异步电机转子故障诊断综述
摘要：笼型异步电机的故障主要包括定子铁芯故障、绕组绝缘故障、转子故障等，其中以转子故障最容易发生。异步电机转子断条故障检测与诊断可从信号检测、信号处理、诊断方法三方面入手，本文对当前异步电机转子故障的诊断方法进行总结，简单指出各种方法的不足之处及发展方向。
关键词：异步电机转子故障诊断方法
1.异步电机转子故障诊断的主要方法
本文从异步电机转子故障检测与诊断所涉及的信号检测、信号处理、诊断方法三方面入手，选取三方面中具有代表性的三种方法着重介绍，并对当前异步电机转子故障诊断的研究成果进行总结与分析。[1]
1.1 信号检测方法
1.2 信号处理方法
1.3 故障分类方法
1.3.1 神经网络法。人工神经元的信息处理分三个部分，首先完成输入信号与神经元联接强度内运算，然后再将其结果通过激活函数（如sigmond函数），再经过阀值函数判决，如果输出值大于阀值，则该神经元被激活否则处于抑制状态。神经元按一定模式连接成网络型，神经元之间的连接权值的大小反应信号传递的强弱。
1.3.2 专家系统。专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个
异步电动机的转子为什么会转动 为什么异步电动机的定子通电后,转子会转动?要解答这个问题,我们可先做个简单演示. 上图所示的是一个装有手柄的U形磁铁,磁铁中放有一个可以自由转动的,由铝条及铝端环组成的简易鼠笼转子.当我们摇动手柄带动U形磁铁顺时针旋转时,就相当于在转子上建立一个顺时针的旋场磁场.这时我们可以发现转子也跟着磁铁一起顺时针转动.这是因为当我们摇动磁铁旋转时,磁铁中磁场的磁力线就会切割鼠笼转子上的铝条,相当于转子铝条沿相反方向切割磁力线,转子中的铝条就会产生感生电流,其方向可用右手定则判定.由于带电流的铝条处在U形磁铁的磁场中,铝条就要受到磁场力的作用,磁场力方向可根据左手定则判定,在磁场力的作用下转子就会沿顺时针方向旋转.当我们摇得快时,转子转得也快,摇得慢,转得也慢;反摇,转子马上也反转. 异步电动机的转动原理与上述演示相似.当向异步电动机的定子绕组中通入对称的三相交流电时，就产生了一个沿定子和转子内部空间作旋转的旋转磁场,而该旋转磁场的转速n就称同步转速,其值为2极n=3000转/分钟,4极n=1500转/分钟,6极n=1000转/分钟,8极n=750转/分钟.由于旋转磁场以n转速旋转，而转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向一致的感生电流。载流的转子导体在定子磁场中就会受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场相同的顺时针方向旋转。若要让转子沿逆时针方向旋转,则要使定子的旋转磁场也沿逆时针旋转,这只要对调电机的任意的两相电线就可以了. 从上分析可知转子与旋转磁场之间存在相对运动，是确保转子导条能够切割磁场的磁力线产生感生电流从而产生磁场力的前提条件，所以异步电动机转子的转速始终小于旋转磁场的同步转速, 和旋转磁场不同步.所以称之为异步电动机. 技术科张伟敏 2016/5/13
异步电动机转子磁链观测方法的比较与研究 转子磁链、观测方法、比较、矢量控制、直接转矩控制 1 引言 在异步电动机变频调速控制系统中，矢量控制技术和直接转矩控制技术得以有效实现的一个重要基础是在于异步电动机磁链信息的准确获取，这就需要知道磁链的幅值和相位。根据三相异步电动机在两相任意转速旋转坐标系下的数学模型可知，定子、转子和气隙磁链的方程式为： 定子磁链：（1） 转子磁链：（2） 气隙磁链：（3） 从以上方程式不难看出定子、转子和气隙磁链三者只要有一个获得，另外两个就可推导而出。因此异步电动机就有三种与之相对应的磁场定向方法，分别是按定子磁场定向、按转子磁场定向和按气隙磁场定向。不过按定子、气隙磁场定向方法未能实现iM和iT的完全解耦，因此按转子磁场定向是目前主要采用的方法，它可以实现磁通电流分量、转矩电流分量的完全解耦。下面就对转子磁链观测的方法进行一些比较研究，从而为实际应用时选择合适的观测器提供依据。 转子磁链的观测最初是采用直接检测气隙磁链的方法，就是在电机定子内表面装贴霍尔元件或其他磁敏元件，或者在电机槽内埋设探测线圈。利用被测量的气隙磁通，由式（2）、（3）就可得到转子磁通。从理论上讲，该方法应该比较准确，但实际上埋设探测线圈和装贴磁敏元件都会遇到不少工艺和技术上的问题，在一定程度上破坏了电机的机械鲁棒性。同时由于齿槽影响，使检测信号中含有较大的脉动分量，越到低速时越严重。因此在实用的系统中，多采用间接计算的办法，即利用容易测量的电压、电流或转速等信号，借助转子磁链观测模型，实时计算磁链的模值和空间位置。 2 转子磁链的间接获取方法 根据实测信号的不同组合，可以有多种转子磁链观测模型，总的说来可以分为两大类：开环观测模型和闭环观测模型。 2.1 开环观测模型 （1）电流模型法 根据描述磁链与电流关系的磁链方程来计算转子磁链，所得出的模型叫做电流模型，它可以在不同的坐标系下获得。 ● 在两相静止坐标系α-β下转子磁链的电流模型 由实测的三相定子电流经过Clarke变换很容易得到两相静止坐标系上的电流isα和isβ。在两相静止坐标系α-β下的磁链方程： 为：（4） 这里面转子电流是难以测量得到的，需要进一步替换。由式（4）可得
三相异步电动机的结构原理（定子、转子）讲解 三相异步电动机定子 0.35?0.5毫米厚，表面涂有绝缘漆的环状冲片槽的硅钢片叠压而成，如右图所示。 定子绕组：定子绕组是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。 U1 Vt W t U1 Vi Ii 定子三栩绕组的接线方法 小型号异步电动机定子绕组通常用高强度漆包线 （铜线或铝线）绕制成各种线圈后，在嵌放在定子铁芯槽内。大中型电动机则用各种规格的铜条经 过绝缘处理后，再嵌放在定子铁芯槽内。为了保证绕组的各导电部分与铁芯之间的可靠绝缘以及绕 组本身之间的可靠绝缘，故在定子绕组制造过程中采取了许多绝缘措施，三相异步电动机定子绕组 的主要绝缘项目有以下三种： 1. 对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心之间的绝缘。 2. 相间绝缘：各相定子绕组之间的绝缘。 3. 匝间绝缘：每相定子绕组各线匝之间的绝缘。 定子三相绕组的槽内嵌放完毕后共有六个出线端引到电动机机座的接线盒内，可按需要将三相绕组 接成星形接法（Y 接）或三角形接法（△接），如右图所示。 机座：它的作用是固定定子铁芯和定子绕组，并以两个端盖支撑转子，同时起保护整台电动机的电 磁部分和散发电动机运行中产生的热量，一般是铁或铝铸造而成。 三相异步电动机转子 Ife 1 i % 1 1 1 1 U1 Vi 11 1 1' * 1 电动机的静止部分称为定子，其组成部分主要包括定子铁芯、定子绕组、机座等部分 定子铁芯：定子铁芯的作用是作为电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。定子铁芯一般由
转子是电动机的旋转部分，包括转子铁芯，转子绕组和转轴等部分 转子铁芯：作为电机磁路的一部分，并放置转子绕组。一般由 图所示。 转子绕组：其作为切割定子磁场，产生感应电动势和电流，并在旋转磁场的作用下受力使转子转动。根 据构造的不同可分为鼠笼式和绕线式转子两种类型。 1. 鼠笼式转子：它的结构是转子铁芯的槽沟内插入铜条，在铜条两端焊接两个铜环，如下图（ 这样转子绕组好像一个鼠笼型转子。 为了节约铜材和便于制造。 目前绝大部分鼠笼均采用铝代替。 如下 2. 绕线式转子：绕线式转子绕组也和定子绕组一样做成三相对称绕组，经过适当的排列和组合 三个引出线分别接到固定的转轴上的三个铜滑环上， 在各个环上，分别放置着固定不动的电刷， 通过电 刷与滑环的接触，使转子绕组与外加变阻器接通，一边启动电机。如右图所示。 3. 转轴：用以传递转矩及支撑转子的重量。一般都由中碳钢或合金钢制成。除了定子和转子两大部分外， 还有端盖，风扇等其他附件。 （注：范文素材和资料部分来自网络，供参考。只是收取少量整理收集费用，请 预览后才下载，期待你的好评与关注） 0.5毫米厚的硅钢片冲制叠压而成。如右 a ）所示。 绕组式转子 嵌入并固定转子铁芯槽内，最后使三组绕圈接成星形连接, 图（b ）所示。
摘要 随着电能应用的方便，电机设备已被广泛应用于工业生产的各个领域。电机在整个机械系统中起着举足轻重的作用，一旦电机发生故障就会影响整个系统的正常运行，甚至危及人身安全。所以对电机进行故障诊断非常重要。系统分析三相异步电动机的定。转子铁芯故障，转子轴承过热，损坏故障，电动机运行电压不正常，绕组接地，绕组短路，缺相，接地装置等故障的产生原因，并提出相应的具体解决办法。异步电动机的报复是个复杂的问题，在实际使用中，应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及启动设备，本文对于异步电动机保护盒故障诊断的方法的研究成果进行了归纳总结，分析说明，这些对异步电机的保护和诊断是有效的。 第1章三相异步电动机的工作原理与结构 1.1 三相异步电动机的基本工作原理 三相异步电动机的定子装有三相对称绕组，当接至三相交流电源时，流入定子绕组的三相对称电流在电机的气隙内产生一个以同步转速n1旋转的磁场。转子导体嵌放在转子铁心槽内，两端被导电环短接。当旋转磁场以逆时针方向旋转时，转子导条切割磁力线产生感应电动势，其方向可用右手定则来判别。转子上半部导体中的电动势方向都是进入纸面，用⊕表示，下半部导体中的电动势方向都是穿出纸面，用⊙表示。在转子回路闭合的情况下，转子导体中就有电流流通。如不考虑转子绕组电感，那么电流的方向与电动势的方向相同。 转子载流导体在旋转磁场中将受到电磁力fem的作呕那个，导体所受电磁力的方向可用左手定则来判定。 在正常情况下，异步电动机的转子转速不能达到旋转磁场的转速，即不能达到同步转速n1，而总是略低于n1。例如两极异步电动机的同步转速 n1=3000r／min，在额定负载时，它的转速约为2880r／min。因为如果n=n1，则旋转磁场和转子到底之间将不存在相对运动，因而转子到底电动势、电流和电磁转矩都将变为零、因此转子转速n总是略小于同步转速n1，即运行于异步转速，异步电动机的名称也就由此而来。 旋转磁场的同步转速n1与转子转速n之差称为转差，转差与同步转速n1之比称为转差率s，即 S=﹙n1－n﹚／n1×100% 转差率s是异步电动机的一个非常重要的变量。当负载变化时，转子的
文章编号:1009-3486(2002)05-0019-03 异步电机矢量控制中转子磁链的直接观测方法 Ξ 王铁军,单潮龙,赵镜红,张俊洪 (海军工程大学电气工程系,湖北武汉430033) 摘 要:以异步电机的等效电路为模型提出了在电机的外部构造转子磁链物理观测器的方法.理论上证明了在选取合适参数之后,用该物理观测器可以直接得到感应电机转子磁链的大小与相位,该方法用于异步电机的矢量控制系统,具有很好的实时性,且避免复杂的数字运算.关键词:感应电动机;矢量控制;转子磁链观测中图分类号: TM346.2 文献标识码: A 图1 U V W 、αβ、dq 坐标系与电流矢量 在异步电动机的调速技术中,转子磁链的定向矢量控制代表着该领域中新的技术理论.转子磁链定向的基本思想是:将U V W 坐标系变换到α β坐标系,再由αβ坐标系变换到d q 坐标系[1] ,当选择的d 轴与转子的全磁链Ψ? 2重合时,称该坐标系为 M T 坐标系.此时,代表定子磁动势的空间矢量电流i 1被分解为M 轴方向的励磁分量i m 1和T 轴方向的转矩分量i t 1,图1表示3种坐标系与矢量电流.可以证明[2],异步电动机的电磁转矩为: T =n p L m L r Ψ2i t 1 (1) 而转子磁链为: Ψ2= L m 1+T 2p i m 1 (2) 式中:n p 为电机磁极对数;L m 为定转子间互感;L r 为转子电感;T 2=L r /R 2为转子时间常数;p 为微分 算子.从(1)、 (2)式中不难看出,通过合适的坐标变换可以实现与直流电动机类似的速度控制过程.为了进行磁场定向和坐标变换,以及对控制系统中的指令电量和检测电量作运算处理,需要确定转子磁链的图2 磁链观测器原理框图 瞬时空间位置和大小.Ψ? 2的观测有多种方法[1～4].随着微处理器技术的发展,目前多采用间接观测的方法,即检测定子的电压、电流或转速等物理量,再利用转子磁链的数学模型,实时计算转子磁链的幅值和相位.图2为根据定子电流和定子电压的检测值估算转子磁链的原理框图,图中:u u ,v ,w 、i u ,v ,w 分别为来自电压检测器、电流检测器 的异步电动机定子三相电路的电压、电流信号.(3)、 (4)两式为磁链观测器的内部运算关系. Ψα2=L r L m [∫(u α1-R 1i α1)d t -L s σi α1](3)Ψβ2= L r L m [∫ (u β1 -R 1i β1)d t -L s σi β1] (4) 第14卷 第5期 2002年10月 海军工程大学学报 JOURNAL OF NAVAL UN IV ERSIT Y OF EN GIN EERIN G Vol.14 No.5 Oct.2002 Ξ收稿日期:2002203222;修订日期:2002204218 作者简介:王铁军(19652),男,讲师,硕士.
三相异步电动机最常见故障及处理方法 1、三相异步电动机的故障一般可分为两大类： 一类:是电气方面的故障，如各种类型开关、按钮、熔断器、电刷、定子绕组、转子及启动设备等的故障. 另一类是机械方面的故障，如轴承、风叶、机壳、联轴器、端盖、轴承盖、转轴等故障。 2、电动机发生故障，会出现一些异常现象： 如温度升高，电流过大、发生震动和有异常声音等。检查、排除电动机的故障，应首先对电动机进行仔细观察，了解故障发生后出现的异常现象。然后通过异常分析原因，找出故障所在，最后排除故障。 3、三相异步电动机内部结构图 4、下面是三相异步电动机常见的积累故障现象和检修方法：
5、电动机七类常见故障： 6、1）电动机不转 7、2）电动机转速低于额定值 8、3）电动机外壳带电 9、4）电动机声音不正常 10、5）电动机轴承过热 11、6）电动机温度过高 12、7）绕线式电动机滑环火花过大 一.电动机不转 分析电源未接通： 1、如果电源没有接入或接触不良，就会导致电动机不转，此时电工人员应检查开关、熔丝、各项触点及接线头，将故障逐步排查出来进行维修。 2、 2、启动时，熔断器熔丝熔断导致不转：查出熔断原因，排查故障，按电动机容量配上同规格的熔丝； 3、 3、过电流继电器整定电流太小导致不转：此时应适当调高；
4、负载过大或传动机结构卡主导致不转：选择较大容量电动机或减轻负载，并检查传动机构情况； 5、 4、定子或转子绕组断路导致不转：打开接线盒并用万用表欧姆档检查电动机绕组是否断路（导线断裂），如果有断路则会出现电阻值的异常，需要打开电动机进一步检查断开点，连接好； 6、 5、定子绕组匝间短路：电动机的绕组式很多匝线圈组成的， 7、 6、定子绕组对地短路：用摇表或者万用表检查，查出接地绕组，如果是绝缘破损，重新绝缘，严重时可以更换绕组；如果是受潮可以烘干后再涂一层绝缘漆； 8、 7、定子绕组接线错误：拆开电动机找出错误，重新接线。 9、 8、绕线式电动机转子滑环接触不良：修正滑环表明，调整碳刷压力。 二.电动机转速低于额定值 1、电源电压过低：电压过低会使得电动机功率不足，所以在带是负载时电动机转速低于额定值，此时可用电压表或万用表测量电动机输入电压； 2、负荷过大：此时应选用较大容量电动机或者减轻负荷；
交流异步电动机常见故障的分析、诊断及处理 一、异步电动机的故障分析、诊断与处理 电动机的故障大体归纳为电磁的原因和机械的原因两个方面。常见故障分析、诊断与处理如下： 1.异步电动机不能起动： 1.1电动机不能起动，有被拖动机械卡住、起动设备故障和电动机本体故障及其它方面原因： 处理方法：当电动机不能起动的故障时，可使用万用表测量三相电压，若电压太低，应设法提高电压，原因可能有：⑴电源线太细，起动压降太大，应更换粗导线。⑵三角形接线错接成星形接线，又是重载起动，应按三角形接法起动。⑶送电电压太低，应增高电压，达到要求的电压等级。若三相电压不平衡或缺相，说明故障发生在起动设备上。若三相电压平衡，但电动机转速较慢并有异常声响，这可能是负荷太重，拖动机械卡住。此时应断开电源，盘动电动机转轴，若转轴能灵活均衡地转动，说明是负荷过重；若转轴不能灵活均衡地转动，说明是机械卡阻。若三相电压正常而电机不转，则可能是电机本体故障或卡阻严重，此时应使电动机与拖动机械脱开，分别盘动电动机和拖动机械的转轴，并单独起动电动机，即可知道故障所在，作相应的处理。 1.1.1当确定为起动设备故障时，要检查开关，接触器各触头及接线柱的接触情况；检查热继电器过载保护触头的开闭情况和工作电流的调整值是否合理；检查熔断器熔体的通断情况，对熔断的熔体在分析原因后应根据电动机起动状态的要求重新选择；若起动设备内部接线有错，则应按照正确接线改正。 1.1.2 当确定为电动机本体故障时，则应检查定，转子绕组是否接地或轴承是否损坏。绕组接地或局部匝间短路时，电动机虽能起动但会引起熔体熔断而停转，短路严重时电动机绕组很快就会冒烟。 检查绕组接地常采用的方法:用兆殴表检查绕组的对地绝缘电阻，若存在接地故障，兆殴表指示值为零。绕组短路:通常用双臂电桥测直阻的平衡情况，对于绕组接地、匝间短路的处理通常都是重新绕制绕组。 1.1.3其它原因 由于轴承损坏而造成电动机转轴窜位、下沉、转子与定子磨擦乃至卡死时，应更换轴承。 若在严冬无保温，环境较差场所的电动机，应检查润滑脂。 2、鼠笼式电动机起动后转速低于额定值 2.1电动机运行时的转速降低： 2.1.1电源电压；如端电压降低，则电机起动转矩减小，转速降低。若检查是电压太低，则应提高电源电压。电动机接线错误，绕组应是三角形接线而错接成星形的也会使相电压降低。 2.1.2转子电阻；若鼠笼转子导条断裂或开焊，表现为转速和起动转矩下降。导条断裂和开焊，首先可进行直观检查，也可借助于仪表检查。直观检查:就是查看鼠笼导条有没有电弧灼痕，有无断裂和细小裂纹，端环连接是否良好。借助于仪表检查:一种方法是在电动机运行时，看指示电动机定子电流的电流表。在鼠笼转子导条断裂或开焊故障时，电流表指针将来回摆动。对于未装设电流表的电动机，可将电动机的定子绕组串联电流表后接到15-20%Ue（Ue为额定电压）的三相交流电源上，（用三相自耦调压器调压），盘动电动机转轴，随着转子位置不同，定子电流会发生变化，指针突然下降处即导条断裂或开焊处。 2.2若检查是被拖动机械轻微卡住，使转轴转不灵活，也会使电动机勉强拖动负载
辽宁工业大学 实验室开放课题设计（论文） 题目：异步电动机机械特性的MATLAB仿真》 院（系）：电气工程学院 专业班级：自动化 131 学号： 0 ` 学生姓名：徐峰 指导教师：赵丽丽
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摘要 异步电动机以其结构简单、运行可靠、效率较高、成本较低等特点，在日常生活中得到广泛的使用。目前，电动机控制系统在追求更高的控制精度的基础上变得越来越复杂，而仿真是对其进行研究的一个重要手段。MATLAB是一个高级的数学分析和运算软件，可用动作系统的建模和仿真。在分析三相异步电动机物理和数学模型的基础上，应用MATLAB软件简历了相对应的仿真模型；在加入相同的三相电压和转矩的条件下，使用实际电机参数，与MALAB给定的电机模型进行了对比仿真。 第一章对异步电机的实验要求做出了相关的描述，第二章对MATLAB仿真软件做了一定的介绍，第三章是对异步电动机的机械特性、启动、制动和正反转进行理论分析和仿真模拟以及仿真结果的分析。 经分析后，表明模型的搭建是合理的。因此，本设计将结合MATLAB的特点，对三相异步电机进行建模和仿真，并通过实际的电动机参数，对建立的模型进行了验证。 关键词：异步电机、数学模型、MATLAB仿真、三相异步电动机
目录 第1章实验任务及要求 (1) 第2章 MATLAB及SIMULINK的介绍 (2) MATLAB介绍 (2) S IMULINK模块的介绍 (3) 第3章仿真实验 (4) 三相异步电动机的机械特性 (4) 三相异步电动机起动的仿真 (6) 三相异步电动机制动仿真 (8) 三相异步电动机正反转仿真 (10) 第4章总结 (12) 参考文献 (13) 附录 (14)
幻灯片1 第二章绕线转子异步电动机串级调速谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢谢 幻灯片2 第一节串级调速的原理与基本类型 第二节低同步串级调速系统的机械特性 第三节串级调速系统的效率和功率因数 第四节串级调速的闭环控制系统 第五节串级调速应用中的几个问题 第六节串级调速系统应用实例 第二章绕线转子异步电动机串级调速系统 幻灯片3 第一节串级调速的原理与基本类型 一、串级调速的原理 二、串级调速的基本运行状态及功率关系 三、串级调速系统的基本类型
一. 串级调速的原理 转子串电阻调速方法有什么缺点？ 对于绕线转子异步电动机，可以在其转子回路串入电阻来减小电流，增大转差率，从而改变转速。这种方法就是转子串电阻调速方法。 转子串电阻调速方法的主要缺点：大量转差功率将在转子所串电阻上变成热量被消耗掉，因此不适合对大容量电机降速，对小容量电机也因效率太低而不适宜长期运行。 转子串电阻调速方法的能量关系如图所示。 参照电动机内部各项功率表达式，对照能量关系图，可以估算出电动机的效率情况。 基本结论是： 串入电阻越大，转速越低，转差就越大，机械功率在电磁功率中所占的比率就越低，效率越低。 幻灯片 5 *转速越低，转差越大，电阻发热越多，效率越低。 幻灯片 6 串级调速的基本原理是什么？ 引入一种新的调速方法，基本思路： 转子不串入附加电阻 -----改为串入附加电动势来调速，并将调速引起的转差功率损耗，回馈回电网或电动机本身。 这种，既提高效率、又实现变转差率调速的方法，该方法被称为绕线转子异步电动机的串级调速控制方案。 工作原理： 三相异步电动机的转子感应电压为： 式中： 20 2sE E ? ? =转子电流为：
万方数据
万方数据
三相异步电动机的故障判断及处理 作者：徐坤 作者单位：辽宁职业学院 刊名： 农机使用与维修 英文刊名：FARM MACHINERY USING & MAINTENANCE 年，卷(期)：2011(2) 参考文献(2条) 1.赵承获;姚和芳电机与电气控制技术 2001 2.王庆伯三相电动机修理指导 1997 本文读者也读过(10条) 1.潘宗英浅析三相异步电动机定子绕组故障的查找及处理[期刊论文]-中国科技信息2006(24) 2.刘焕君三相异步电动机故障检查与维修[期刊论文]-黑龙江造纸2011,39(1) 3.莫司丞浅谈三相异步电动机的故障及对策[期刊论文]-科技信息2010(36) 4.王文娟关于三相异步电动机的保护分析[期刊论文]-西部大开发（中旬刊）2010(9) 5.姚飞.许安平.王磊三相异步电动机的缺相运行及其保护措施[期刊论文]-内江科技2008,29(12) 6.张友昌.Zhang Youchang变压器冷却装置控制方式的改进措施[期刊论文]-电工技术2005(11) 7.侯兰香.生国锋.HOU Lan-xiang.SHENG Guo-feng三相异步电动机过热故障简析及修复[期刊论文]-枣庄学院学报2006,23(5) 8.朱英明.ZHU Ying-ming三相异步电动机故障的综合分析与排除方法[期刊论文]-机床电器2007,34(2) 9.韩丽芳.Han Lifang三相异步电动机定子绕组故障的检测及应急处理[期刊论文]-机械管理开发2007(2) 10.王敏.WANG Min三相异步电动机单相运行故障分析[期刊论文]-电机与控制应用2008,35(2) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/bd13656878.html,/Periodical_njwx201102040.aspx
班级：07自动化 学号：0709111016 姓名：高顺 三相异步电动机的绕组常见故障分析与处理方法 关键词：断路电流不平衡短路绝缘损坏磁场不均绕组接地绕组接错 一、绕组开路 由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂，焊接后又未清除干净，就可能造成壶焊或松脱；受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁，在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时，另几根导线由于电流的增加而温度上升，引起绕组发热而断路。一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。 1. 故障现象 电动机不能启动，三相电流不平衡，有异常噪声或振动大，温升超过允许值或冒烟。 2. 产生原因 （1）在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。 （2）绕组各元件、极（相）组和绕组与引接线等接线头焊接不良，长期运行过热脱焊。 （3）受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。 （4）匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。 3. 检查方法 （1）观察法。断点大多数发生在绕组端部，看有无碰折、接头出有无脱焊。（2）万用表法。利用电阻档，对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上，另一根依次接在三相绕组的首端，无穷大的一相为断点；“△”型接法的短开连接后，分别测每组绕组，无穷大的则为断路点。 （3）试灯法。方法同前，等不亮的一相为断路。 （4）兆欧表法。阻值趋向无穷大（即不为零值）的一相为断路点。 （5）电流表法。电机在运行时，用电流表测三相电流，若三相电流不平衡、又无短路现象，则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。 （6）电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时，说明该相绕组有部分断路故障； （7）电流平衡法。对于“Y”型接法的，可将三相绕组并联后，通入低电压大电流的交流电，如果三相绕组中的电流相差大于10%时，电流小的一端为断路；对于“△”型接法的，先将定子绕组的一个接点拆开，再逐相通入低压大电流，其中电流小的一相为断路。
三相异步电动机结构图解 图1封闭式三相异步电动机的结构 1—端盖2—轴承3—机座4—定子绕组5—转子 6—轴承7—端盖8—风扇9—风罩10—接线盒 异步电动机的结构也可分为定子.转子两大部分。定子就是电机中固定不动的部分，转子是电机的旋转部分。由于异步电动机的定子产生励磁旋转磁场，同时从电源吸收电能，并产生且通过旋转磁场把电能转换成转子上的机械能，所以与直流电机不同，交流电机定子是电枢。另外，定.转子之间还必须有一定间隙(称为空气隙)，以保证转子的自由转动。异步电动机的空气隙较其他类型的电动机气隙要小，一般为0.2mm～2mm。
三相异步电动机外形有开启式.防护式.封闭式等多种形式，以适应不同的工作需要。在某些特殊场合，还有特殊的外形防护型式，如防爆式.潜水泵式等。不管外形如何电动机结构 基本上是相同的。现以封闭式电动机为例介绍三相异步电动机的结构。如图1所示是一台封闭式三相异步电动机解体后的零部件图。 1.定子部分 定子部分由机座.定子铁心.定子绕组及端盖.轴承等部件组成。 (1)机座。机座用来支承定子铁心和固定端盖。中.小型电动机机座一般用铸铁浇成，大型电动机多采用钢板焊接而成。 (2)定子铁心。定子铁心是电动机磁路的一部分。为了减小涡流和磁滞损耗，通常用0.5mm厚的硅钢片叠压成圆筒，硅钢片表面的氧化层(大型电动机要求涂绝缘漆)作为片间绝缘，在铁心的内圆上均匀分布有与轴平行的槽，用以嵌放定子绕组。
(a)直条形式(b)斜条形式 图2 笼型异步电动机的转子绕组形式 (3)定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分，也是最重要的部分，一般是由绝缘铜(或铝)导线绕制的绕组联接而成。它的作用就是利用通入的三相交流电产生旋转磁场。通常，绕组是用高强度绝缘漆包线绕制成各种型式的绕组，按一定的排列方式嵌入定子槽内。槽口用槽楔(一般为竹制)塞紧。槽内绕组匝间.绕组与铁心之间都要有良好的绝缘。如果是双层绕组(就是一个槽内分上下两层嵌放两条绕组边)，还要加放层间绝缘。 (4)轴承。轴承是电动机定.转子衔接的部位，轴承有滚动轴承和滑动轴承两类，滚动轴承又有滚珠轴承(也称为球轴承)，目前多数电动机都采用滚动轴承。这种轴承的外部有贮存润滑油的油箱，轴承上还装有油环，轴转动时带动油环转动，把油箱中的润滑油带到轴与轴承的接触面上。为使润滑油能分布在整个接触面上，轴承上紧贴轴的一面一般开有油槽。 2.转子部分
三相异步电动机最常见故 障及处理方法 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
三相异步电动机最常见故障及处理方法 1、三相异步电动机的故障一般可分为两大类： 一类:是电气方面的故障，如各种类型开关、按钮、熔断器、电刷、定子绕组、转子及启动设备等的故障. 另一类是机械方面的故障，如轴承、风叶、机壳、联轴器、端盖、轴承盖、转轴等故障。 2、电动机发生故障，会出现一些异常现象： 如温度升高，电流过大、发生震动和有异常声音等。检查、排除电动机的故障，应首先对电动机进行仔细观察，了解故障发生后出现的异常现象。然后通过异常分析原因，找出故障所在，最后排除故障。 3、三相异步电动机内部结构图 4、下面是三相异步电动机常见的积累故障现象和检修方法： 5、电动机七类常见故障： 6、1）电动机不转
7、2）电动机转速低于额定值 8、3）电动机外壳带电 9、4）电动机声音不正常 10、5）电动机轴承过热 11、6）电动机温度过高 12、7）绕线式电动机滑环火花过大 一.电动机不转 分析电源未接通： 1、如果电源没有接入或接触不良，就会导致电动机不转，此时电工人员应检查开关、熔丝、各项触点及接线头，将故障逐步排查出来进行维修。 2、 2、启动时，熔断器熔丝熔断导致不转：查出熔断原因，排查故障，按电动机容量配上同规格的熔丝； 3、 3、过电流继电器整定电流太小导致不转：此时应适当调高； 4、负载过大或传动机结构卡主导致不转：选择较大容量电动机或减轻负载，并检查传动机构情况； 5、 4、定子或转子绕组断路导致不转：打开接线盒并用万用表欧姆档检查电动机绕组是否断路（导线断裂），如果有断路则会出现电阻值的异常，需要打开电动机进一步检查断开点，连接好；
锥形转子电机在塔式起重机中的应用 根据塔式起重机安全规程（GB5144—2o06），塔机的各机构（起升、回转、变幅、大车行走）都应配备制动装置。济南建筑机械厂原来的QTZ40型塔机变幅机构采用了YD电机加蜗轮、蜗杆减速机的方式来传动（图1）。该机构仅借助于蜗轮、蜗杆具有自锁的机械特性来制动，并没有其他专门的制动装置，而从用户使用后的反馈信息知，此方式虽具有自锁制动的功能，但当塔机在重载、高速变幅时容易出现“溜车”及启动、停止时对塔身会有较大的冲击等缺陷，而且其制动性能很不可靠，仅适用于轻载、低速的小型塔电机联轴器机。为了消除变幅机构的以上缺陷，在原机构的基础上进行优化：在变幅机构的减速机与电机间增加了电磁吸盘式（常闭）制动器（图2），从而实现了机构的有效、可靠制动。但该装置对电路上的要求较高（需要整流装置），而且在停止变幅时由于制动装置是常闭的，往往会因突然制动而给塔机造成很大的冲击，使塔身产生剧烈晃动，特别是在臂头制动时更会给塔机的钢结构造成致命损害。尽管后来在电路上追加了制动延时，但因电磁吸盘制动自身的特点也没能从根本上解决制动不平缓的问题，并且在加了延时制动后塔机的精确定位也失去了保障。另外，如果此装置长期运行，摩擦片的磨损将会非常严重。为保障安全，用户必须经常检查并及时更换损坏的摩擦片，这对丁期紧、任务重而且要在高空作业的用户来说很不方便。该制动方式虽然在塔机的回转机构中应用很成功，但因变幅机构与回转机构的制动要求不同（变幅机构要求制动常闭，而回转机构要求制动常开，并且只有在顶升及特殊情况下才使用，正常情况下不允许当刹车用），所以此方式在变幅机构上的应用很不理想。
三相异步电动机故障检测方法 来源：湘潭电机集团有限公司 https://www.doczj.com/doc/bd13656878.html,/ 一、电机不能启动： 1. 电动机不转且没有声音：电源或者绕组有两相或两相以上断路，首先检查电源是否有电压，如果三相电压平衡，那么故障在电动机本身，可检测电动机三相绕组的电阻，寻找出断线的绕组。 2. 电动机不转但有嗡嗡声：测量电动机接线柱，若三相电压平衡且为额定电压值，可判断是严重过载，检查的步骤：先去掉负载，这时电动机的转速与声音正常，可以判定过载或者负载机械部分有故障，若任然不转动，可用手转动一下电动机轴，如果很紧或转不动，再测三相电流，若三相电流平衡，但比额定值大，说明电动机的机械部分被卡住，可能是电动机缺油，轴承锈死，或损坏严重，端盖或者油盖装的太斜，转子和内膛相碰（扫膛）当用手转动电动机轴到某一角度时感到比较吃力或听到周期性的擦擦声，可判断为扫膛。 3. 电动机转速慢且有嗡嗡声：这种故障表现为轴振东，若测得一相电流为零，而另两相电流大大超过额定电流，说明是两相运转，其原因是：电路或者电源一相断路，或电动机绕组一相断路。小容量的电动机可以用万用表直接测量是否通断。中等容量的电动机由于绕组多采用多根导线并绕多支路并联，其中若断掉若干根或断开一条并联支路时检查起来就比较麻烦，这样的情况通常采用相电流平衡法或者电阻法。电阻法用电桥测量三相绕组的电阻，如三相电阻相差百分五以上，电阻较大的一相为断路相。 经验证明：电动机的断路故障多数发生在绕组的端部，接头处或引出线的地方。
二、电动机启动时熔断器熔断或者热继电器断开 1. 故障检查步骤：检查熔丝是否合适，检查电路中是否有短路，检查电机是否短路或者接地。 2. 接地故障的检测方法：用摇表检测电机绕组对地的绝缘电阻，当绝缘电阻低于0.2兆欧时，说明电机严重受潮。用万用表电阻档或校验灯逐步检查，如果电阻较小或者校验灯较暗说明该项绕组严重受潮，需要烘干处理，如果电阻为零或者校验灯接近正常亮度，那么该项已近接地了。绕组接地一般发生在电动机出线孔，电源线的进线孔或绕组伸出槽口处对于后一种情况，若发现接地并不严重，可将竹片或绝缘纸插入定子铁芯与绕组之间，如经检查已不接地，可包扎并涂绝缘漆后继续使用。 3. 绕组短路故障的检测方法：绕组短路情况有匝间短路，相间短路。A利用兆欧表或者万用表检查任意两相间的绝缘电阻，如发现在0.2兆欧一下或为零说明是相间短路。（检查时应将电动机引线的所有连线拆开）；B分别测量三相绕组的电流，电流大的为短路相；C用短路探测器检查绕组间短路；D用电桥测量三相绕组电阻，电阻小的为短路相。 三、电动机启动后转速低于额定转速： 若几部电动机同时出现这样的问题一般会是供电电网电压过低。 若一台电动机启动有嗡嗡声并有些振动，要检查是否定子绕组一相断电，可测量三相电流是否平衡，有嗡嗡声但不振动检查三相电压是否太低。当空载后电动机转速正常，而加载后转速降低。 检查步骤： 首先将电动机空载启动，如转速正常，可将电动机加上轻载，如转速低下来，说明负载机械部分有咔住现象，若机械部分没有故障，电动机转速不见降低，可使电动机在额定负载范围内运转，若电动机转速下降，给人一种带不动的感觉，那就证明电动机有故障，造成这种故障的原因是：误将三角形接法的电动机接成星形，鼠笼转子断条，若是刚绕的电动机，可能是某
三相电机 额定电压U=380V，f=50HZ,机座号Y132，输出P2=8KW， p=4极 1.型号：Y132M 2.输出功率：P N=8KW 3.相数：m1=3 4.接法： 5.相电压：Uφ=380V 6.功电流：I w=P2×103 m1UΦ=8×103 3×380 =7.018A 7.极对数：p=2 8.定子槽数：Z1=36 9.转子槽数：Z2=32 10.定子每极每相槽数：Q p1=Z1 2pm1 =36 2×2×3 =3 11.定子外径：D1=21cm 定子内径：D i1=13.6cm 气隙长度：δ=0.4mm 转子外径：D2=13.52cm 13.6-0.04*2=13.52cm 转子内径：D i2=4.8cm 定子槽型：半闭口圆底槽 定子槽尺寸：b o1=0.35cm b1=0.67cm h o1=0.08cm R1=0.44cm h12=1.45cm
转子槽形：梯形槽 转子槽尺寸：b o2=0.1cm b r1=0.55cm b r2=0.3cm h o2=0.05cm h r12=2.3cm 12.极距：τ=πD i1 2p =3.1415×13.6 4 =10.681cm 13.定子齿距：t1=πD i1 Z1=3.1415×13.6 36 =1.187cm 14.转子齿距：t2=πD2 Z2=3.1415×13.52 32 =1.327cm 15.气隙长度：δ=0.04cm 16.转子斜槽距：b sk=t1=1.187cm 17.铁芯长度：l=16cm 18.铁芯有效长度：无径向通风道：l ef=l+2δ=16.08cm 19.净铁芯长：无径向通风道：l Fe=K Fe l=0.95*16=15.2cm K Fe=0.95（不涂漆）
图1-1三相异步电动机的分解图 一、三相异步电动机的结构 (一)定子（静止部分） 1.定子铁心: 定子铁心的作用是作为电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
2.定子绕组:定子绕组的是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。 主要绝缘项目有以下三种： （1）对地绝缘 （2）相间绝缘 （3）匝间绝缘 接线盒(△接法) 定子三相绕组的接线方式 （1）星形接法(Y接) （2）三角形接法(△接)
3.机座
（二）转子（旋转部分） 转子是电动机的旋转部分，包括转子铁心、转子绕组和转轴等部件。 1.转子铁心 作用:电机磁路的一部分，并放置转子绕组。一般用0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。 2.转子绕组 作用是切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。根据构造的不同分为鼠笼式转子和绕线式转子。如图1-5所示。 图1-5转子绕组 （1）鼠笼式转子：若去掉转子铁心，整个绕组的外形像一个鼠笼，故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。如图1-6所示。
图1-6笼型转子 a）笼型绕组 b) 转子外形 c) 铸铝笼型转子（2）绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头接到转轴的三个集电环（滑环）上，再通过电刷与外电路联接，如图1-7所示。
图1-7绕线式转子异步电动机的转子接线示意图 a）接线图 b)提刷装置 3. 转轴 用以传递转矩及支撑转子的重量，一般由中碳钢或合金钢制成。（三）其它附件 端盖、轴承、轴承端盖、风扇 二.铭牌
三相异步电动机故障判断及排除方法 三相异步电动机的故障可分为两大类：机械故障和电磁故障。 区分电磁故障还是机械故障可以通电进行判断，如果通电运转时故障出现，断电后故障仍出现说明是机械故障；如果通电运转时故障出现，断电后故障随即消失则是电磁故障。 三相异步电动机故障判断步骤 通过"望、闻、问、切"四个步骤能够有效查找、判断电动机故障所在。 ①望。先检查机械部分的问题，如风叶，轴承，转轴，基座，端盖等是否有磨损。再进行绕组绝缘的检查，如是否有接地、断路或相间短路。②闻。听电机转动是否有噪音。如：咕噜、咝咝声音等。③问。向使用单位了解电机工作地点的环境情况，及电机使用的情况。④切。通过红外测温仪进行测温，一般轴承温度最高不应超过80度。 三相异步电动机故障排除方法 我矿电动机出现的问题一般集中在不能起动（望）、运行中有噪音（闻）、绝缘电阻偏低（问）、轴承过热（切）这四个方面。 1.不能起动 首先应立刻切断电源，仔细观察，看接线是否有问题，机械部分是否有卡死等故障，然后检查是否超出负荷，如果都不是就说明是内部定子或转子绕组出现问题。 2.运行中有噪音 仔细听电机发出的声音，如果发出咕噜声一般就是轴承滚珠损坏，发
出咝咝声一般情况就是因为缺油引起的，转子松动也可以引起噪音，就需要重新固定转子。另外一种情况就是定子与转子经长期高温作用产生形变，致使之间的间隙过小，所发生摩擦，这就需要我们把发生形变的部分打磨，使其符合要求。如示意图2所示。 3.绝缘电阻偏低 井下的工作环境是多变的，根据使用单位提供的信息有助于我们更好判断故障。我们在进行电机故障判定之前也是总要先进行询问电机的运转情况及使用地点的环境情况。在潮湿的环境里电机内部极易进水导致绝缘值偏低，另外由于绕组上的油污也极易导致绝缘值下降，还有一种情况就是绝缘的老化，这种情况就必须要更换绝缘。 4.轴承过热 通过红外测温仪，我们可以准确迅速地了解轴承的温度，轴承过热严重的甚至有焦味和黑烟，这说明电动机长时间有大电流运行，导致产生大量热。这有可能是因为端盖与轴承过紧导致卡死无法转动。也有可能是因为端盖两侧不平，致使电机无法正常运转。还有就是润滑用的油脂中含有燃点较低的杂物，最后的一种情况就是因为轴承严重损坏，致使电机无法正常运转。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/bd13656878.html, 三相异步电动机几种常见故障诊断分析 作者：兰宇飞郑士成 来源：《科技资讯》2018年第02期 摘要：三相异步电动机在人类社会生产与生活中扮演着极为重要的角色，是工业企业的 主要动力源，其因故障而停运将会对生产、生活甚至人身安全造成极其严重的影响。本文重点分析了三相异步电动机的故障分析方法，并针对类似如定子、转子上的常见故障总结了具体原因，以期对三相异步电动机的故障检修提供参考。 关键词：三相异步电动机故障分析定子转子 中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（b）-0076-02 异步电动机以其结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用和维护方便的优点，在国民经济各领域得到广泛应用。而一旦发生故障，将会带来较大的经济损失，因此，为减少电动机的事故率，提高电动机的使用效率，对三相异步电动机的故障诊断就显得尤为重要。本文简要分析了三相异步电动机常见的几种故障产生的原因，为后续及时判断故障原因、进行故障的排查、防止故障扩大、保证设备正常运行提供了重要保证。 三相异步电动机基本原理在于磁场旋转过程中，磁场以及闭合导体将会出现相应的运动操作，鼠笼式导体切割磁力线，进而使其在内部保证出现感应电流以及感应电动势。此外，感应电流还能够保证导体受到相应的电磁力作用，这种情况下，导体就会自然而然地沿着磁铁实际旋转方向进行有效转动。 三相异步电动机结构较为简单，主要分为定子、转子和机盖三大部分。 三相异步电动机的故障主要分为机械故障和电气故障两种。机械故障包括由电动机拖动的机械设备及传动机械方面的故障，电动机底座安装方面存在问题引起的机械不平衡方面的故障。电气故障包括给电动机供电电源故障、控制电动机的低压电器故障、轴承故障、制动控制故障及定转子本身的故障。本文将从异步电动机定转子本身的故障、轴承故障方面入手详细阐述。 1 三相异步电动机的定子故障 三相异步电动机运行期间，一般情况下会因工作环境潮湿以及长时间的高频率工作、雷击等多种人为或者是自然因素，导致定子绕组位置的绝缘性大大降低，进而造成定子绕组以及铁芯间形成短路。从绕组短路常见发生情况上来讲，往往出现在匝间短路以及相间短路、极相组短路，当绕组短路完成后，三相电流相对不平衡，这种情况下就会使电动机振动以及噪音大大加重，严重的时候还会导致绕组烧毁。