三相异步电动机维修故障排除

【摘 要】三相异步电动机是工矿企业应用最广、使用最多的大功率电器设备,科学合理地对其进行维护和管理,使之经常性地处于正常可用的技术状态,有着至关重要的意义.三相异步电动机要定期检修,方能保证可靠运行.本文是我对三相异步电动机常见故障根源作的简单的分析.

【关 键 词】三相异步电动机；检修；定子绕组

1三相异步电动机的几种损坏情况

1.1三相异步电动机断相运行

电气拖动系统中常用2个热继电器作过载保护与断相保护,以防止异步电动机断相运行.由于热继电器不能准确整定动作值,所以常常发生三相异步电动机断相及运行的故障,使电动机过热或烧坏.在维护保养时,应认真检查和调整热继电器的调定值,使其在断相运行时起到过载保护的作用；在巡视时应监视电动机的温升和运转的声音是否正常,以便及时发现断相运行故障；经常检查启动柜中主电路接触器的触头,当电器动作时,三相触头应能可靠接触.通常可用万用表检查断相运行故障.

1.2异步电动机定子绕组故障

1.2.1定子绕组相间短路

正常的三相异步电动机任意两相问的绝缘电阻应不低于0.5MΩ.当相问绝缘电阻为零或接近零时,则表明相间绝缘损坏,发生了相间短路故障.三相异步电动机发生相间短路的原因有：

（1）电动机绕组严重过热、尤其在井下环境（运行时发热、停车时吸潮）严重受潮时,由于定子绕组相间绝缘薄弱而产生电击穿；

（2）双层绕组的电动机,其一些槽中的上、下层边分属于两相绕组,可能会因层间绝缘薄弱而产生电击穿；

（3）相间短路故障表现为电动机运行声音不正常、定子电流不平衡、保护电器动作或熔断器烧断,甚至绕组烧坏

1.2.2定子绕组匝间短路

三相异步电动机定子绕组匝间短路,是指在某相绕组的线圈中线匝之间发生的短路.这种短路是由于线圈中导线表皮绝缘损坏,使相邻的导体互相接触而造成的.产生匝间短路的原因有：

（1）在解体保养电动机时,由于操作不当,碰伤绕组端部绝缘,使导线互相接触；

（2）电动机长时间超负荷运行,电动机过热而使线圈局部较为薄弱的绝缘损坏导致匝间短路；

1.2.3定子绕组接地故障

定子下线时,个别导线在槽内交叠,长期运行后,由于电磁力的作用,会使交叉4.3定子绕组导体与铁心之间绝缘电阻为零或接近于零时,即认为电动机发生了定子绕组接地故障.发生定子绕组接地故障的主要原因主要有：

（1）电动机绝缘老化,失去绝缘性能；

（2）定子槽口处绝缘破损,导体与铁心接触；

（3）绕组端部绝缘损坏并碰端盖；

1.2.4电动机过热,超过允许温度

异步电动机过热是较为常见的故障,其原因比较复杂,可从电源、电动机、控制设备和负载等方面分析.

（1）电源电压过高时,由U≈4.44f1w1kw1Ф可知,磁通将增大,电动机磁路出现饱和.这时定子电流剧烈增加,使电动机温升提高.电源电压过低时,若负载转矩已定,磁通减少必然导致转子电流增大.

（2）电源电压三相不对称.三相异步电动机需在三相对称电压下工作,其三相电压不对称度应小于额定电压的5%.当三相电压数值相差较大时,将使异步电动机定子三相电流不平衡,在额定负载下,会使某相绕组电流超过额定值,使该相绕组过热,发生异步电动机定子绕组局部过热的故障.

（3）控制线路.若控制线路维护不良,触头接触不好,电动机断相运行也会使电动机电流增大.有些设备的拖动电动机有刹车装置,刹车装置动作配合不好,电动机堵转严重,将使电动机过热.

（4）负载原因.电动机长时间在过载下运行而保护装置又不可靠,不能及时动作,使电动机定子电流超过额定值；电动机与被拖动的机械联接不好、齿轮箱有污物或联轴器偏心等使电动机空载损耗增大；电动机承受不应有的冲击负荷；由于负荷的故障使电动机堵转等.

（5）电动机本身故障.电动机定子绕组有短路、接地或一相断线；修理后的电动机定子绕组接线错误；电动机转子断条、端环开焊；电动机散热有障碍等.

2几种主要疑难故障原因分析

2.1热继电器疑难故障及原因分析

故障现象一：用电设备操作正常,但热继电器频繁动作,或电气设备烧毁而热继电器不动作.

原因分析：（1）热继电器可调整部件的固定支钉松动,不在原整定点上；（2）热继电器通过了巨大的短路电流后,双金属元件已产生永久变形；（3）热继电器久未检验,灰尘堆积,或生锈,或动作机构卡住、磨损、胶木零件变形；（4）热继电器可调整部件损坏.

故障现象二：热继电器动作时快时慢.

原因分析：（1）热继电器内部机构有部件松动；（2）在检修中使双金属片弯折；（3）外接线螺钉未拧紧.

2.2自动开关疑难故障及原因分析

故障现象一：电动操作自动开关,触头不能闭合.

原因分析：（1）电磁铁拉杆行程不够；（2）电动机操作定位开关失灵；（3）控制器中整流管或电容器损坏.

故障现象二：手动操作自动开关,触头不能闭合.

原因分析：（1）失压脱扣器无电压或线圈烧坏；（2）贮能弹簧变形或断裂,导致闭合力减小或不闭合；（3）反作用弹簧力过大；（4）机构不能复位脱扣.

故障现象三：自动开关温升太高.

原因分析：（1）触头压力过低；（2）两个导电件连接螺钉松动；（3）触头表面过分烧损或接触不良.

故障现象四：失压脱扣器有噪声.

原因分析：（1）反作用弹簧力太大；（2）铁芯工作面有油污；（3）短路环断裂.（常规原因举例：启动电动机是自动开关立即分断—过电流脱扣器瞬时动作整定值太小）.2.3三相异步电动机疑难故障及原因分析

故障现象一：电动机启动后转速低且显得无力.

原因分析：（1）负载过重；（2）断相运行,勉强起动后过载；（3）定子绕组应接“△”形而错接成“Y”形；（4）鼠笼转子导条或端环断裂或开焊.

故障现象二：电动机温升过高.

原因分析：（1）负载过重,且保护装置失灵；（2）定子绕组有短路或接地；（3）重载下断相运行；（4）电动机机械方面不灵活,空载损耗大；（5）散热有障碍.

故障现象三：电动机运行时噪音大.

原因分析：（1）断相运行；（2）定子绕组引出线接错；（3）定、转子相磨擦（即扫堂）；（4）轴承损坏严重缺少润滑脂；风扇叶变形碰壳.

3三相电动机的定期检修

3.1机械检查

检查电机的外壳和端盖是否有裂缝现象,如有裂缝应进行焊接和更换.检查转子由一侧到另一侧的轴向游隙,测量时将长500～600mm的塞尺,塞入定、转子之间,按4个或8个等分位置来测量气隙,然后取其平均值.表1列出了三相异步电动机气隙大小的参考数值,该数值系指两边尺寸的总和.

3.2电气检查

直流电阻检查：三相电阻的不平衡度不得超过2%.绝缘电阻检查：三相异步电动机绕组的绝缘电阻一般能达到100MΩ以上.如低于5MΩ时需分析原因,绝缘是否受潮,或绕组因绝缘不好而接地等,如经电桥实验检测三相电阻平衡无问题,则纯属绝缘受潮,需进行干燥处理,如定子三相电阻不平衡,则需对电机线圈三相分别做对地耐压实验及匝间实验,查出接地点.多采用F级绝缘.漆包线,槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用H级绝缘的材料.75kW以下的定子绕组更换大多采用B级绝缘.漆包线,槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用B级绝缘的材料.电机更换绕组的原则是：按原样修复,尤其是线圈匝数不可随意变动,匝数变化将明显影响电机的主要性能,线径则只要接近原总面积即可,绕组形式、线圈跨距也不要变动.