實例分析中小型電動機的常見故障

摘 要：電動機是把電能轉換成機械能的一種設備，按用電性質可分為交流電動機和直流電動機。文章通過幾個實例對電動機的常見故障進行分析、診斷，為讀者診斷和處理設備故障提供借鑒。

關鍵詞：電動機；實例分析；故障診斷

中圖分類號：TM343 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）8-0082-02

電動機在現代社會應用及其廣泛，它的故障會導致機械設備的停轉，造成生產效率降低或停產，甚至影響人身及設備的安全。

1 三相異步電動機的故障實例及分析

1.1 實例分析

實例一、某大廈消火栓泵無法正常起動。情況如下：

電動機不能正常起動還可能有以下幾個原因：

①電源電壓低、電源線太細，起動壓降太大、三角形接線錯接成星形接線，又是重載起動；

②機械卡阻，電機被拖動機械卡住、若在嚴冬無保溫，環境較差場所的電動機，應檢查潤滑脂；

③起動設備故障等。

實例二、處理迅達DYN-2型交流雙速電梯缺相故障。現象為電梯無法正常運行，在檢修狀態下，無論按上行按鈕還是下行按鈕，電梯均上行，而且運行噪音較正常時大。經分析可能為缺相運行，因為電動機缺相后無法形成正常的圓形旋轉磁場，針對不同接法的電動機可能形成脈振磁勢也可能形成橢圓形磁場，原理如下：

①當電動機定子繞組Y形接法時，無論是電源缺相還是某一相繞組開路，均相當于將剩下二相繞組串聯后在兩端加線電壓，因此此時產生的是脈振磁勢，無起動轉矩；②當電動機定子繞組△形接法時，雖然電源缺相或某一相繞組開路形成磁場原理不同，但最終結果都是形成橢圓形旋轉磁場，有一定的起動轉矩。

而實際中上述電梯電動機定子繞組采用Y形接法，缺相時無起動轉矩，電梯在檢修時處于空載狀態，配重側較重會牽引轎廂上行，而且電機會發出較大噪聲，符合缺相運行特征。后經檢查故障原因為運行主接觸器B相觸頭疲勞斷裂，造成缺相，更換接觸器后故障消除，恢復正常。

電動機缺相運行危害極大，輕則電機無法起動、生產停滯，重則燒毀設備甚至造成人員傷亡事故，應該盡力避免，必要時應考慮缺相保護電路。

實例三、處理某電梯電動機接連二次發生繞組燒毀事故。現象：此電梯電動機采用滑動軸承，由于年久失修，使得一側軸承損壞，轉子下沉，運行時發生掃膛現象，由于傷到定子繞組造成匝間短路致使電動機燒毀，電動機經修理廠重新更換繞組及軸承后再次安裝使用，可是電梯經過幾天的運行，電動機再次燒毀，而且燒毀繞組部位與第一次位置相同，經檢查新更換軸承完好，機械裝配無問題，不存在再次掃膛問題。為了找出燒毀原因，將電機再次解體，抽出轉子后，除去定子內表面防銹漆后發現了故障原因，由于之前的掃膛事故，轉子與定子高速摩擦使得受損部位定子硅鋼片間絕緣破壞，加之鐵沫未清除干凈局部基本形成了一整塊鋼，電機修理廠未經處理，更換繞組并刷防銹漆后即視為合格出廠，于是在運行中，此部位在定子強大的磁場下形成很大的渦流且發熱嚴重，使新繞組絕緣損壞，造成電動機第二次燒毀。雖然二次燒毀部位一樣，但第一次屬于機械原因，第二次屬于電磁原因。

三相異步電動機的氣隙很小，中小型電動機氣隙基本在0.2～1.5 mm左右，軸承故障極易造成掃膛現象，致使小故障釀成大事故，所以日常保養尤為重要，一旦發現軸承故障應立即更換，決不能讓電機帶病運行。

實例四、處理某鍋爐房循環泵運行時振動大。此循環泵為臥式泵體，由一臺40 kW臥式三相異步電動機拖動，聯軸器采用剛性聯接。現象：能正常起動，電源電壓正常，但運行時電動機振動很大，斷開電源使電動機慣性停車時振動依然存在。原因分析：由于斷電后慣性運行依然有振動，則首先判斷為機械故障，可能是由于電動機與循環泵的軸中心找得不準，也可能是循環泵的振動引起電動機的振動。于是脫開聯軸器使電動機空轉進行檢查，這時發現電動機空載運行振動還是很大，并且斷電后慣性運行振動馬上消除，這又說明電動機可能存在電磁故障，綜合考慮上述現象得知可能既有機械原因又有電磁原因。維修思路需要從機械和電磁二方面考慮，首先，檢測電動機定子繞組，發現并聯支路確有斷線現象，使得運行時振動大；其次，維修后就位時為避免上述機械因素，并考慮到循環泵熱脹冷縮的影響，安裝時重新調整同心度，并且將聯軸器剛性聯接改為彈性聯接，再次運行后振動消除運行平穩。

電動機運行時發生振動的電磁方面原因還有可能是：

①電源電壓不對稱；②繞組短路；③鼠籠轉子導條有較多的斷裂或開焊等。

實例五、電動機外殼帶電。現象：某工地卷揚機電機運行時外殼帶電，用萬用表測量電壓為106 V。經檢測發現故障點為接線盒內某相接頭絕緣損壞碰鐵，處理后重新套上絕緣套管，故障消除。經分析，造成外殼帶106 V危險電壓原因為，此卷揚機供電采用了三相四線制變壓器中性點直接接地，設備保護接地，中性點接地電阻值和保護接地電阻值均按不大于4 Ω設計，如均按4 Ω計算，則如果發生相線碰殼事故，外殼將帶相電壓一半的電壓，即110 V左右，這樣高的電壓對人體還是有很大危險的，應加裝漏電保護器，操作時帶絕緣手套，或改為TN-S供電方式。

電動機的檢修保養應定期檢查絕緣性能，一般中小型低壓電動機的絕緣電阻值不低于0.5 MΩ，發現阻值不合格應及時處理，防止間接觸電事故。

1.2 小結

三相異步電動機的故障類型很多，有時同樣的故障現象卻是由于不同原因引起的，需要綜合分析。

2 其它類型電動機故障實例簡析

2.1 單相異步電動機

單相異步電機根據啟動方法或運轉方式的不同主要分為單相電阻起動、單相電容啟動、單相電容運轉、單相電容啟動和運轉、單相罩極式等幾種類型，繞組分起動繞組和運行繞組，有些單相電動機起動后將起動繞組切除，而有些則必須共同運行，這是在設計時經計算決定的。

實例六、處理某品牌油煙機故障。故障現象為起動吃力，高、低二檔運轉速度均非常緩慢，噪音大。經分析，此油煙機電機屬于單相電容起動和運轉電機，造成上述故障很可能是電容問題，經檢測為電容已嚴重老化，容量不夠，按原型號更換電容后恢復正常。

實例七、某木工刨床故障。現象為接通電源噪音大，幾分鐘電機溫升超高，起動電容發燙而后爆裂，運行電容良好。經分析，此刨床屬于單相電容啟動和運轉電機，電容有二個，分為起動電容和運行電容，按原設計起動時起動電容和運行電容并聯，起動后起動電容由離心開關切除，造成電容爆裂的原因可能是由于離心開關損壞，經拆機觀察離心開關觸點粘結。更換離心開關及起動電容后，故障排除。

單相異步電動機其他常見故障：電機引線斷路；主繞組或副繞組開路；離心開關觸點合不上；電容器開路；軸承卡阻；轉子與定子碰擦等。

2.2 交、直流兩用電動機

我們常見的使用單相交流電的電鉆、云石機、吸塵器等電動工具，實際是一種可由交流供電，也可由直流供電的串勵式直流電動機，之所以可以使用交流電，是因為主磁通和電樞電流同時改變方向，按照左手定則，轉子轉向不變。某些可以改變轉向的電動工具，是利用轉換開關將勵磁繞組改變極性接法實現。

實例八、某型號電鉆運轉噪音大，溫升高，換向器火花大形成環火。經解體檢查發現兩個故障因素：第一、隨電機共同旋轉的散熱風扇葉片脫落，這是造成電機溫升高的主要原因，第二、碳刷磨損嚴重，換向器表面沉積大量碳粉，這是造成換向器環火的原因。將風扇安裝好，換向片間碳粉清除干凈并更換碳刷后，重新裝配好試驗運行良好。需要注意的問題：這種電動機起動轉矩非常大，過載能力強，空載轉速很高，在修復后，不能拆下減速機構進行試運行，以防止飛車而損壞電樞繞組。

3 結 語

電動機的故障多種多樣，有時可能是多種原因并存，以上分析的只是部分常見故障，并不全面，只有綜合考慮才能快速判斷故障點并解決問題。

參考文獻：

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[2] 吳麗華，李國立.電動機的原理與日常維護工作（電動機維修實訓）[M].北京：高等教育出版社，2003.

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