三相异步电动机常见故障的判断及检修有哪些

科技信息2008年第24期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION

三相交流异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备,其作用是把电能转换为机械能。其中鼠笼型异步电动机因其结构简单,起步方便,体积较小,工作可靠,坚固耐用,便于维护和检修而得到广泛应用。为了保证异步电动机的安全运行,电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识,做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机安全运行。下面分别从机械和电气两方面对鼠笼异步电动机常见故障进行分析。一、机械故障多是由电动机扫膛、振动、轴承损坏、缺油磨损等原因造成1.异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛。如发现上述故障应及检查轴承和端盖,损坏严重时进行更换或刷镀处理。2.电动机振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴心,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生额外负荷。如果轴承的损坏引起振动,可凭听觉及温度来判断。用听棒(铜棒)接触轴承盒,若听到冲击声,就表示可能有一只或几只滚珠扎碎,如果听到有咝咝声,那就是表示轴承的润滑油不足,需要添加润滑脂。在添润滑脂时不易太多,如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的磨擦而发热,一般轴承盒内所放润滑脂约为全溶积二分之一到三分之二即可。二、定转子绕组是电动机的重要组成部分电动机在运行中出现的电气故障,部分是由于电动机绝缘老化、受潮、腐蚀性气体侵入,以及机械力和电磁力的冲击等造成绕组或其引出线部分损伤,此外,不正常的工况,如长期过载、欠电压或缺相运行等均会引起绕组故障,包括绕组的短路故障。现就电气方面故障做如下分析。1.电源电压偏高,激磁电流增大,电动机会过分发热,过分的高电压会危机电动机的绝缘,使其有被击穿的危险。电源电压过低时,电磁转矩就会大大降低,如果负载转距没有减小,转子转数过低,这时转差率增大造成电动机过载而发热,长时间会影响电动机的寿命。2.绕组接地故障当电机长期过电流,局部绕组过热而烤焦绝缘,绕组绝缘受潮连续起动次数过多、运行中曾发生过定、转子相擦(扫膛),使铁心过热而烧焦槽楔和绝缘物,都将使电动机绕组绝缘受到损坏,及绕组的导体和铁心、机壳之间相碰即为绕组接地。这时会造成该相绕组电流过大,局部受热,严重时会烧毁绕组,产生电动机出现绕组接地,可以用表面观察法观察绕组端部接近槽口处,是否有绝缘破裂和焦黑的痕迹,还可以用灯泡检测法和绕组检测法来确定具体那一相接地。接地如果发生在绕组伸出槽外的交接处(绕组端部),这时可在故障处用绝缘纸插入铁心和绕组之间,再用绝缘带包扎好涂上绝缘漆烘干即可,当接地点在铁心槽内时,如果是上层边绝缘损坏,可以打出槽楔修补槽衬或抬出上层线匝进行处理,若故障在槽底或者多处绝缘绕组受潮受损,最好办法就是更换绕组。若因硅钢片凸出翘起割破绕组绝缘造成接地,则应敲平凸出的钢片,并把割破的绝缘重新包好,刷绝缘漆。3.绕组短路故障绕组短路故障多发生在定子绕组,由于电动机频繁起动次数过多或操作过电压击穿,绕组绝缘严重受潮,导致绕组绝缘击穿或因电机长期过电流运行,绝缘受热焦化,振动后开裂脱落,失去绝缘作用。使绕组间或线圈间绝缘损坏,使两导体相碰,就称为绕组短路。同一绕组中的短路称为匝间短路。两相绕组之间的短路称为相间短路。当发生绕组短路可用兆欧表或万用表检测任意两相绕组之间的绝缘电阻,若电阻值几乎为零,则表明此两相短路。当绕组短路较严重时、可用电桥测量各相绕组的直流电阻。若某相的电阻值较小,则可能存在短路故障,来确定故障点。不论是那一种,都会引起某一相或两相电流急剧增加,损坏电动机。出现绕组短路时,如果短路点在槽外修理并不难。当发生在槽内时线圈损坏不严重,可将该槽线圈边加热软化后翻出受损部分,换上新的槽绝缘,将线圈受损的部位用薄的绝缘带包好并涂上绝缘漆进行烘干,用万用表检查,证明已修好后,再重新嵌入槽内,进行绝缘处理后就可继续使用,如果线圈受损伤的部位过多,或者包上新绝缘后的线圈边无法嵌入时,只好更换新的绕组。4.绕组断路故障绕组断路是指电动机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。根据短路的位置不同,可分为定子断路和转子断路。定子绕组断路原因主要是:1)匝间短路或接地故障未及时发现,长期运行中故障过热而熔断。2)绕组受到碰撞、振动或机械应力而断裂。3)制造或修理进操作疏忽,或接线头焊接不良,运行时接头处过热而脱焊。定子绕组断路可用电阻检测法、灯泡检测法和电压检测法来判断具体那一相绕组断路。如果是接头处因焊接不实长期使用后松脱或因振动、碰撞机械应力使绕组断路发现后重新接好,包好并涂上绝缘漆后就可使用。如果因故障造成的绕组被烧断则需要更换绕组。鼠笼转子绕组发生断路的原因主要是制造工艺不良、材料质量不稳定,或者造型、操作不当主生断条、缩孔、砂眼和夹层,起动过于频繁和强烈的正反转冲击,导致导条断裂。可根据电动机转动情况判断。一般表现为电动机将发出强烈的电磁噪声和振动,并且起动困难。反映到定子的电流发生周期性变化,三相电流增大和有“嗡嗡”的现象,电动机转距降低,负载运行时转速降低,严重时甚至不能起动或停转。出现转子绕组断路时可用外表检查法、电流检查法、铁粉检查法。1)外表检查法,是查看转子铁心表面和端环上是否能找到断裂点或过热变色点。如果没有发现异常可用电流检查法、铁粉检查法做进一步检查。2)电流检查法,在定子绕组输入约10%UN的三相电流,定子任一相中串接电流表,用手慢慢地转动转子,若有断条,则电流表指针发生较大摆动,且为周期性变化。3)铁粉检查法。将变流器输出庙接到笼型转子两端环上,变流器由电压调节器供电,将铸铁粉撒在转子上,从零开始逐渐升高电压,使转子铁心的磁场增强到能吸附铁粉为止。这时,没有断条的转子槽口上将排列出一条整齐的铁粉线;若转子某槽不能粘附铁粉或粘附不能成行,则说明该槽的笼条断裂。另外还可用互感探测法和断路探测器检查转子是否有断路。检测出断点后当断裂点发生在槽外或端环等部位时,可将裂纹凿出V形槽,用气焊进行修补。铜质导条如有个别断裂,可将转子竖立,在钻床上从端环两端面用略大于笼条直径的钻头,将端环钻穿,然后把断条敲出,换入新的笼条,再用气焊焊牢。为防止局部受热使端环变形,焊接可要进行预热,冷却后用车床光平,并校平衡。铸铝笼条断裂时,也可将断条从端面钻掉,再做一根铝条打入槽内,并用铝焊剂进行气隙。如果断条较多,则要换用新的转子。5三相异部电动机在运行过程中,断一根火线或断一相绕组就会形成缺相运行(俗称单相),定子电流将达到额定值的(下转第5页)三相交流异步电动机常见故障的分析与处理王智勇白鹤田刘保国苏万雨申晓杰曹春强(鹤煤集团五矿河南鹤壁458000)【摘要】三相交流异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备,电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识,做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机安全运行。【关键词】电动机;鼠笼;绕组;绝缘;故障○机械与电子○

1 三相异步电动机的一般故障及处理办法

一、 电机绕组局部烧毁的原因分析及处理方法

1、由于电机本身的质量或者选用的形式和环境不相适应，加之环境中的酸、碱、盐等液体或气体的污染，电机内部进了水或其它有害液体，使得电机绕组绝缘受到浸蚀，从而使绕组线圈对地短路，或相间短路，或匝间短路，导致电机绕级局部损坏，

处理方法：（1）选择质量好的电机，尤其是要根据工作环境挑选合理的电机形式，在有有害液体或气体的环境下，挑选密封型的电机，在易燃、易爆环境中，应挑选防尘防爆电机。（2）检修和维护时注意搞好电机的每个部位的密封。如电机易漏、易浸入液体或污物的地方应做防护罩，或塗密封胶。（3）尽量改善工作环境，消除生产工艺和设备的跑、冒、滴、漏现象。（4）在恶劣环境中运行的电机要缩短小修和中修的周期，平时加强维护保养。

2、由于轴承损坏，转轴变形致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁芯温度急剧上升，烧毁槽绝缘，匝间绝缘，从而造成绕组线圈对地短路或匝间短路形成

放炮 。严重时，会使定子铁芯变形，转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏的原因一般由以下原因造成：

（1）轴承装配不当，如在冷装时，不均匀地敲击轴承内圈，使转轴受损，致使轴承内圈与轴配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀地敲击导致端盖轴承室与轴承外圈过松而跑外圈。无论跑外圈还是跑内圈都会引起轴承运行温度急剧上升，而引起绕组过热以致烧毁。

（2）轴承在清洗时，或所加的油脂不干净，腔内留有微小的刚性物质，运行时轴承道受损引起温度升高烧毁轴承。

（3）电机维修后，定、转子由于转轴加工精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上，引起轴承运行 吃别劲 而使温度升高，直到烧毁。

(4)电机长时间运行，本体运行温度升高，轴承的润滑油脂没有及时补充，引起轴承干磨，温度升高直到烧毁。另外不同的油脂混用、轴承本身的质量问题、长期停用，油脂变质等原因都可能因此而损坏电机。

三相交流异步电动机的常见故障及维护保养

一、电动机的选用：

1、根据电动机安装地点的周围环境来选择电动机的形式：电动机的常见形式有防护式和封闭式两种。防护式的通风性能较好，价格低，适合环境干燥，灰尘少的地方采用；如果灰尘较多，水滴飞溅的地方，应采用封闭式电动机。另外，还有一种密封式电动机，可以浸汲在水里工作，电动潜水泵就采用这种电动机。

2、根据使用负荷情况，选择电动机的功率：电动机的功率一般应为生产机械功率的1.1～1.5倍。如果功率选择过大，不仅增加投资，同时也降低了机械效率，增加生产成本。如果功率选择过小，电动机长期承受过大负荷，会使温度上升过高而损坏绝缘，缩短电动机使用寿命。

3、根据工作机械的转速要求以及传动方式选择电动机：转速配套原则是使电动机和生产机械都在额定转速下运行，传动方式两者相同。

二、电动机的常见故障原因及处理方法：

1、电动机起动困难或不能起动的原因及处理方法：

（1）某一相熔丝断路，缺相运行，且有嗡嗡声。如果两相熔丝断路，电动机不动且无声。找出引起熔丝熔断的原因排除之，并更换新的熔丝。

（2）电源电压太低，或者是降低起动时降压太多。是前者应查找原因；是后者应适当提高起动压降，如用的是自耦减压起动器，可改变抽头提高起动电压。

（3）定子绕组或转子绕组断路，也可能是绕线转子电刷与滑环没有接触，应检查。

（4）定子绕组相间短路或接地，可用兆欧表检查。

（5）定子绕组接线错误，如误将三角形接成星形，或将首末端接反，应检查纠正。 （6）定子与转子铁心相擦。

（7）轴承损坏或被卡住，应更换轴承。

（8）负载过重，应减小负载。

（9）机械故障，被带作业机械本身转动不灵活，或卡住不能转动。

（10）皮带拉得过紧，摩擦加剧，应调整皮带松紧度。

（11）起动设备接线有错误或有故障，检查纠正，排除故障。

2、电动机温升过高或冒烟的原因及处理方法：

（1）当电压超过电动机额定电压10%以上，或低于电动机额定电压5%以上时，电动机在额定负载下容易发热，温升增高，应检查并调整电压。

浅谈三相交流异步电动机的运行、维护及常见故障处理

电动机是水库防汛设施启闭设备的动力装置，直关闸门能否安全启闭，电动机日常维护、检修、运行工作是防汛工作中重中之重。目前岗南水库现有闸门29扇，交流异步电动机43台，电动机数量多、承担责任大、维护检修任务重。根据多年从事闸门运行工作经验，现就交流异步电动机的运行、维护及故障处理谈一下自己的几点见解。

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1、电动机的运行

1.1 在额定冷却空气温度（一般为3℃）下，电动机可按制造厂铭牌所规定的额定数据运行；当冷却空气温度与额定值不同时，可参照下述规定运行。

当冷却空气温度t低于35℃时，电动机的功率可以较额定功率提高（35-t）%，但最多不应超过8%-10%。

当冷却空气温度t高于35℃时，电动机的功率应较额定功率降低（t-35）%。

1.2 电动机线圈和铁芯的最高监视温度，应符合制造厂的规定，在任何运行方式下均不应超出此温度。电动机各部位发热程度是用温升来表示的。温升（℃）=实际温度（℃）-冷却介质温度（℃）。介质温度一般为环境温度。

1.3 电动机一般可在额定电压变动-5%--+10%的范围内运行，其额定出力不变，如超过上述范围，应通过实验，确定电动机允许的负荷，电动机在按额定出力运行时，相间电压不平衡程度不得超过5%。

1.4 对新投入或大修后投入运行的电动机要求，定子绕组电阻偏差应小于2%，但当电源的三相电压平衡时，三相电流中任一相与三相平均值的偏差不得超过10%；长时间（如3个月以上）停用的的电动机，投入运行前应用手电筒检查内部是否清洁，有无赃物，并用压缩空气（不超过两个大气压）或“皮老虎”吹扫干净；检查线路的电压和电动机接法是否符合铭牌规定，电动机引出线与线路连接是否牢固，有无松动或脱落，机壳接地是否可靠；熔断器、断电保护装置、信号保护装置、自动控制装置均应调试到符合要求；检查电动机润滑系统，油质是否符合标准，有无缺油现象。