三相異步電動(dòng)機(jī)控制箱常見(jiàn)故障分析

王軍　李飛

摘 要：作者長(zhǎng)期從事中小型船舶設(shè)備維系與保養(yǎng)工作，三相異步電動(dòng)機(jī)在中小型船舶中使用最為廣泛，主要涉及船舶液壓舵機(jī)、油泵、風(fēng)機(jī)、電動(dòng)絞盤(pán)等重要設(shè)備。如電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常工作，嚴(yán)重影響船舶的安全航行。文章介紹的是三相異步電動(dòng)機(jī)幾種常見(jiàn)的控制方式和常見(jiàn)故障，以及故障分析及排除的方法。

關(guān)鍵詞：船舶；三相異步電動(dòng)機(jī)；故障診斷

引言

三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)的控制方式有單向啟動(dòng)停止控制、正反向啟動(dòng)控制和Y-△降壓起動(dòng)控制等。

1 單向起動(dòng)停止控制

三相異步電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)停止控制線路常用于液壓舵機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、電砂輪、油泵等需要單向運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，如圖1所示。

啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，先將電源開(kāi)關(guān)S閉合。按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，交流接觸器線圈KM通電，KM主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)與三相電源接通啟動(dòng)。同時(shí)，與SB1并聯(lián)的KM輔助觸頭也閉合。當(dāng)松開(kāi)SB1時(shí)，接觸器線圈仍然保持通電，電動(dòng)機(jī)M繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。此輔助觸頭稱為自鎖觸頭。當(dāng)需要停止電動(dòng)機(jī)M時(shí)，按下停止按鈕SB2，接觸器線圈KM失電，KM主觸頭和輔助觸頭均斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)。

2 正反向起動(dòng)控制

正反向起動(dòng)控制線路的主回路使用兩個(gè)交流接觸器KM1，KM2來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的電源相序，當(dāng)KM1通電時(shí)，使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，而KM2通電時(shí)，使電源線兩相對(duì)調(diào)接入電動(dòng)機(jī)定子繞組，電機(jī)反轉(zhuǎn)。如圖2所示。

接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)KM1和KM2保證了兩個(gè)接觸器線圈不能同時(shí)通電，這種控制方式稱為互鎖或者聯(lián)鎖，這兩個(gè)輔助常開(kāi)觸點(diǎn)稱為互鎖或者聯(lián)鎖觸點(diǎn)。

測(cè)量主回路：（1）分別按下接觸器KM1、KM2，將兩支表筆分別接在電源接入端，應(yīng)測(cè)得電動(dòng)機(jī)繞組之間的電阻。（2）檢查電源換相，將兩支表筆分別接在電源接入端和機(jī)電接入端，按下KM1測(cè)得電阻值R0，按下KM2測(cè)得的電阻為電動(dòng)機(jī)兩相繞組間的電阻值。

測(cè)量控制回路：將萬(wàn)用表表筆分別接到控制回路接入端子上進(jìn)行以下測(cè)量。（1）測(cè)量起動(dòng)、停止控制，分別按下KM1、KM2的觸點(diǎn)，應(yīng)測(cè)得KM1、KM2線圈電阻值，在按下KM1或KM2觸點(diǎn)架的同時(shí)，再按SB3時(shí)，萬(wàn)用表應(yīng)顯示電路由通而斷，這說(shuō)明起動(dòng)、停止控制線路良好。（2）測(cè)量自保線路，分別按下KM1、KM2線圈測(cè)量線圈的電阻值。若不正常時(shí)應(yīng)檢查按鈕盒內(nèi)的接線和接觸器自保持觸點(diǎn)接線。（3）測(cè)量按鈕聯(lián)鎖線路，將萬(wàn)用表兩支筆分別接到控制回路接入端子上，按下KM1觸點(diǎn)架應(yīng)測(cè)得KM1線圈電阻值，再按下SB2時(shí)，使其常閉觸點(diǎn)分?jǐn)啵f(wàn)用表顯示由通而斷；同時(shí)按下SB1和SB2時(shí)，KM1或KM2的觸點(diǎn)無(wú)論是閉合還是斷開(kāi)，萬(wàn)用表顯示均為斷開(kāi)。（4）檢查過(guò)載保環(huán)節(jié)。

3 Y-△降壓起動(dòng)控制

Y-△降壓起動(dòng)線路常用于輕載或無(wú)載起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)控制。由于采用按鈕操作，用接觸器接通電源改換電動(dòng)機(jī)繞組的接法，因而使用方便，如圖3所示。

按下起動(dòng)按鈕SB1，時(shí)間繼電器KT和接觸器KM2同時(shí)通電吸合，KM2的常開(kāi)主觸點(diǎn)閉合，把定子繞組連接成星形，其常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合，接通接觸器KM1。KM1的常開(kāi)主觸點(diǎn)閉合，將定子接入電源，電動(dòng)機(jī)在星形連接下起動(dòng)。KM1的一對(duì)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合，進(jìn)行自鎖。經(jīng)一定延時(shí)，KT的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM2斷電復(fù)位，接觸器KM3通電吸合。KM3的常開(kāi)主觸點(diǎn)將定子繞組接成三角形，使電動(dòng)機(jī)在額定Y-△降壓起動(dòng)控制電壓下正常運(yùn)行。

檢主電路時(shí)，斷開(kāi)控制線路。（1）檢查KM1控制作用，將萬(wàn)用表的兩支表筆分別接到S的下端子和M上的U1端子，測(cè)量為斷路，按下KM1觸點(diǎn)測(cè)量時(shí)為通路，再用同樣的方法測(cè)量V1和W1。（2）檢查Y形接線起動(dòng)，將萬(wàn)用表表筆按到S下兩相，同時(shí)按下KM1和KM2的觸點(diǎn)，測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩相間繞組電阻值，同樣方法測(cè)量其他兩相。（3）△形運(yùn)行線的檢查，將萬(wàn)用表表筆按到S下兩相，同時(shí)按下KM2、KM3觸點(diǎn)，測(cè)量電動(dòng)機(jī)兩相繞組串聯(lián)后再與第三相繞組并聯(lián)的電阻值。

檢查控制線路時(shí)，首先連接好主回路，將萬(wàn)用表表筆接到S下端子兩相進(jìn)行測(cè)量：（1）測(cè)量Y形起動(dòng)控制時(shí)，按下KM1、KM2觸點(diǎn)，測(cè)出兩個(gè)線圈的并聯(lián)電阻值，松開(kāi)后兩個(gè)接觸器觸點(diǎn)KM1、KM2復(fù)位后，再按下KM1觸點(diǎn)，測(cè)出結(jié)果與按下兩個(gè)接觸器觸頭相同，則說(shuō)明起動(dòng)線路正常。（2）Y形控制線路的檢查，同時(shí)按下KM1、KM2觸點(diǎn)，測(cè)出兩個(gè)線圈并聯(lián)電阻值后，再按下KM3使其常閉觸點(diǎn)分?jǐn)啵谷f(wàn)用表顯示電阻值增大（為KM1線圈電阻值），再將KM2觸頭松開(kāi)，同時(shí)按下KM1、KM3觸點(diǎn)，測(cè)出KM1和KM3兩個(gè)線圈的并聯(lián)電阻值。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章介紹了三相異步電動(dòng)機(jī)的三種常見(jiàn)的控制方式，中小型船舶上電機(jī)控制方式多數(shù)采用上述三種控制方式或由以上三種方式發(fā)展而來(lái)，掌握以上三種方式的控制原理及故障排除方式是非常有必要的。

參考文獻(xiàn)

[1]馬小軍，等.可編程控制器及其應(yīng)用[M].東南大學(xué)出版社，2007.

[2]李正吾，等.新電工手冊(cè)[M].安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2015.