三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障分析與處理

杜全

（云南瀾滄鉛礦有限公司 云南瀾滄 665900）

三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障分析與處理

杜全

（云南瀾滄鉛礦有限公司 云南瀾滄 665900）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，三相異步電動(dòng)機(jī)在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的故障。因此需要對其進(jìn)行及時(shí)的正確分析以及處理電動(dòng)機(jī)的常見故障，保障生產(chǎn)生活的正常運(yùn)行。在本文當(dāng)中，對三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中產(chǎn)生的常見故障進(jìn)行了概述，并且對故障產(chǎn)生的原因以及排除故障的措施進(jìn)行了分析，為以后的檢修人員提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

三相異步；電動(dòng)機(jī)；常見故障；分析

三相異步電動(dòng)機(jī)在日常生活中是相當(dāng)常見的，主要用于工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)生活當(dāng)中，具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、生產(chǎn)效率相對較高、控制容易以及維護(hù)方面相對容易等優(yōu)點(diǎn)。在現(xiàn)階段的工礦企業(yè)當(dāng)中，有80%的動(dòng)力源都來自于三相異步電動(dòng)機(jī)方面。因此，為了充分提升電動(dòng)機(jī)的使用壽命和生產(chǎn)效率，需要對三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障進(jìn)行充分了解和掌握。

1 三相異步電動(dòng)機(jī)故障的總體思路

三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、效率相對較高以及易于維修等方面的特點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在對三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障進(jìn)行判斷的時(shí)候：①要對電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型號、使用情況以及修理歷史進(jìn)行了解；②需要對電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)情況以及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。從三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理當(dāng)中可以得出，如果要使得電動(dòng)機(jī)保持正常旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，就需要建立三相旋轉(zhuǎn)磁場。而使得三相磁場進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的條件是，電動(dòng)機(jī)的三相繞組要對稱和通入對稱的三相交流電，因此進(jìn)行分析故障的時(shí)候需要先從電源和電機(jī)部位開始考慮，其次再考慮三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載方面的問題。

2 三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障與處理措施

2.1 電動(dòng)機(jī)通電之后無轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象，也無其他狀況出現(xiàn)

故障原因：產(chǎn)生此種現(xiàn)象的原因通常是電源未接、熔絲燒斷、過流繼電器調(diào)至最小狀態(tài)下以及控制設(shè)備的接線發(fā)生錯(cuò)誤的現(xiàn)象。

排除措施：對于此種故障的排除需要對電源的回路開關(guān)、熔絲和接線盒的連接情況進(jìn)行檢查，對熔絲的型號以及熔斷的原因進(jìn)行了解，并且更換的新的熔絲。

2.2 通電之后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，但是熔絲已經(jīng)燒斷

故障原因：產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是發(fā)生電源缺相或者干線一相反接，或者在定子繞組之間存在相間短路的情況，定子繞組接地、熔絲截面積過小以及電源線的短路現(xiàn)象都會(huì)造成此種故障。

故障排查：在對此種故障現(xiàn)象進(jìn)行排除的時(shí)候，需要對刀閘的情況作出判斷，消除在電源回路當(dāng)中的反接故障，并且查出短路點(diǎn)，給予修復(fù)。

2.3 電動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)，但是轉(zhuǎn)速較低

故障原因：產(chǎn)生此種現(xiàn)象的原因是電源電壓處于過低或者缺一相，或者將三角形的接法誤接為星形接法，出現(xiàn)鼠籠斷條或者端環(huán)斷裂的現(xiàn)象。

排除措施：對于此種現(xiàn)象的排除方法①需要對電源電壓進(jìn)行相關(guān)檢查，如果發(fā)電過低的現(xiàn)象，就需要進(jìn)行調(diào)整，或者等到電壓正常之后再進(jìn)行使用。②需要對照電動(dòng)機(jī)的使用方式，來檢查電動(dòng)機(jī)的接法是否處于正常的水平狀態(tài)上。③要對鼠籠斷條的情況進(jìn)行相關(guān)檢查，在進(jìn)行檢測的時(shí)候可以接入一只合適量程的交流表，觀察電動(dòng)機(jī)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況，如果呈現(xiàn)出周期性的擺動(dòng)情況，就可以判斷為鼠籠斷條。在這種情況下就需要將電機(jī)進(jìn)行解體，在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)端環(huán)方面加上3～5V的交流電壓，并且在轉(zhuǎn)子的表面灑上細(xì)鐵粉進(jìn)行恢復(fù)。④要對繞組同名端接反的現(xiàn)象進(jìn)行檢查，如果一旦出現(xiàn)接錯(cuò)的情況，之后的繞組就會(huì)出現(xiàn)斷相現(xiàn)象，因此在新買來的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行使用之前，首先要對同名端繞組情況進(jìn)行判斷，以此來保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。

2.4 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)溫度升高的現(xiàn)象

故障原因：電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過程當(dāng)中，存在著各種損耗，其中包括鐵損耗、銅損耗以及其他方面的機(jī)械損耗，這些性質(zhì)的損耗最后都會(huì)轉(zhuǎn)換成為熱能，使得電動(dòng)機(jī)機(jī)體的溫度升高。如果電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行的時(shí)候，溫度是不會(huì)超過限值的。在不同絕緣等級之下，電動(dòng)機(jī)的不同部位的溫升以及限值也會(huì)有所不同，只有當(dāng)電動(dòng)機(jī)存在故障或者其他方面的隱患的時(shí)候，才會(huì)產(chǎn)生過熱的現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)在使用過程當(dāng)中，出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象的原因有以下幾個(gè)方面：

（1）在電源方面，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行的過程當(dāng)中，電源電壓出現(xiàn)過高或者過低的現(xiàn)象。如果電源電壓過高，電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的磁通或者磁通的密度就會(huì)隨之增加。同時(shí)，鐵損耗的大小程度和磁通密度之間的關(guān)系是成正比的關(guān)系，因此在電動(dòng)機(jī)的鐵心方面就會(huì)產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。與此同時(shí)，磁通急劇增大的現(xiàn)象也會(huì)使得勵(lì)磁電流的分量隨之增加，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的過熱現(xiàn)象。

（2）在負(fù)載方面，由于負(fù)載方面使得電動(dòng)機(jī)過熱的原因有兩種，分別是電動(dòng)機(jī)的過載運(yùn)行現(xiàn)象和拖動(dòng)系統(tǒng)的故障原因。電動(dòng)機(jī)的過載運(yùn)行，很大一部分原因是由于設(shè)備的不配套，導(dǎo)致負(fù)載系統(tǒng)的功率大于電動(dòng)機(jī)的額定功率，造成了電動(dòng)機(jī)的長期過載運(yùn)行現(xiàn)象。拖動(dòng)系統(tǒng)故障，在拖動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)的功率相匹配的情況下，設(shè)備運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活或者負(fù)載工作不正常的情況，都會(huì)使得電動(dòng)機(jī)的繞組發(fā)生過熱。

（3）電動(dòng)機(jī)本身的原因，如果在電源和負(fù)載現(xiàn)象都沒有問題的時(shí)候，就要對電動(dòng)機(jī)本身的原因進(jìn)行充分考慮了。①電動(dòng)機(jī)的繞組故障，在電動(dòng)機(jī)當(dāng)中，繞組是根據(jù)相互絕緣的漆包線來共同支撐的。如果在繞組的回路當(dāng)中存在一相斷路，就會(huì)在很大程度上導(dǎo)致三相電流的不平衡，導(dǎo)致繞組過熱的現(xiàn)象，從而燒壞電機(jī)。②鐵芯故障現(xiàn)象，在三相異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)中，鐵芯是0.5mm的硅鋼片相互絕緣疊壓來共同組成的，可以在很大程度上減少電機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中產(chǎn)生的磁滯現(xiàn)象和渦流損耗現(xiàn)象。一旦定子和轉(zhuǎn)子的鐵芯在某種力量下使得硅鋼片絕緣受到嚴(yán)重的損壞，就會(huì)形成大量的渦流現(xiàn)象，從而使得鐵芯的溫度升高，超過限制值。③機(jī)械故障，在電動(dòng)機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)子掃膛、裝配不良以及軸承故障的時(shí)候，就會(huì)使得機(jī)械磨損增加，對電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量造成一定的促進(jìn)作用，從而出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象。

（4）散熱狀況，電動(dòng)機(jī)的升溫過程，屬于一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，其中包括熱量的聚集和發(fā)散。一般情況下，電動(dòng)機(jī)之內(nèi)的每個(gè)部件之間所允許升溫的環(huán)境溫度是規(guī)定的，如表1所示。如果溫度升溫過高，就會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的散熱速度，從而影響電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的熱量發(fā)散，造成電動(dòng)機(jī)的過熱現(xiàn)象。

表1 電動(dòng)機(jī)各部件允許升溫表

排除措施：對此種現(xiàn)象的防范：①應(yīng)該加強(qiáng)對電源方面的控制，在電動(dòng)機(jī)的負(fù)載穩(wěn)定不變的情況下，電壓的變化范圍幅度應(yīng)該保持在10%的范圍內(nèi)，如果電壓的變化幅度過大，就應(yīng)該對其進(jìn)行原因的查找并且進(jìn)行及時(shí)的維修。②需要對負(fù)載進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。拖動(dòng)系統(tǒng)在進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候，特別是在首次運(yùn)行的時(shí)候，要對拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載和電動(dòng)機(jī)的功率的匹配程度進(jìn)行相關(guān)檢測。如果發(fā)現(xiàn)匹配不當(dāng)，應(yīng)該進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。③要對被拖的那個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行定期檢查。④要對電動(dòng)機(jī)的維護(hù)方面進(jìn)行加強(qiáng)，對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行定期的測試，不同的電動(dòng)系統(tǒng)有不同的規(guī)定日期，周期為1～3年不等。在測試項(xiàng)目當(dāng)中包括繞組直流電阻的測試、絕緣電阻的吸收比測試等。另外，還要對電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)情況做好良好的改善，從而保證環(huán)境的清潔度。

2.5 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動(dòng)過大

故障原因：產(chǎn)生此種故障的原因是多種多樣的，由于磨損軸承之間的見習(xí)過大、間隙不均勻現(xiàn)象、轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)軸彎曲、鐵芯的變形或者松動(dòng)、聯(lián)軸器的中心沒有得到充分矯正、風(fēng)扇不平衡、機(jī)殼或者基礎(chǔ)的強(qiáng)度不夠、電動(dòng)機(jī)的地腳螺栓出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象等。

故障排查：根據(jù)故障產(chǎn)生的原因，可以對其進(jìn)行專項(xiàng)排查，對軸承進(jìn)行相關(guān)檢查或者更換，調(diào)整間隙的距離，保持在均勻的狀態(tài)之下，對轉(zhuǎn)子的中心進(jìn)行轉(zhuǎn)正校正，保持平衡的狀態(tài)。

此外，電動(dòng)機(jī)的故障種類還比較多，如表2所示。

表2

3 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)階段的日常生產(chǎn)生活當(dāng)中，三相異步的電動(dòng)機(jī)已經(jīng)得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，電動(dòng)機(jī)在經(jīng)過長期的連續(xù)運(yùn)行之后在很大程度上就會(huì)形成各種各樣的故障現(xiàn)象，因此為了保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài)，就需要對故障進(jìn)行及時(shí)分析、判斷、以及查找并且進(jìn)行處理，防止故障的進(jìn)一步擴(kuò)大的同時(shí)，保證生產(chǎn)生活的正常運(yùn)行。因此需要進(jìn)行不斷的學(xué)習(xí)，在平時(shí)的實(shí)踐當(dāng)中不斷積累自身的經(jīng)驗(yàn)，對故障進(jìn)行及時(shí)有效的排除，從而提高生產(chǎn)效率。

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2016-4-20