三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障及其維護(hù)方法

楊育彪

（貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 凱里 556000）

下面就以電機(jī)常見的故障、常用的維護(hù)方法及常用的保護(hù)措施等幾個(gè)方面來說明如何解決和預(yù)防保護(hù)電機(jī)在生產(chǎn)過程中常見的故障問題。

1 常見故障

三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障可分為機(jī)械部分和電磁部分，下面來分析介紹各常見的故障。

（1）常見的機(jī)械故障。械方面故障主要有掃膛、振動(dòng)、軸承過熱、損壞等。①掃膛：異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間氣隙很小，容易導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間相碰引起掃膛。②振動(dòng)：振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲，還會(huì)產(chǎn)生額外負(fù)荷。振動(dòng)應(yīng)先區(qū)分是電動(dòng)機(jī)本身引起的，還是傳動(dòng)裝置不良所造成的，或者是機(jī)械負(fù)載端傳遞過來的。③軸承過熱及損壞：軸承過熱及損壞會(huì)引起電機(jī)不正常工作，噪音大，溫度升高，重者引起電磁故障導(dǎo)致電機(jī)燒毀。

（2）常見的電磁故障。電氣方面故障主要有電壓不正常、繞組接地、繞組短路、繞組斷路、缺相運(yùn)行等。①電壓不正常：電源電壓偏高，激磁電流增大，電動(dòng)機(jī)會(huì)過分發(fā)熱，過分的高電壓會(huì)危機(jī)電動(dòng)機(jī)的絕緣，使其有被擊穿的危險(xiǎn)。電源電壓過低時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩就會(huì)大大降低，如果負(fù)載轉(zhuǎn)距沒有減小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)過低，這時(shí)轉(zhuǎn)差率增大造成電動(dòng)機(jī)過載而發(fā)熱，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的壽命。當(dāng)三相電壓不對(duì)稱時(shí)，即一相電壓偏高或偏低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致某相電流過大，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，同時(shí)轉(zhuǎn)距減小會(huì)發(fā)出“翁嗡”聲，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)損壞繞組。總之無論電壓過高過低或三相電壓不對(duì)稱都會(huì)使電流增加，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱而損壞電動(dòng)機(jī)。②繞組接地：電動(dòng)機(jī)繞組絕緣受到損壞，及繞組的導(dǎo)體和鐵心、機(jī)殼之間相碰即為繞組接地。這時(shí)會(huì)造成該相繞組電流過大，局部受熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀繞組。出現(xiàn)繞組接地多數(shù)是電動(dòng)機(jī)受潮引起，有的是在環(huán)境惡劣時(shí)金屬物或有害粉末進(jìn)入電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部造成。③繞組短路：繞組中相鄰兩條導(dǎo)線之間的絕緣損壞后，使兩導(dǎo)體相碰，就稱為繞組短路。發(fā)生在同一繞組中的繞組短路稱為匝間短路。發(fā)生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路。不論是那一種，都會(huì)引起某一相或兩相電流增加，引起局部發(fā)熱，使絕緣老化損壞電動(dòng)機(jī)。④繞組斷路：繞組斷路是指電動(dòng)機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子繞組碰斷或燒斷造成的故障。如果是轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生斷路時(shí)，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況判斷。一般表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速變慢，轉(zhuǎn)動(dòng)無力，定子三相電流增大和有“嗡嗡”的現(xiàn)象，有時(shí)不能起動(dòng)。如果是定子繞組發(fā)生斷路時(shí)，電機(jī)有缺相現(xiàn)象，定子繞組電流增大，或不能動(dòng)。

2 常用的維護(hù)方法

（1）對(duì)掃膛常用的維護(hù)方法。一般由于軸承嚴(yán)重超差及端蓋內(nèi)孔磨損或端蓋止口與機(jī)座止口磨損變形，使機(jī)座、端蓋、轉(zhuǎn)子三者不同軸心引起掃膛。如發(fā)現(xiàn)對(duì)軸承應(yīng)及時(shí)更換，對(duì)端蓋進(jìn)行更換或刷鍍處理。

（2）對(duì)振動(dòng)常用的維護(hù)方法。屬于電動(dòng)機(jī)本身引起的振動(dòng)，多數(shù)是由于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好，以及軸承不良，轉(zhuǎn)軸彎曲，或端蓋、機(jī)座、轉(zhuǎn)子不同軸心，或者電動(dòng)機(jī)安裝地基不平，安裝不到位，緊固件松動(dòng)造成的。針對(duì)具體情況進(jìn)行維護(hù)排除故障。

（3）對(duì)軸承過熱及損壞常用的維護(hù)方法。可憑經(jīng)驗(yàn)用聽覺及溫度來判斷。用聽棒(銅棒)接觸軸承盒，若聽到?jīng)_擊聲，就表示可能有一只或幾只滾珠扎碎，應(yīng)該更換軸承；如果聽到有咝咝聲，那就是表示軸承的潤(rùn)滑油不足，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)要每運(yùn)行3000~5000小時(shí)左右需換一次潤(rùn)滑脂，應(yīng)該更換潤(rùn)滑脂。

（4）對(duì)電壓不正常常用的維護(hù)方法。對(duì)于電壓的偏高或偏低應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)電源電壓在額定值±5%內(nèi)變化，電動(dòng)機(jī)輸出功率保持額定值。電動(dòng)機(jī)電源電壓不允許超過額定值的±10%，三相電源電壓之間的差值不應(yīng)大于額定值的±5%。

（5）對(duì)繞組接地常用的維護(hù)方法。電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)繞組接地后，除了絕緣已老化、枯焦、發(fā)脆外都可以局部處理，繞組接地一般發(fā)生在繞組伸出槽外的交接處(繞組端部)，這時(shí)可在故障處用天然云母片或絕緣紙插入鐵心和繞組之間，在用絕緣帶包扎好涂上絕緣漆烘干即可，如果接地點(diǎn)在鐵心槽內(nèi)時(shí)，如果上成邊絕緣損壞，可以打出槽楔修補(bǔ)槽襯或抬出上成線匝進(jìn)行處理，若故障在槽底或者多處絕緣受損，最好辦法就是更換繞組。

（6）對(duì)繞組短路常用的維護(hù)方法。出現(xiàn)繞組短路時(shí)，短路點(diǎn)在槽外修理并不難。當(dāng)發(fā)生在槽內(nèi)，如果線圈損壞不嚴(yán)重，可將該槽線圈邊加熱軟化后翻出受損部分，換上新的槽絕緣，將線圈受損的部位用薄的絕緣帶包好并涂上絕緣漆進(jìn)行烘干，用萬用表檢查，證明已修好后，再重新嵌入槽內(nèi)，進(jìn)行絕緣處理后就可繼續(xù)使用，如果線圈受損傷的部位過多，或者包上新絕緣后的線圈邊無法嵌入時(shí)，只好更換新的繞組。

（7）繞組斷路常用的維護(hù)方法：①定子繞組斷路，各繞組元件的接頭處及引出線附近，這些部位都露在電動(dòng)機(jī)座殼外面導(dǎo)線容易碰斷，接頭處也會(huì)因焊接不實(shí)長(zhǎng)期使用后松脫，發(fā)現(xiàn)后重新接好，包好并涂上絕緣漆后就可使用。②經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)繞組一相斷路，打開電動(dòng)機(jī)瓦蓋后，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)殼外導(dǎo)線與繞組連接處斷開，其原因就是焊接不實(shí)，長(zhǎng)期使用后松脫。打開捆繩，處理后重新焊接，包好涂上絕緣漆后繼續(xù)使用。③因故障造成的繞組被燒斷則需要更換繞組，出現(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組斷路時(shí)，要抽出轉(zhuǎn)子先查出斷路的部位，一般是滑環(huán)和轉(zhuǎn)子線圈的交接處開焊斷裂所引起，重新焊接后就可使用。④線圈內(nèi)部短路一般使用斷條偵察器等專用設(shè)備來確定斷路部位。

3 常用的保護(hù)措施

（1）對(duì)電動(dòng)機(jī)設(shè)置保護(hù)的總原則是電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)短路保護(hù)，并應(yīng)根據(jù)具體情況分別裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)：缺相運(yùn)行保護(hù)和低電壓保護(hù)，如為防止發(fā)生短路可采用熔斷器或斷路器作為短路保護(hù)，為防止發(fā)生過載可采用熱繼電器作為過載保護(hù)，其它還有失壓等保護(hù)措施。

（2）此外還出現(xiàn)了由微處理器控制的各種保護(hù)措施于一體的電動(dòng)機(jī)全保護(hù)裝置，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中的異常現(xiàn)象，防止故障發(fā)生。

（3）應(yīng)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)線路電流及電源電壓，即在保護(hù)裝置上裝設(shè)電流互感器與電壓互感器，基于電流值及電源電壓值而提出的各種故障發(fā)生的判斷。

正確的維護(hù)、檢查和及時(shí)診斷，可以早期發(fā)現(xiàn)事故隱患，防患于未然，從而可以減少停機(jī)、停產(chǎn)損失和搶修費(fèi)用。

4 結(jié)語

總之，三相交流異步電動(dòng)機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見的電氣設(shè)備，其作用是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。為了保證異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，無論是從事電氣的工作人員或是管理人員必須掌握有關(guān)異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行的基本知識(shí)，要切實(shí)落實(shí)好設(shè)備的維護(hù)與維修工作，必須將產(chǎn)生該故障的原因解決，并且在維修中不能帶入新的故障因素，以保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

[1]楊柳春.電機(jī)維修技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[2]羅輯.機(jī)床設(shè)備電氣與PLC控制[M].北京：重慶大學(xué)出版社，2004.