魏士良/寧夏水利廳固海揚(yáng)水管理處

三相異步電動機(jī)電氣控制系統(tǒng)常見故障及處理措施

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由于三相異步電動機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，而且便于拆卸和維護(hù)等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)以及民用等多個領(lǐng)域。相比于單相異步電動機(jī)來說，其運(yùn)行良好而且能夠節(jié)省各種材料，鑒于其應(yīng)用的廣泛性因此研究并總結(jié)其常見故障和處理辦法有著重要的意義。而電氣控制系統(tǒng)是三相異步電動機(jī)重要部分，隨著使用時間的推進(jìn)，電氣系統(tǒng)會產(chǎn)生各種故障影響電動機(jī)的正常工作，為此我們總結(jié)并分析了常見的故障并提出了對應(yīng)的解決辦法，為此類電氣控制系統(tǒng)檢修提供參考。

電氣控制系統(tǒng)；三相異步電動機(jī)；故障檢修

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電氣控制系統(tǒng)進(jìn)步迅速，特別是控制技術(shù)也逐漸的向自動化控制和智能控制的方向轉(zhuǎn)變。從操作的角度來說，也逐漸的從笨重操作過度到信息化處理。就控制來說，也逐漸的從單一控制繼電器向計(jì)算機(jī)或者微處理器控制的邏輯控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。而無論是工業(yè)還是農(nóng)業(yè)實(shí)用中，大多數(shù)的生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)都需要電動機(jī)提供動力，所以電動機(jī)的控制就必須滿足現(xiàn)實(shí)的控制要求，電氣控制系統(tǒng)就是保障電動機(jī)以及電氣設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行的必要控制措施，不能能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動化控制，也有著監(jiān)視、測量、保護(hù)等重要的功能。因此電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用還是非常的廣泛的，但是在長時間的運(yùn)行當(dāng)中，難免會發(fā)生故障，為此我們從工作實(shí)踐出發(fā)總結(jié)了三相異步電動機(jī)電氣控制系統(tǒng)的故障和處理方法，使得設(shè)備檢修和維護(hù)更加標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

1．三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的控制原理

三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路主要包含了主電路和控制電路兩部分。其主電路主要電源通過接觸器、熔斷器等到電動機(jī)之間的線路，控制電路則為繼電器、操作按鈕、連鎖環(huán)節(jié)等構(gòu)成?；镜目刂苿幼鳛檎D(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。一般來說三相異步電動機(jī)的啟動過大會影響電源電壓的穩(wěn)定性，從而干擾到其他設(shè)備的正常運(yùn)行，因此控制電路中的啟動電流有一定的控制范圍。控制方式有手動控制的直接啟動、電動控制、長動控制。

2．三相異步電動機(jī)電動機(jī)常見故障

2.1 三相異步電動機(jī)單相運(yùn)行

單相運(yùn)行是其中常見的故障，一般來說電氣拖動系統(tǒng)會使用2個熱繼電保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)。但是由于熱繼電器常無法準(zhǔn)確判定整定動作值導(dǎo)致單項(xiàng)運(yùn)行，從而導(dǎo)致電極燒壞等嚴(yán)重問題。這種故障可以從主電路和電動機(jī)兩個角度考慮。從主電路來看，如果熔斷器燒斷或者主接觸器的觸頭接觸故障均可能導(dǎo)致電動機(jī)連接單一電源。而單項(xiàng)運(yùn)行時承擔(dān)的負(fù)載大大減少，僅為額定負(fù)載的約60％-70％，長時間預(yù)定會損壞電機(jī)。單相運(yùn)行的常見故障為電動機(jī)“無力”、暫停后再次接通電源發(fā)出嗡嗡聲、定子電流不穩(wěn)定。維護(hù)保養(yǎng)的時候應(yīng)重點(diǎn)檢查繼電保護(hù)的整定值，并檢查主電路觸頭，使用萬用表排查單相運(yùn)行故障。

2.2 繞組故障

繞組是電機(jī)的重要部件，由于異物、腐蝕、受熱、受潮、老化或者外力沖擊均可能損壞繞組從而導(dǎo)致電機(jī)過載、過電壓、欠電壓等問題。繞組故障主要有定子繞組相間短路、定子繞組匝間短路、定子繞組接地故障、電機(jī)過熱超過允許溫度等。繞組短路時主要檢查絕緣電阻，如果電阻值異?？梢耘袛嗬@組槽相的短路，同時考慮極相間和組間的短路可能。接地故障可以使用兆歐表和萬用表檢查低阻擋設(shè)備。繞組短路可以將聯(lián)片拆開后分開測量，分析斷路情況，也可以拆開電動機(jī)的端蓋進(jìn)行確認(rèn)，重新焊接好接頭最后將接頭包好以后進(jìn)行絕緣保護(hù)，重啟電機(jī)。

3．三相異步電動機(jī)常見疑難故障分析

三相異步電動機(jī)電氣故障有很多，常見的有電源電壓不穩(wěn)、繞組接地、繞組短路、繞組斷路、缺相運(yùn)行、電動機(jī)接地故障等。很多時候三相異步電動機(jī)出現(xiàn)電氣設(shè)備故障并不是單一故障引起的，實(shí)際檢修中往往更加復(fù)雜，多種故障導(dǎo)致的問題也給電氣控制系統(tǒng)故障的檢修造成了困難，對于簡單的故障這里就不再贅述，主要圍繞幾個疑難故障進(jìn)行分析和討論。

3.1 熱繼電器故障分析

主要的故障表現(xiàn)有兩種：一是用電設(shè)備操作沒有問題，但是熱繼電器動作頻繁，或者電氣設(shè)備被燒壞但是繼電器無反應(yīng)。造成這種問題的原因可能有三種，首先檢查熱繼電器可調(diào)節(jié)零部件是否固定良好，是不是脫離了原整定點(diǎn)上；其次檢查熱繼電器內(nèi)部的短路保護(hù)裝置，有可能是經(jīng)過了較大的短路電流造成了金屬元件的永久性破壞；其三分析是否是因?yàn)殚L時間沒有檢修熱繼電器，導(dǎo)致內(nèi)部灰塵過多，或者生銹、磨損等問題導(dǎo)致動作機(jī)構(gòu)件卡死；最后檢查熱繼電器的可調(diào)整部件，常見的原因可能為繼電器外接線松動或者整定電流值設(shè)置較低導(dǎo)致了頻繁動作，而整定電流過高則無法起到繼電保護(hù)的作用。二是熱繼電器的保護(hù)動作過慢或者過快，主要的原因可能為繼電器內(nèi)部機(jī)動構(gòu)件松動損壞、不當(dāng)檢修操作導(dǎo)致雙金屬彈片折彎、外接線螺絲釘松動等。

3.2 自動開關(guān)故障分析

故障主要有以下幾種：故障1表現(xiàn)，電動操作的觸頭不能閉合，而且電動操作常自動開關(guān)。主要原因可能為電磁鐵的拉桿距離較短、電動開關(guān)的外部電動操作定位不準(zhǔn)或控制器中的電容器和整流管故障；故障2表現(xiàn)，手動操作自動開關(guān)的時候觸頭無法閉合，分析可能的原因?yàn)闄C(jī)構(gòu)不能重復(fù)脫扣、反作用彈簧力度太大、儲能彈簧發(fā)生了斷裂或者變形，導(dǎo)致閉合力顯著降低從而未能閉合、是失壓脫扣器線圈燒壞或者無電壓；故障3表現(xiàn)，自動開關(guān)的溫升過高，原因可能為觸頭表面燒壞以及接觸不良等、兩個到店件連接均發(fā)生了螺釘松動或者脫落、觸頭壓力太低；故障4表現(xiàn)，失壓脫扣有較大的噪聲，原因分析為短路環(huán)燒壞、鐵芯工作面存在油污、反作用彈簧力度過大。

3.3 電動機(jī)故障原因分析

故障主要有以下幾種：故障1表現(xiàn)，電動機(jī)剛啟動時轉(zhuǎn)速非常慢并低于工作負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)，原因可能為鼠籠轉(zhuǎn)子的斷環(huán)或者導(dǎo)條損壞或者開焊、單項(xiàng)運(yùn)行導(dǎo)致啟動過載的問題、負(fù)債超標(biāo)、定子繞組的連接錯誤；故障2表現(xiàn)，電動機(jī)運(yùn)行一段時間后溫度迅速升高，原因可能為定子繞組發(fā)生了短路或者接地故障、負(fù)載超重后導(dǎo)致單項(xiàng)運(yùn)行、負(fù)載超標(biāo)而且保護(hù)裝置失靈、機(jī)械裝置磨損嚴(yán)重導(dǎo)致空載損耗超標(biāo)、散熱裝置堵塞或者損壞；故障3表現(xiàn)，電動機(jī)運(yùn)行噪音過大，原因可能為定子和轉(zhuǎn)子摩擦、多種原因引起的單相運(yùn)行、定子繞組錯誤接線、風(fēng)扇變形、軸承磨損嚴(yán)重或者缺乏潤滑脂。

4．結(jié)語

隨著企業(yè)以及現(xiàn)代化電力的進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)前的用電設(shè)備數(shù)量和精細(xì)度越來越高，而設(shè)備的容量也由于更多的應(yīng)用場景越來越大，因此設(shè)備的檢修和維護(hù)成為電氣設(shè)備使用中的重要環(huán)節(jié)。因此必須結(jié)合實(shí)踐工作不斷的總結(jié)和歸納電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的檢修規(guī)范，使得電氣控制系統(tǒng)功能的檢查和維修更加的科學(xué)和高效。

[1]柴旺興. 三相異步電動機(jī)控制電路中的元件選擇和故障診斷[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010,02:58.

[2]郭鳴星. 基于雙CPU技術(shù)的變頻調(diào)速交流電機(jī)的節(jié)能控制研究[D].武漢大學(xué),2004.

[3]謝驍. 基于MRAS船舶異步推進(jìn)電機(jī)無速度傳感器矢量控制研究[D].大連海事大學(xué),2013.

[4]楊斌. 基于遺傳算法的三相異步電動機(jī)輕載和空載時的節(jié)能控制研究[D].武漢科技大學(xué),2006.

[5]牛廣文,王曉鋒. 基于80C196MC的三相異步電動機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù),2007,10:13-14+17.