三相異步電動(dòng)機(jī)故障診斷

秦慶霞

(無(wú)錫港大電機(jī)有限公司 ，江蘇無(wú)錫 21400)

0 引言

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，三相異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。其主要特點(diǎn)：(1)運(yùn)行性能好；(2)價(jià)格低；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)可分為籠式和繞線式兩種，但由于其使用的環(huán)境和維護(hù)方法不同，長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。因此，分析其故障原因和解決辦法，能夠確保三相異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。本文針對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)在機(jī)械故障和電氣故障兩方面存在的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)論述，重點(diǎn)解讀了關(guān)鍵環(huán)節(jié)的故障問(wèn)題，供從事三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)人員借鑒。

1 三相異步電動(dòng)機(jī)故障分析

三相異步電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障根據(jù)其特點(diǎn)，可分為機(jī)械故障和電氣故障兩大方面。

1.1 機(jī)械故障

三相異步電動(dòng)機(jī)做為工業(yè)生產(chǎn)中最常用的電氣設(shè)備，其主要作用是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。它的機(jī)械故障主要有以下四個(gè)方面：(1)軸承損壞；(2)異常振動(dòng)；(3)電動(dòng)機(jī)溫升過(guò)高；(4)繞組燒毀等問(wèn)題。其中，軸承磨損和異常振動(dòng)出現(xiàn)的頻率最高。為此，我們重點(diǎn)分析了這兩方面的問(wèn)題。

1.1.1 軸承磨損

由于電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，其負(fù)載力的細(xì)微變化會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的軸承造成很大的影響，進(jìn)而出現(xiàn)各種故障。因此，我們?cè)谌粘＞S護(hù)中要特別注意軸承的養(yǎng)護(hù)，做到常檢、常查。如果發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)軸承出現(xiàn)問(wèn)題，要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析：(1)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中聽(tīng)到軸承部分出現(xiàn)骨碌骨碌的聲響，可以檢查軸承是否缺油。(2)如果聽(tīng)到運(yùn)行中的軸承出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的異響，可以檢查軸圈是否出現(xiàn)破裂。(3)如果軸承出現(xiàn)細(xì)微的沙沙的摩擦聲，則需要檢查軸承部分是否有雜質(zhì)或異物。

1.1.2 異常振動(dòng)

三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中的異常振動(dòng)會(huì)造成內(nèi)部繞組的松動(dòng)，從而增加機(jī)械損耗，引發(fā)事故。當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生異常振動(dòng)時(shí)，首先要判斷清楚是機(jī)械原因還是電氣原因，或者是安裝或使用不當(dāng)?shù)纫蛩兀M(jìn)行逐一進(jìn)行排查，找出原因給予維修，從而保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。判斷電動(dòng)機(jī)異常振動(dòng)的原因有很多種，但大體分為兩個(gè)方面：(1)電磁方面的原因；(2)機(jī)械方面的原因。在日常工作中，我們常采用斷電法來(lái)區(qū)別電磁或機(jī)械原因，將電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至最高轉(zhuǎn)速后，穩(wěn)定一段時(shí)間，切斷電源，若振動(dòng)立刻減少很多，則可斷定是電磁原因。若振動(dòng)值變動(dòng)不大，則可能是機(jī)械方面引起的。

1.2 電氣故障

三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)的電氣故障包括：繞組短路、繞組斷路、繞組相間短路、繞組接地或接錯(cuò)等。這里，主要論述繞組故障的檢查方法和處理其中包括以下四方面。(1)定子繞組接地故障；(2)定子繞組短路故障；(3)定子繞組斷路故障；(4)繞組線圈接錯(cuò)故障。發(fā)生繞組接地故障，一般是由于使用環(huán)境的不當(dāng)造成的，如雨淋、日曬、有害氣體的侵蝕等，使電動(dòng)機(jī)絕緣性能降低，造成繞組故障。當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣控制等方面出現(xiàn)問(wèn)題。如熔斷器熔斷，接觸器分合不到位或是其他電器損壞時(shí)也會(huì)造成電動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)或突然停止運(yùn)行的現(xiàn)象。

2 三相異步電動(dòng)機(jī)故障解決措施

2.1 機(jī)械故障解決措施

針對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械故障，我們對(duì)軸承進(jìn)行了拆卸、檢查。首先，排查了電動(dòng)機(jī)軸承滾動(dòng)體的內(nèi)外鋼圈是否完好，軸承是否存在著破損、銹蝕以及凹陷，是否存在雜物等因素。在確定軸承沒(méi)有損壞的情況下，用清洗汽油對(duì)軸承進(jìn)行了徹底清洗，去除了軸承中所含的潤(rùn)滑油等雜物。最后，采用人工轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，用手撥軸承外圈，檢查軸承的運(yùn)行情況。如外圈轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，則代表軸承良好。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)手感應(yīng)到軸承在運(yùn)行過(guò)程中是否有振動(dòng)和明顯的卡滯現(xiàn)象，且停轉(zhuǎn)外圈時(shí)軸承是否有明顯的倒退現(xiàn)象，如果有則說(shuō)明軸承已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的故障，不能繼續(xù)使用。如果一只手卡住軸承的外圈，另一只手捏在內(nèi)圈，用力推動(dòng)，如果軸承推動(dòng)較輕松但軸承磨損較為嚴(yán)重，則說(shuō)明這個(gè)軸承需要進(jìn)行更換。

如果是機(jī)械原因引起的振動(dòng)，則需要從以下三方面入手：(1)如果電機(jī)振動(dòng)測(cè)試儀結(jié)果顯示振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)頻相等，即工頻成分占主導(dǎo)地位。(2)振動(dòng)幅值隨電機(jī)轉(zhuǎn)速的增高而增加，與電機(jī)的實(shí)際負(fù)載無(wú)關(guān)。(3)振動(dòng)值以徑向?yàn)樽畲?，軸向很小。當(dāng)出現(xiàn)這些問(wèn)題時(shí)，很大程度表明轉(zhuǎn)子不平衡。需要檢查電動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇，清理其表面污垢。采用聯(lián)軸器連接時(shí)，需調(diào)整聯(lián)軸器間的間隙；采用聯(lián)軸器連接時(shí)，適當(dāng)調(diào)節(jié)帶的松緊度；采用齒輪傳動(dòng)連接時(shí)，調(diào)節(jié)兩軸之間的平行度，使齒輪正確嚙合。必要時(shí)，可對(duì)轉(zhuǎn)子連同電機(jī)風(fēng)扇葉輪一起做動(dòng)平衡試驗(yàn)，確認(rèn)其動(dòng)平衡狀況。

2.2 電氣故障解決措施

針對(duì)電動(dòng)機(jī)的電氣故障，我們需要采用如下幾種方法進(jìn)行檢查：利用磁針定向法，把有故障的繞組兩端并連在一起，接到直流電源的一端，另一端串接到變阻器后接至電動(dòng)機(jī)鐵心上。查出接地故障后，如果接地點(diǎn)在槽口附近的位置，且繞組沒(méi)有嚴(yán)重?zé)齻?，可以在接地的繞組中通入低壓電流加熱，在絕緣軟化后撬開(kāi)接地點(diǎn)的槽絕緣，插入適當(dāng)?shù)慕^緣物，趨熱修補(bǔ)刷上自干絕緣漆。當(dāng)發(fā)現(xiàn)繞組短路時(shí)可采用局部修理的辦法，可將繞組加熱軟化，用里線板將線圈的線匝一根根挑開(kāi)，直到找到故障的導(dǎo)線為止。在損壞的線匝處涂上自干絕緣漆，然后包扎，整形。如果出現(xiàn)繞組斷路或線圈接錯(cuò)的情況，就要從重進(jìn)行排查，定子繞組斷路，各繞組元件的接頭處及引出線附近，這些部位都在電動(dòng)機(jī)外部，在此導(dǎo)線容易碰斷，接頭處也會(huì)容易脫落。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題重新進(jìn)行組裝即可。

當(dāng)熔斷器熔斷發(fā)生時(shí)，這是由于熔斷體安裝不當(dāng)或者是熔絲在安裝時(shí)用力過(guò)大，從而造成熔斷體的損壞，另外，熔斷體選擇不合適也會(huì)造成三相異步電動(dòng)機(jī)的熔斷器出現(xiàn)非故障性的熔斷，使得電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行。為解決這一問(wèn)題，需要在分析三相異步電動(dòng)機(jī)的容量的基礎(chǔ)上估算出電動(dòng)機(jī)額定電流的大小，一般情況下，對(duì)于熔斷體所容電流的大小選擇三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電流2倍。同時(shí)安裝熔斷器時(shí)要確保熔斷體和熔座之間的接觸良好，避免出現(xiàn)短路等問(wèn)題。安裝完成后使用萬(wàn)用表對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣安裝進(jìn)行檢測(cè)，確保三相異步電動(dòng)機(jī)的安裝質(zhì)量。

2.3 維修后的效果

通過(guò)以上的檢查、維修，使得三相異步電動(dòng)機(jī)的故障得到了排除，運(yùn)行至今效果良好。由此可見(jiàn)，細(xì)查、勤查，對(duì)電動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)起著至關(guān)重要的作用，這也是延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)壽命的最可行的、最節(jié)省的辦法。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，三相異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)被越來(lái)越多的用戶所青睞，因此在日常使用過(guò)程需要技術(shù)人員全面了解安全運(yùn)行和維護(hù)保養(yǎng)的基本知識(shí)，做到細(xì)查、勤查，盡可能地及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決，從而保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。