三相異步電機啟動常見故障

王德卿 張延杰

摘 要：三相異步電機在使用上，必須參考工藝負荷、調速方式和變壓器的容量等綜合因素；在維修上為了確保工藝的正常運行，對重要的電機一定要有備品備件。另外，在電機綜合保護器的選擇以及工藝操作和日常巡檢維護上努力，才能最大程度地降低電機的故障。

關鍵詞：三相異步電機 電機啟動 電機調速

長期以來，我國高壓電氣設備檢修實行的是定期預防檢修體制，但隨著技術的進步和電力行業的發展，其已不能滿足現代電力高可靠性的要求，而狀態檢修作為一種視情檢修模式越來越受到有關部門重視，是未來電氣沒備檢修的發展方向，而基于狀態檢修的保養也將越來越成為高壓電氣設備保養的主流。

1三相異步電機的啟動

異步電機在接入電力電源時，從轉動直至穩定運行的過程稱為啟動。電機的啟動方法有降壓啟動和直接啟動。一般來說電動機的額定電流不大于變壓器容量的20%，就可以直接啟動。但是，同時要把電機負載類別、電機的使用頻率、電機線路長度和電源壓降考慮在內。還有一種就是降壓啟動，即電機啟動的時候，降低電動機的定子繞組的電壓，來減小啟動電流的啟動方式。當電機不滿足直接啟動要求的時候，則必須進行電機的降壓啟動。最常見的電機降壓啟動方式分星-三角降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動、延邊三角形降壓啟動和串聯電阻降壓啟動方式。每種降壓啟動方式都有各自的特點，要根據現場以及負荷的性質來選擇（比如星-三角降壓啟動的特點是轉矩小，所以適用于空載和輕載的工藝場合。而自耦變壓器降壓啟動適合用在啟動轉矩較大的生產機械上）。

2三相異步電機的運行

三相異步電機在運行時會發生以下幾種情況：電機空載，過負載時，電流表指針擺動。這是電流不穩定的現象，主要是由于電路中的電阻值大小變化造成的。造成故障的可能情況有：線路接觸點接觸不良，如籠型導條開焊或者斷條；電刷、集電環短路裝置接觸不良。排除故障的方式是對上述現象進行排查，壞的元器件予以更換或者維護。電機在運行時有異響。主要是電機運行時轉子部分與其他軸承或元件發生摩擦造成的。具體現象有：轉子與定子絕緣紙或槽楔摩擦，軸承磨損或者油內有砂粒等異物，軸承缺油，定轉子鐵心相擦，風道填塞或風扇擦風罩。排除故障的方法是有異響發生時，及時對電機的機械進行檢查，調整電機的機械安裝，對電機進行清潔，更換或者清洗軸承等等。電機運行時振動。電機的轉子與外部的機械相連接，如果電機與外部的機械傳動部分脫開后重新啟動電機，振動消除，說明是外部的機械問題，否則就是電機自身的問題。通常造成這一故障的原因有：電機與機械傳動部分的轉軸不同心，電機的轉子不平衡；電機軸彎曲等。

3三相異步電機啟動常見故障

通電后，三相異步電機常常會出現以下幾種情況：通電后的三相異步電機無轉動，無異響，也無異位和冒煙。通常這種故障是由以下幾種情況造成的：電源未通（至少兩相未通），熔絲熔斷（至少兩相熔斷），過流繼電器調的過小，控制設備接線錯誤等等。排除故障的方法可以采用檢查電源回路開關，熔絲、接線盒處是否有斷點等；如果是過流繼電器調的過小，則需要調整過流繼電器的定制，使之與電機配合；接線錯誤則要改正接線。對于熔絲燒斷的現象，我們還應當檢查電路中是否有短路現象，比如缺一相電源，定干線圈的一相反接；定子繞組相間短路；定子繞組接地以及其他定子繞組接線錯誤的情況。通電后的電機不轉，但有嗡嗡聲。這一般是由于線路只有部分導通（二相或三相導通），或者負載過大，或者電流過小等等原因，通常是由以下幾種情況造成的：定、轉子繞組有斷路（一相斷線）或電源一相失電；繞組引出線末端接錯或者繞組內部接反；電源的回路接點松動，接觸電阻過大；電機負載過大或者轉子卡住；電源電壓過低；軸承被卡住等等。排除故障的方法是首先檢查負載，如果負載過大則要減少負載；其次是檢查電機的機械部分，如果轉子被卡住則要排除故障，此外機械部分還應注意電機是否轉動靈活，潤滑油脂是否需要更換等等；再次是檢查電路的故障，重點檢查斷點是否接觸不良，繞組末端是否正確連接，接線螺絲是否假接，是否因為導線過細而使壓降過大等等。電機啟動困難，在額定負載條件下，電機轉速明顯低于額定轉速。這是由于，此時線路中已經形成了回路，但是電機中的磁場強度不夠或者轉子負荷過大。造成這一故障的具體情況有：電源電壓過低，電機誤接為Y；轉子開焊或者斷裂；電機過載等。排除故障的方法是：測量電壓，如果是電壓過低，換接到狀況更好的線路中；糾正錯誤的線路接法；檢查開焊和斷點并修復；減少負載。

4三相異步電機的檢修與維護

解決的辦法主要有：一是在卸下或者裝上軸承時，對軸承要先預熱至8O～100℃，這樣才能保證軸承的裝配質量。二是在安裝軸承之前必須對軸承進行徹底清潔，軸承腔內不能留有任何雜質，填加的油脂必須保證質量和清潔。三是盡量避免不必要的轉軸機加工以及電機的端蓋嵌套這樣的工作。四是組裝電機時，要保證電機的轉子、定子的鐵心在同軸上配合的精度，不得有錯位的現象。（3）繞組摩擦燒毀。這里的摩擦燒毀是指繞組端部較長，或者因為繞組局部受到損傷與端蓋其他的附件相摩擦，導致繞組局部燒壞。解決的辦法就是在更新繞組時，所使用的繞組線長度應當與原繞組一致。檢修電機時注意任何剛性物體不能與繞組相碰，防止繞組受損。在抽取電機轉子鐵心時要將轉子抬起，防止轉子鐵心與定子鐵心相互摩擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定的距離。（4）線路老化造成的燒毀。這是指電機在長時間過載或者過熱運行的情況下，繞組的絕緣體老化加速，絕緣體的薄弱點發生碳化造成線路匝間短路、相間短路或者對地短路等現象使繞組局部燒毀。解決的辦法是盡量避免電機過載或者過熱運行。保證電機清潔及良好通風散熱條件，注意避免電機過于頻繁啟動。（5）機械震動造成的燒毀。當啟動時電流較大，或者電機帶動的設備發生振動，或者是電機轉子不平衡造成了電機繞組振動，這時繞組間會發生匝間松弛、絕緣體出現裂紋等不良現象，同時由于熱脹冷縮等破壞不斷累積，造成絕緣體老化，導致絕緣體破壞直至繞組被燒毀。解決的辦法一是盡量避免頻繁啟動電機；二是盡量保證被拖動的設備和電機的振動值在規定的范圍之內。

總之，三相異步電動機技術是傳統電力拖動和現代電氣自動化的前提和基礎。工業上的機械傳動和工藝過程都是將電動機作為電動能源設備，電動機如果發生故障或者傷壞，將直接導致生產停機，給公司和國家的工業發展和建設帶來巨大的損失。因此三相異步電機的使用與維護值得我們研究與探討。

參考文獻：

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