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三相异步电动机电气故障分析石志林

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：石志林

[导读] 摘要：目前，电力已经成为了人们生活中必不可少的能源之一，三相异步电动机是将电能转为机械能的重要设备，因为这一设备的价格比较低、结构相对简单，所以在生产生活中得到了普遍应用。

        （大同市煤气化总公司山西大同 037006）
        摘要：目前，电力已经成为了人们生活中必不可少的能源之一，三相异步电动机是将电能转为机械能的重要设备，因为这一设备的价格比较低、结构相对简单，所以在生产生活中得到了普遍应用。三相异步电动机在长时间使用之后，会出现不同故障，根据不同故障发生部位和原因可以分为机械故障和电气故障，本文就对三相异步电动机电气故障进行深入探讨，从而有效促进三相异步电动机的安全稳定运行。
        关键词：三相异步；电动机；电气故障；措施
        随着科学技术的不断进步与发展，使得人们的生活水平日益提升。所以为了减少相应的制造成本，使得高新科技得到了广泛的应用，制造工程的流程逐渐变得更加的便捷，并可以生产出高性价比的产品。在机械制造中，三相异步电动机属于一个重要的动力设备，其自身具有较好的适用性，当前已被广泛的应用于多个生产领域中。但是人们在使用三相异步电动机时可能会出现较多的故障，而在对其进行维修时，不仅应将故障的分析工作做好，同时也应全面的了解电动机产生故障的原因，进而才能更好的保障该电动机的可靠性和安全性。
        1、三相异步电动机构成及其故障概述
        三相异步电动机的故障主要分为电气故障和机械故障，其中电气类故障主要包括各种开关、熔断器、电刷、定子绕组、转子等设备的故障；机械类故障主要包括轴承、机壳、端盖、转轴等设备上零配件的故障。三相异步电动机的构成主要包含两个部分，即定子和转子，而其中定子又是由定子绕组和铁芯构成，定子绕组则是整个三相异步电动机的核心部位。从三相异步电动机故障发生类型来看，大多数故障主要出现在绕组上，比如绝缘性缺失、接触不良、接地故障、短路和断路等。电动机在发生故障以后具体表现最为常见的有温度突然升高、电流过大、出现异常振动或异常噪音。在故障诊断和排除时，首先要全面检查电动机，采用合理的诊断方式找到准确的故障位置，然后判断故障发生的原因，最后排除故障。
        2、三相异步电动机在运行中容易出现的故障
        2.1三相异步电动机无法正常启动
        在发现三相异步电动机无法启动时，首先监听电动机是否有声音，如果发现电机没有任何声音发出，通常是电源部分或者绕组发生故障，可能是三相或者两相发生了断路的情况。也可以对三相电压进行检测，如果电压处于平衡状态，那么一般是电动机发生了故障。在处理解决这种故障问题时，可以进一步对电动机的三相绕组进行电阻检测，确定发生断相的绕组。如果在进行声音监听时，发现虽然电动机无法正常启动，但是可以听到其发出的一些杂声，则可以根据声音的不同判断故障发生的可能原因是出现了扫膛的情况。
        2.2三相异步电动机在启动时热继电器突然断开或者熔断器突发性熔断
        在此类故障发生时，要对熔丝的实际容量进行检查，如果熔丝容量未能达到运行要求则应立即更换。如果在更换熔丝后，仍然发生熔断现象，则应对电动机的传动部分进行检查，查看其松紧度是否合适。还要对电路进行检查，检测是否有短路情况发生或是否出现电路接地故障，可以使用摇表对电动机的绕组进行测量，检查其是否对地绝缘。在检查电路是否发生短路时，可以用万用表或者摇表分别对三个绕组进行电流测量，检查相间是否绝缘，电流测量中，电流较大的项就是发生短路的相。
        2.3三相异步电动机在启动后未达到额定的转速
        如果三相异步电动机在启动后发出嗡嗡的声音，并伴随有震动的情况，则要立即检查定子绕组中是否有一相发生断线故障。三相电流数值进行测量，如果发现电流处于平衡状态，同时电动机虽然发出嗡嗡的声音，但电动机没有发生震动，则应对三相电压进行检查，测量其电压值。还可以对电动机进行空载实验，如果电动机在空载状态下的转速能够达到额定转速，仅是在负载后降低了转速，那么说明电动机发生负载故障。有时可以直接感觉到电动机的转速明显低于正常状态，而且表现出动力不足的工作状态，通常是由于操作人员将三角形误接成星形，也有可能是鼠笼转子出现断条。

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        2.4三相异步电动机出现异常噪音
        在电动机正常运行以后，如果在作业过程中出现噪音是正常的，但是运行产生的噪音太大，甚至影响了正常的生产作业便需要对电动机进行检查。这是因为电动机出现异常噪音很可能是其内部的零配件已经老化失灵了，也有可能和设备内部混入了杂物有关。
        3、三相异步电动机常见故障的处理措施
        3.1电动机无法转动的处理措施
        （1）通电后不转动，无异响、异味以及冒烟等现象。对电源回路开关、熔丝以及接线盒等进行系统全面的断点检查，采取有效的修复和更换措施。（2）通电后不转动，并伴随有熔丝烧断。刀闸可能有一相未合好，通过检查短路位置，消除接地，并更换熔丝。（3）通电后不转动，并伴随有嗡嗡声。定子或转子绕组中的某一相存在断线故障，或者绕组引出线始末端接错或绕组内部接反以及电源回路接点松动，接触电阻大。处理措施：查明断点予以修复；检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，并予以修复。
        3.2电动机启动困难的处理措施
        造成电动机启动困难的原因主要有：电源电压过低；电动机的笼型转子发生不同程度的开焊甚至断裂；电动机定子和转子中的局部线圈错误连接；修复电机绕组时增加匝数过多。处理措施：对电源电压进行检测，提高其电压值；对笼型转子中的开焊和断裂部分进行焊接修复；根据绕组正常工作的需求，适当减少其线圈匝数。
        3.3空载电流不平衡和数值较大的处理措施
        （1）电动机空载电流不平衡，三相数值相差大。究其原因主要是由于定子中绕组线圈的匝数不相等、绕组的首尾端连接错误以及绕组中存在匝间短路和线圈反接故障。可以通过重新绕制定子绕组，确保绕组线圈质量符合要求。（2）电动机空载，过负载时，电流表指针不稳，摆动。该故障主要是由笼型转子导条开焊或断条，绕线型转子故障（一相断路）或电刷、集电环短路装置接触不良引起的。可以通过更换转子中的断条和修复转子回路排除故障。（3）电动机空载电流平衡，但数值大。该故障主要是由定子中的绕组线圈匝数过少、电源电压过高以及定子铁芯未对齐等原因引起。可以通过重新绕制定子线圈，确保线圈匝数符合正常工作的要求，将电源电压控制在合理范围内以及对齐铁芯等措施排除故障。
        3.4运行异响的处理措施
        造成三相异步电动机运行异响的原因主要有：转子与定子之间的绝缘纸或槽楔发生不同程度的接触摩擦；轴承磨损严重或者存在砂粒等异物；风道填塞或风扇擦风罩；定转子铁芯相互摩擦。处理措施：通过对绝缘纸进行一定的修剪和削低槽楔高度，及时更换和有效清洁轴承以及对风道进行系统全面的清理等，就能消除运行过程中的异响。
        4、结语
        现阶段，三相异步电动机已经被广泛应用到了工业生产以及民用等多个方面，虽然其组成结构相对简单，然而经过一段时间的连续性运行之后，不可避免地会出现多种异常故障，进而对其实施及时分析研究，进一步判断出故障所在，加强对问题的处理，从而确保设备的科学运行。因此，在实际工作过程中，相关工作人员应该加大学习力度以及实践力度，就故障进行及时总结，做到对故障点的快速处理，从根本上提升生产效率。
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        [3]熊倩.三相异步电动机的运行故障及维修技巧[J].中国校外教育，2017,(10):115~116.
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