在軸承損壞、負(fù)載卡住的情況下，經(jīng)常燒線(xiàn)圈。因此，安裝熱保護(hù)器件，比方說(shuō)安裝熱繼電器。當(dāng)然，能夠測(cè)知正常運(yùn)行時(shí)工做電流的話(huà)，也可以使用電流繼電器。

其中，熱繼電器是很好的選擇之一，運(yùn)行的穩(wěn)定性，可靠性都經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間、大使用量的考驗(yàn)了，同時(shí)價(jià)格也很公道。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了對(duì)三相交流異步電動(dòng)機(jī)故障修理進(jìn)行合理的處理，就需要對(duì)三相交流異步電動(dòng)機(jī)最常見(jiàn)的故障有詳細(xì)的掌握，盡可能避免走彎路，浪費(fèi)時(shí)間的情況。只有快速地排除故障，確保三相交流異步電動(dòng)機(jī)恢復(fù)到正常的運(yùn)行狀態(tài)之下，再配合上定期的檢查與維護(hù)工作，才能夠增加三相交流異步電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1]宋學(xué)涵.淺析三相交流異步電動(dòng)機(jī)故障及養(yǎng)護(hù)[J].黑龍江科技信息，2011（20）：56-57.

[2]柳利，王光漢，張本安.對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)故障的分析及處理[J].黑龍江科技信息，2011（23）：99-101.

[3]劉俊利，邢海龍.微型三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)分析[J].微電機(jī)，2011（7）：123-125.