煤礦用三相異步電動機常見故障探究

賀保建

摘要：文章基于三相異步電動機的工作原理，分析礦用三相異步電動機運行中容易出現的故障及其原因，針對其常見故障提出了相應的故障處理措施，以供參考。

關鍵詞：煤礦;三相異步電動機;常見故障

1引言

三相異步電動機是煤礦企業生產中的重要電氣設備，由于煤礦作業環境潮濕且煤塵、粉塵多，加之其他外界因素以及人為因素，增加了電動機運行中的故障概率。為了保障煤礦企業的正常生產和生產效益，需要及時發現和排除故障。這就需要總結分析其運行中的常見故障并研究相應的故障處理措施。

2三相異步電動機工作原理

三相異步電動機主要有定子和轉子兩個部分，所謂定子就是電動機中的固定部分，轉子就是轉動部分，這兩個部分主要由鐵芯、繞組和轉軸三個部件組成。將對稱的三相交流電通入三相定子繞組之后，就會在此繞組中形成一個旋轉磁場，此旋轉磁場的旋轉方向為順時針，其同步轉速為n，旋轉方向是沿著定子和轉子內圓空間。由于轉子的初始速度為零，則上述旋轉磁場以轉速n旋轉的過程中就會收到轉子導體的切割作用而產生感應電動勢。在產生上述感應電動勢的同時，因為轉子導體兩端處于短接狀態，此時還會在轉子導體中產生感應電流，其方向與感應電動勢方向一致。此外，此電子磁場中的電磁力作用還會影響轉子載流導體，表現出對轉子軸的電磁轉矩作用，這就會對轉子起到驅動作用，使其沿著旋轉磁場方向發生旋轉。

3煤礦用三相異步電動機常見故障分析

3.1單相運行故障

此電動機的電源線中如果出現其中某一相的斷線故障時，或者出現開關與接觸器之間的接觸不良問題時，就會導致其出現單相運行故障。在此故障的影響下會降低電動機轉速并增加定子中的電流大小，甚至會超過額定電流而導致溫度升高，一旦溫度過高則會造成電動機燒毀故障。

3.2 V形運行故障

一旦在電動機運行中出現聯結的定子繞組中的某一相出現斷線故障，剩余的兩相繞組就會按照V形方式進行聯結，此時V形聯結下的電動機則只有兩相繞組正常運行，這就會降低其運行功率。而如果電動機此時的負荷比較大，則會導致轉速的降低，也會導致定子中的電流超過額定電流，在長時間運行中會導致發熱異常和振動加劇問題，嚴重時會導致電動機燒毀問題。

3.3定子繞組接地故障

此接地故障主要由于繞組與大地連接而導致電動機機殼帶電，這就會引起短路故障問題。此問題還會造成繞組中部分匝數短接問題而減少有效匝數，這也會造成電流和發熱量的增加，進而會影響繞組正常運行，甚至會燒毀電動機。

3.4定子繞組短路故障

此故障主要分為匝間短路和相間短路兩種，對于前者來說，主要在同一個繞組線圈內出現，此故障會減少繞組線圈匝數而增加電流，這也會導致發熱量的增加而影響繞組的正常運行。而此故障出現時電動機會在短時間內仍然可以正常運行，只是會發成異常的電磁噪音以及過熱問題。對于后者來說則主要發生在不同繞組之間，此故障會減少接在電源電壓下的匝數，同時還會出現轉差變化問題而減小電動機阻抗，這也會增加從電源過來的定子電流，容易在沒有及時切斷電源時造成繞組被燒毀的問題。

3.5籠型轉子斷籠故障

如果此類電動機采用的是鑄鋁轉子，容易在運行中造成斷籠故障，此故障被分為斷條和斷環兩種，對于前者來說，主要表現出電動機籠條中的一根或多根出現斷裂的問題，或者其中出現的氣泡現象。后者則主要表現出端環中的一環或多環出現的斷裂問題。在此故障發生時，如果此時的負載正常則會表現出轉速偏低的現象，同時伴隨有電動機異常振動和異響問題。而如果此時的負載不斷增加，則會加劇上述異常振動和聲響問題，還會降低啟動轉矩和額定轉矩。此時使用三相電流表對定子電流進行測量會發現此電流表的表針在周期性的擺動，而如果出現轉子緩慢轉動的現象，還會出現三相電流交替變化的現象，而且此電流變化中的最大值和最小值三相基本相同。

4煤礦用三相異步電動機常見故障處理措施

4.1電動機無法轉動的處理

如果對電動機通電之后出現不轉動的現象，檢查之后沒有發現異常聲響和味道，也不存在冒煙問題，此時就需要檢查電源回路開關、熔絲和接線盒等部位，通過上述斷點檢查，及時針對發現的問題開展修復和更換。如果在通電之后不轉動但是經過檢查之后發現熔絲燒斷，則可能是出現了刀閘中的一相沒有合好的問題，這就需要對短路位置進行檢查并對接地故障進行消除，并且對燒斷的熔絲進行更換。而如果在通電之后不轉動且伴隨著嗡嗡的聲響，則可能是出現了定子或轉子繞組中的一相斷線問題。針對上述問題，需要對斷點進行檢查和修復，還要對繞組極性、繞組末端是否正確進行檢查和處理，然后對松動的接線螺絲進行緊固，使用萬用表對接頭是否假接情況進行判斷和修復。

4.2電動機啟動困難的處理

如果出現電動機啟動困難的問題，其主要原因可能是出現了電源電壓不足、籠型轉子開焊、定子和轉子中的局部線圈連接錯誤、電機繞組修復時出現匝數增多的問題。針對上述問題，需要檢測電源電壓并提高其電壓值，修復其中轉子中的開焊或斷裂問題，適當減少線圈匝數來保證繞組的正常工作。

4.3其他故障

此類電動機在運行中可能出現異響或者軸承過熱的問題，對于前者來說，通常由于絕緣紙或槽楔之間出現接觸摩擦的原因、軸承磨損或存在異物的原因、風道被堵塞、定轉子鐵芯相互摩擦等原因造成的。這就需要對絕緣紙進行修剪以及對槽楔進行削低，對軸承和風道進行及時清潔或更換。對于后者來說，可能會由于潤滑油脂數量異常、質量異常以及軸承和軸頸、端蓋無法有效配合而引起。這就需要定期檢查潤滑油脂，保證其質量達標和數量符合要求，還要保證所選擇的軸頸或端蓋與軸承配套。

5結語

煤炭行業中常用的三相異步電動機由于運行環境比較惡劣，運行中容易出現各種類型的故障而影響正常生產，甚至會導致安全事故問題。這就需要針對常見故障做好故障原因分析和預防處理工作，減少故障概率以及故障檢修所消耗的時間與費用，及時恢復并保證其工作性能，確保煤礦生產的順利開展。

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