三相異步電動機發熱原因與對策

黃文濤

（湘潭生物機電學校 湖南湘潭 411134）

三相異步電動機發熱原因與對策

黃文濤

（湘潭生物機電學校 湖南湘潭 411134）

三相異步電動機是常用的拖動設備。在電動機工作過程中，常會因為工作狀況異常引起溫升過高，損壞或損毀電動機。針對這種情況，文章對電動機發熱原因進行了分析并提出了相應對策。

三相異步電動機發熱原因 解決對策

三相異步電動機發熱原因是多方面的,也是較復雜的,一般來說可以分為正常發熱與異常發熱兩部分。電機正常運行時，存在定轉子繞組損耗、定轉子鐵耗、定轉子傳遞損耗、雜散損耗等，電機正常發熱曲線見右圖，經過一段時間，電機發熱穩定。電機異常發熱將減少電機壽命，甚至損壞電機，因此一定要注意電機異常發熱問題。下面分析電機異常發熱原因及對策。 τ

一、發熱原因分析

1.頻繁啟動造成過電流發熱。異步電動機的啟動電流為正常工作電流的5至7倍，如果電動機頻繁啟動，就會使電動機的溫度上升。

2.過載造成的過電流發熱。電動機的負載功率大于電動機的額定功率，拖動的機械負載工作不正常，拖動的機械有故障。

3.散熱不暢引起的發熱。電機風扇運轉不正常，風道堵塞，散熱片污垢多，周圍環境溫度高等。

4.絕緣老化引起的發熱。電機鐵心疊片層的絕緣層老化，繞組絕緣層老化等引起電機溫升異常。

5.相電壓（電流）不平衡或不正常引起的發熱。電動機缺相，兩相（或單相）運行，電壓過高或過低，會造成電動機工作電流加大。線路某處接觸不良或氧化嚴重也會引起電流不平衡。

6.電壓波動引起的發熱。電源電壓波動也會引起電動機的不正常發熱。電動機的電磁轉矩正比于外加電壓的平方,當外加電壓降低時,電磁轉矩會急劇減小,如此時負載轉矩不變,則電動機的轉速下降(轉差增大),電機電流增大使轉矩重新平衡。這樣,由于電流的增大,導致電機溫度上升。當電源電壓升高時,電動機的氣隙磁通將增大。由于在設計制造時為了保證有較好的經濟指標和性能指標,磁通密度都選擇在磁化曲線的近飽和區段,因此電壓過高時電動機的磁路會很飽和,激磁電流急劇增大,電動機發熱增大。

7.電機自身原因。修理拆除繞組時，采用熱拆法不當，燒傷鐵芯；重繞后定子繞組浸漆不充分；軸承運轉不好，甚至引起轉子掃膛或匝間短路；定子繞組故障（相間、匝間短路；定子繞組內部連接錯誤）；設計選擇電機的功率時，應考慮電機的發熱、允許過載和啟動能力三方面因素。設計不合理；接線不正確。

8.導致三相異步電動機異常發熱的原因還有很多,比如短路故障、接地故障、環境溫度過高、絕緣油受濕氣的侵襲等都會威脅電機的安全運行。

二、電機正常運行所能承受的溫度分析

電機通電時會產生銅耗、鐵耗等，不可避免產生溫升，因此大功率電機要注意通風。電機中繞組的絕緣材料的耐熱最差，所用絕緣材料都有自身允許的最高溫度，當工作過程中的溫度能夠長期控制在其允許的范圍之內的話，絕緣材料的壽命最多可達20年以上；從另一方面來講，絕緣材料很難一直保持最初的良好性能，會慢慢變脆，使電機壽命減短，如果再嚴重一些就會導致絕緣材料碳化、變質，甚至不再具有絕緣性能，燒毀電機。由此可知，溫升不協調是導致電機發生故障的主要原因。下表列出電機絕緣等級對應電機的極限溫度。電機溫度與周圍環境溫度之差稱為“溫升”。我國規定的環境溫度為：40℃。

絕緣等級對應溫升表

軸承的使用溫度隨軸承的熱處理工藝而定,常規熱處理工藝的回火溫度為150℃,軸承的最高使用溫度一般要求在120度范圍內,如果有特殊的使用要求,可以采用200、250℃或更高的回火溫度，這時使用溫度可以達到170、230℃或更高。因此軸承溫度測溫點與軸承實際工作溫度的差異，一般保護溫度低于軸承允許最高運行溫度。

三、三相異步電動機溫升高的原因及對策淺析

1.軸承部位。軸承嚴重超差或者端蓋內孔磨損變形,使機座、端蓋、轉子三者不同軸心,導致發熱、振動、甚至掃膛，極易造成電機發熱，嚴重時出現燒毀的情況。對策：當看到軸承有磨損的時候，要及時換上新的軸承；軸承室與軸承接觸不好，必要時作相應的刷鍍處理，嚴重時作鑲套處理；端蓋變形，更換端蓋；軸承油脂不符合要求,清洗軸承并更換油脂；軸承裝配不當，重新裝配。

2.電機振動。機座沒固定；轉子沒緊固件發生不同程度的松動；設計因素等，振動除了會產生噪聲外，還會造成額外負荷導致發熱。對策：擰緊緊固件；校靜平衡與動平衡；復查設計參數。

3.電源問題。不管是電壓偏高，還是電壓偏低，再或者是三相電壓不對稱，甚至缺相等都能夠導致電流增加，進而使電機發熱，最終造成電機的損壞。對策：調整供電變壓器分接頭；若是電機Y、Δ接法錯誤引起，則應改正接法；提高電源電壓或換粗供電導線；大約超過50%電機燒毀都是因為電機缺相運行引起的發熱，查找缺相原因并解決之。

4.線圈問題。組短路，匝間短路，相間短路和繞組斷路引起發熱。對策：發生這種情況后必須立即停機處理。檢查后能否局部修復，大面積短路或短路難以修復的重繞修理。采用二次浸漆及真空浸漆工藝。

5.物料、液體和氣體泄露進入電機內部，使電機的絕緣降低，從而使電機的允許溫升降低。對策：去除異物，并用500V兆歐表測量電機三相繞組對機殼的絕緣電阻值，要求電阻值高于0.5MΩ才可使用。

6.非機械電氣故障引起的發熱。當電機溫度升高是因為某些非機械電氣故障原因時，是有可能造成電機故障的。如環境溫度高，電機風扇壞掉或風道被堵，散熱片污垢多。對策：這種情況下必須停機，不然電機運行就會出現異常，清洗電動機，改善環境溫度，采用降溫措施；檢查并修復風扇，必要時強制冷卻保證通風或更換風葉等。

7.頻繁啟動，啟動時間長，過載啟動。異步電動機的啟動電流為正常工作電流的5倍～7倍，如果電動機頻繁啟動，就會使電動機的溫度上升。帶負荷啟動往往會造成啟動時間長，電動機溫度高的過負荷情況。例如，啟動電機出現堵轉、啟動時間長的問題。機械卡堵。由于電動機軸承損壞，轉子被卡，或電動機所拖動的負荷被卡等都會造成電動機過負荷。對策：盡量少頻繁啟動；出現卡堵時，停車，排除故障。

四、小結

引起電機發熱的原因很多，在實際使用過程中，要做到：定期檢查電機，及時發現問題，防止事故擴大；準確分析故障原因，正確進行故障處理。

[1]崔炳哲，《電機學》，科學出版社，2004-4-1

[2]孫克軍，《電動機維修》，化學工業出版社，2010-2-1

[3]張華龍，《電機與電氣控制技術》，人民郵電出版社

[4]馮曉，《電機與電器控制》，

[5]孟大偉,《電機制造工藝學》，機械工業出版社，2011-3-1