刍议三相交流电机故障原因分析与处理方法

摘要：文章结合本人工作经验，主要对三相交流电动机在运行中常发生的故障原因进行分析，并且提出了相应处理方法。

关键词：三相交流电机；故障原因分析；处理方法

1引言

三相交流电动机在运行中可能发生的故障是多种多样的, 它与设计和制造质量、电动机的使用条件、工作方式以及使用维护等因素密切相关。以下就对电动机常见故障及处理方法进行分析。

2三相电动机常见故障

2.1接通电源后，电动机不工作及无任何声响。

分析其主要原因一是与电动机相配套的起动电器，若电扇、排风扇、洗衣机等电机均采用电容器起动运转，而电冰箱、冷柜起动机构采用电阻分相起动运转，所以一旦起动电路中的电容器和分相电阻损坏击毁，导致电动机无法正常运转工作，检测时应先排除起动电容或电阻故障后，才查电机故障。2.2运行中的故障分析电动机在运行中由于种种原因，会出现故障，故障分机械与电气两方面。 （1）机械故障 ：机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。异步电动机定、转子之间气隙很小，容易导致定、转子之间相碰。一般由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形，使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。 振动应先区分是电动机本身引起的，还是传动装置不良所造成的，或者是机械负载端传递过来的，而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动，多数是由于转子动平衡不好，以及轴承不良，转轴弯曲，或端盖、机座、转子不同轴，或者电动机安装地基不平，安装不到位，紧固件松动造成的。振动会产生噪声，还会产生额外负荷。

（2）电气方面故障有定子绕组缺相运行，定子绕组首尾反接，三相电流不平衡，绕组短路和接地，绕组过热和转子断条、断路等。 缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路熔断器熔体熔断，开关触点或导线接头接触不良等原因造成。 三相电动机缺一相电源后，如在停止状态，由于合成转矩为零而堵转(无法起动)。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此，在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时，如负载转矩很小，仍可维持运转，仅转速略有下降，并发出异常响声；负载重时，运行时间过长，将会使电动机绕组烧毁。 三相绕组首尾错接时，接通电源后会出现三相电流严重的不平衡、转速下降、温升剧增、振动加剧、声音急变等现象。如保护装置不动作，很容易烧坏电动机绕组，所以必须判断电动机出线端首、尾后，方可通电运转。 三相电流不平衡的故障，常常由于电动机外部电源电压不平衡所引起，其内部原因主要是绕组匝间短路或在电动机重绕修理时线圈匝数错误或接线错误。 绕组接地和短路都会造成电流过大。接地故障可用兆欧表检查。短路故障可在降低定子绕组电源电压情况下，通过测量电流来判断，也可以测量其直流电阻来判断。

3三相异步电动机故障处理方法

3.1常见故障及处理方法

（1）电动机不能启动

故障原因可能有:电源未接通; 定子或转子绕组断路; 定子绕组相间短路; 定子绕组接地; 定子绕组接线错误; 熔丝烧断; 绕线式转子电动机启动误操作; 负载过大或传动机被轧住。

处理方法: 检查开关、熔丝、各对触头及电动机引出线头, 将故障查出修理;检查电动机的定子绕组, 将故障查出修理; 查出烧断原因, 排除故障, 然后按电动机规格配上新熔丝; 检查滑环短路装置及启动变阻器的位置, 启动时应分开短路装置、串接变阻器。 (选择较大容量电动机或减轻负载)

（2）电动机带负载运行时转速低于额定值故障原因可能有: 电源电压过低; 绕线式转子一相断路; 绕线式转子电动机启动变阻器接触不良; 碳刷与滑环接触不良; 负载过大。

处理方法: 􀀂 用电压表、万用表检查电动机输出端电源电压; 用万用表等检查断路处, 排除故障; 修理变阻器接触器; 调整碳刷压力,改善碳刷与滑环的接触面; 选择较大容量电动机或减轻负载。

（3）电机外壳带电

故障原因可能有:电源线与接地线接错;电动机绕组受潮、绝缘老化或引出线与接线盒碰壳。

处理方法: 􀀂 纠正接线; 电动机绕组干燥处理, 绝缘严重老化的要更换绕组, 整理接地线。

（4）电动机震动

故障原因可能有:转子不平衡; 皮带盘不平衡; 皮带盘轴孔偏心; 轴头弯曲。

处理方法: 校动平衡; 校静平衡; 车正或镶套; 校直或更换转轴, 弯曲不严重时, 可车去1~ 2mm, 然后套上套筒(热套)。

（5）电动机运转时声音不正常

故障原因可能有: 定子与转子相擦; 电动机两相运转有嗡嗡声; 轴承严重缺油; 轴承损坏。

处理方法: 锉去定转子硅钢片的突出部分, 轴承如有走外圆或走内圆, 可采取镶套的办法, 或更换端盖或更换轴承; 检查熔丝及开关的接触点, 排除故障; 清洗轴承加新油, 脂的容量不宜超过轴承内容积的70% ; ∀更换轴承。

（6） 轴承过热

故障原因可能有: 轴承损坏; 轴承与轴配合过松(走内圆)或过紧; 轴承与端盖配合过松(走外圆) 或过紧; 油过多、过少或油质不好;滑动轴承油环轧煞或转动缓慢; 皮带过紧或联轴器装得不好; 电动机两侧端盖或轴承盖未装平。

处理方法: 􀀂 更换轴承; 过松时转轴镶套,过紧时重新加工到标准尺寸; 过松时端盖镶套, 过紧时重新加工到标准尺寸; 加油或换油、脂的容量不宜超过轴承内容积的70% ; 查明轧煞处修好或更换油环, 油质太厚时应调换较薄的油; 调整皮带张力, 校正联轴器传动装置; 将端盖或轴承盖止口装进装平, 旋紧螺栓。

3.2电动机绕组故障的检修

绕组是电动机的重要组成部分, 由于电动机绝缘的老化、受潮、腐蚀性气体侵入, 以及机械力和电磁力的冲击等都会造成绕组损伤, 此外不正常运行, 如长期过载、欠电压或两相运行等也会

引起绕组故障。

3.2.1 定子绕组常见故障

（1）绕组断路故障的检修

产生断路故障的原因可能有: 在检修和维护时弄断线端; 受机械力和电磁力的冲击使绕组拉断; 绕组各元件、极相组和绕组与引出线等由于焊接不良, 长期运行过热脱焊; 绕组匝间断路或绕组接地等造成绕组严重烧焦而熔断。

检修方法: 单路及小型电动机定子绕组断路检查可用兆欧表、万用表(放在低阻挡) 等来校验, 对于星形接法的电动机检查时需要每相分别测试; 对于三角形接法电动机, 检查时必须把三相绕组的接线头拆开后, 每相分别测试。 多支路并联定子绕组断路的检查可用三相电流平衡法, 对星形接法的电动机三相绕组并联后, 通入低电压大电流, 如果三相电流值相差大于5%时, 电流小的一相为断路相。

（ 2）绕组接地故障的检修

绕组接地故障的原因可能有: 电动机绕组受潮、绝缘老化及大修更换绕组时槽绝缘被损坏或绝缘垫未垫好。

检查方法: 用兆欧表检查, 以120r /m in的速度摇兆欧表手柄进行测量。如测出绝缘电阻在0. 5兆欧以上, 电动机可以继续使用; 如在0. 5 兆欧以下, 说明电动机受潮, 绕组绝缘差, 如果测得绝缘电阻为 0兆欧说明绕组接地了。再 用万用表(低阻挡)逐相检查, 如果电阻小, 说明该相绕组受潮应进行烘干处理, 如电阻为零, 即该相绕组接地。

（3）绕组短路故障的检修

绕组短路故障的现象有: 绕组匝间短路、极相组间短路、相间短路。

绕组短路故障的原因可能有: 电动机电流过大、电源电压过高、机械损伤、重新嵌绕时碰伤绝缘、绝缘老化脆裂等。

检查方法: 外部检查。电动机空载运行20min, 拆卸两边端盖, 手摸绕组, 如某一部分线圈比邻近绕组温度高, 则这部分绕组可能匝间短路。也可观察线圈有无焦脆现象, 如有, 说明该绕组很可能有短路存在。 兆欧表检查。分别检查每两相绕组的绝缘电阻, 如绝缘电阻很低,说明该两相间短路。

（4）转子绕组常见故障

笼式转子断笼故障可测定子三相绕组电流,就会发现电流表指针来回摆动。断笼种类可分为断条和断环。断条, 即笼条中一根或数根断裂, 断条后, 电动机虽然能空载运行, 但一旦加载, 转速就会降低, 如果铜条在槽外有明显脱焊处, 可用锉刀清理后用磷铜焊料焊接; 如果槽内铜条断裂, 若数量不多, 可以在断条的端环上开一个缺口, 然后用凿子把断裂的铜条凿去, 换上新铜条; 如果铸铝转子有断条故障, 要将转子槽内铸铝全部取出更换。断环, 即端环中一处或几处裂开, 可用观察法发现。

（5） 绕线式转子常见故障

绕线式转子绕组的结构、嵌线等, 都与定子绕组相同, 故障的检查方法可参考定子绕组故障的检查方法。

4􀀁 结束语

综上所述，三相异步电动机的故障一般可分为电气和机械两部分, 电气方面的故障包括各种类型的开关、按钮、熔断器、碳刷、定子绕组、转子绕组及启动设备等; 机械方面的故障包括轴承、风叶、机壳、联轴器、端盖、轴承盖及转轴等。为了保证电动机应有的性能, 持续、正常地运转, 操作和维护人员必须遵照有关规定, 合理安排各种维修计划, 认真做好电动机的维护保养和检查修理工作, 使电动机保持良好的技术状态, 提高设备综合效率。

参考文献：

［1］徐小来;王莉;谢一静;;异步电动机定子绕组短路故障仿真研究[J];大电机技术;2006年01期

［2］吕锋,王秀青;电机设备故障诊断技术的新进展[J];上海海运学院学报;2001年03期

［3］孙丽玲,李和明,许伯强;笼型异步电动机转子断条与定子绕组匝间短路双重故障研究[J];电工技术学报;2005年04期