王天祥

（小石壩公安消防部隊昆明指揮學(xué)校訓(xùn)練部，云南昆明 650208）

隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，電機作為將電能轉(zhuǎn)換為機械能的動力裝置，越來越多地被應(yīng)用到各個場合。需求的多樣化使得電機的種類越來越多，如異步電動機、無刷直流電機、同步電機等。特別是三相異步電動機由于具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、效率高等優(yōu)點，應(yīng)用的空間更大［1］。因此，本文將對三相異步電機在實際應(yīng)用中如何選擇以及日常維護進行闡述。

1 三相異步電機的種類和特點

三相異步電機的種類和特點如表1。

2 三相異步電機的選擇

2.1 一般電機選擇

一般電機選擇需考慮方面:

(1)載荷的性質(zhì)和工作形式。不同載荷和工作形式對電機的要求也不一樣，如載荷的轉(zhuǎn)矩、工作速度范圍、啟動頻繁程度、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求選擇電機的功率、過載能力、啟動轉(zhuǎn)矩等參數(shù)。

(2)工作環(huán)境。如異步電機的工作溫度濕度、灰塵雨水以及腐蝕和易燃易爆程度等因素，考慮選擇帶有必要的保護方式的電機結(jié)構(gòu)型式。

(3)根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的最高轉(zhuǎn)速和對調(diào)速的要求選擇。

表1 三相異步電機的種類和特點

2.2 三相異步電機的選擇

三相異步電機選擇需綜合考慮以下方面:

(1)根據(jù)機械設(shè)備的載荷性質(zhì)初選電機類型

常見的載荷類型有恒定功率、恒定轉(zhuǎn)矩、周期性負(fù)載、是否需要調(diào)速(調(diào)速精度等級)等負(fù)載性質(zhì)，如表2所示為常見的負(fù)載類型和選用的電機類型。

(2)電動機功率計算校核

根據(jù)機械設(shè)備的負(fù)載特性初選電機類型，然后根據(jù)設(shè)備的負(fù)載功率初選電動機功率，再通過校核初選電機功率的電動機過載能力和啟動能力以及發(fā)熱。

表2 電動機類型選擇

電動機發(fā)熱校驗一般是通過平均損耗法進行計算的，主要看電動機在一個工作周期內(nèi)的平均總損耗引起的電動機溫升進行的發(fā)熱校核，相比等效算法，在頻繁啟動或制動情況下，采用該算法是比較準(zhǔn)確的。

對于負(fù)載連續(xù)恒定的，或有短時間斷周期的一般選擇電機額定功率比負(fù)載功率大10%，盡量使電機的負(fù)荷率接近最高綜合效率;功率選擇過小，很難保證電動機和生產(chǎn)機械的正常工作，并且容易燒毀設(shè)備;當(dāng)然從經(jīng)濟性角度來考慮，功率也不能選大，太大電動機不能滿負(fù)荷運行，導(dǎo)致電動機效率和功率因數(shù)不高［3］。但是不管采用哪種方法初選電動機的功率，都應(yīng)該滿足工作負(fù)載所需的啟動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩和最大負(fù)載。

(3)電動機額定轉(zhuǎn)速的選擇

在滿足傳動要求的前提下，電動機的額定轉(zhuǎn)速應(yīng)和生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)速相吻合，盡量減少傳動環(huán)節(jié)，提高傳動效率。在功率相同的情況下，轉(zhuǎn)速越低的電動機體積越大，成本也會增高，而效率較低;高轉(zhuǎn)速電動機啟動電流大，轉(zhuǎn)矩卻小，就需布置減速設(shè)備來減速增矩。

(4)電動機防護形式的選擇

電動機的選擇還應(yīng)該根據(jù)環(huán)境的特性進行選擇，如在干燥及清潔的環(huán)境中，可以不考慮灰塵、鐵屑等雜質(zhì)的影響，因此可以選擇散熱較好的開放式電動機，且價格較為便宜;對經(jīng)常有雨水淋濺或外界雜質(zhì)落入的工況，可采用防護式電動機。對于潮濕、多塵及易受風(fēng)侵蝕環(huán)境，可以選用自扇冷式、他扇冷式的封閉式電動機;當(dāng)工作的環(huán)境有爆炸危險的(如瓦斯礦或油池附近)，應(yīng)選擇防爆式電動機。

3 電機的維護與常見故障解決

3.1 定期檢修與保養(yǎng)

為了減少和避免三相異步電動機長期工作發(fā)生突然損壞事故，三相異步電動機需要保養(yǎng)和檢修。電動機處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時應(yīng)經(jīng)常觀測啟動、運行情況，觀測電流、噪聲、振動狀態(tài)(監(jiān)控用油量或軸承側(cè)振元件來檢查軸承運行情況)是否正常，排風(fēng)是否正常，如不正常應(yīng)立即停車檢查;電動機需定期停機檢修，將電動機進行解體，對各零件先進行清理，再檢查它們的表觀是否有異常。然后對關(guān)鍵部位的尺寸進行測量，對電機繞組作電氣檢查。具體有以下幾個方面:

(1)電動機的啟動、保護設(shè)備檢查。包括檢查起動設(shè)備的接線是否正確;電動機熔斷絲型號是否合適;如果接觸器觸點被污染會使接觸電阻增大，導(dǎo)致發(fā)熱燒毀觸點，造成缺相［4］。

(2)機械部件檢查。首先電動機的外殼和端蓋是否有破壞裂縫，針對裂縫應(yīng)進行換新或焊接。檢查轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動是否能靈活、均勻，如卡滯需要檢查是否有異物，或者軸承是否損壞，轉(zhuǎn)子兩側(cè)間的平均軸向游隙值是否與參考值偏差較大，若偏差大則應(yīng)檢查轉(zhuǎn)軸的彎曲程度，裝配工藝是否符合規(guī)范;檢查定、轉(zhuǎn)子的表面外觀情況，尤其焊縫處有無異常情況;電動機運轉(zhuǎn)噪聲大可能是電動機軸承破壞，若損壞嚴(yán)重將會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子被卡死甚至電動機繞組被燒壞［5］。

(3)電氣電路檢查。三相直流電阻的不平衡度應(yīng)該在2%以內(nèi)，三相異步電動機繞組的絕緣電阻至少在100 Ω以上。如低于5 Ω時要檢查絕緣是否受潮，或因為繞組絕緣不好而接地等。

電機重裝完成后不能立即開機使用，要首先對電動機的直流電阻和絕緣電阻等進行檢查，然后做耐壓實驗，最后通過試運轉(zhuǎn)電動機，觀察其電流、轉(zhuǎn)速、振動等是否有異常情況，再確認(rèn)正確重裝后方可使用。

3.2 常見的電機故障及排除方法

(1)通電后如果電動機無異響且無法轉(zhuǎn)動，也沒有異味和冒煙，應(yīng)檢查電源回路開關(guān)、熔絲、接線盒處是否有斷點，并對斷點進行修復(fù)。

(2)通電后電動機不轉(zhuǎn)且熔絲燒斷，則可能是缺一相電源或子繞組相間短路、定子繞組接地、定子繞組接線錯誤等原因。首先可能是刀閘有一相電源沒有閉合好，利用耐壓機、匝間試驗儀、電橋等逐一排除故障點。

(3)電動機空載電流不平衡，一般發(fā)生在定子的三相繞組匝數(shù)不同、檢查繞組首尾端接線是否正確、繞組是否存在線圈法相接反、存在匝間短路等故障。

(4)電動機空載電流平衡，但數(shù)值大?？赡苁切迯?fù)時定子繞組匝數(shù)減少過多，或電機裝配中轉(zhuǎn)子裝反，使定子鐵芯未對齊，有效長度減短?；蛘呤窃趯εf繞組拆卸時裝拆方法不當(dāng)，導(dǎo)致鐵芯燒損。當(dāng)然對上面所說的可能發(fā)生的問題需要逐一排查進行修復(fù)，若是發(fā)現(xiàn)匝數(shù)減少的問題，則需要重新纏繞定子繞組獲得正確的匝數(shù);若是裝配錯誤和鐵芯燒損則重新裝配，檢修或更換鐵芯等來解決。

4 結(jié)束語

本文對目前常見三相異步電動機的種類和特點進行了描述，并對實際工作和生產(chǎn)中如何選擇三相異步電動機作了介紹，對電機的日常維護、常見故障的分析和排除進行了闡述，為三相異步電機的正確選擇提供參考。

［1］李春峰，王 巖，于微波.三相異步電動機電動機工作特性的研究［C］.20103rd International Conference on Power-ElectronicsandIntelligent Transportation System，2013.

［2］成大先.機械設(shè)計手冊(第5版)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

［3］郝 強.電動機的選擇及故障維修［J］，電氣時代.2010，10:68-69.

［4］王聯(lián)奎.三項異步電動機的選擇與使用［J］.農(nóng)機使用與維護，2007，2:24-24.

［5］劉玉福.三相異步電動機的檢修與維護［J］.寧夏電力，2005，(1):62-64.