辛昊飛大唐七臺河發(fā)電有限責(zé)任公司

三相異步電動機維修及故障排除

辛昊飛
大唐七臺河發(fā)電有限責(zé)任公司

三相異步電機是電機中常見的同時有著較好的使用效果的電機，在生產(chǎn)實驗中擔(dān)當(dāng)重要的角色。文章通過對三相異步電機的結(jié)構(gòu)特點的詳細(xì)介紹，結(jié)合在實踐生產(chǎn)中積累的關(guān)于該種電機的常見的故障記錄，通過一定次數(shù)的實驗總結(jié)了故障的檢修及排除方法。通過該篇文章供廣大的的三相異步電機的維修使用者借鑒。

三相異步電動機；檢修；定子繞組；單相運行的原因

前言：

在企業(yè)機械化的生產(chǎn)過程中，動力電機是關(guān)鍵。目前企業(yè)生產(chǎn)中常見的動力電機主要是以三相異步電機為主。通過強大的動力支持帶動了設(shè)備其他機械的同時運行。由于三相異步電機也是機械中的組成部分因此在使用的過程中難免會出現(xiàn)故障情況，一旦電動出現(xiàn)了故障那么會影響整個生產(chǎn)線的正常運行，因此了解三相異步電機使用情況，結(jié)構(gòu)特點以及電機常見故障和檢修排除方法就顯得十分重要。為保障企業(yè)生產(chǎn)的正常運行，做好設(shè)備的維修工作是關(guān)鍵。

1 概況

通過多年使用三相異步電機總結(jié)的經(jīng)驗，我們逐漸對于三相異步電機有了一定的了解。在出現(xiàn)故障后能夠節(jié)約較多的時間在較短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題并能夠及時的進(jìn)行排除，大大的降低了由于電動機故障帶來的生產(chǎn)損失。這不僅為企業(yè)生產(chǎn)效率的提高作出貢獻(xiàn)同時對于電動機本身來說也延長了使用壽命。三相異步電機是我們經(jīng)常接觸的動力電機，他也被稱為感應(yīng)電機。三相異步電機的結(jié)構(gòu)簡單，相應(yīng)的配件比較耐用同時也很好購買。在使用和維修時方法也比較簡單，通過實踐經(jīng)驗我們能夠確定該種機型適合目前的機械化大生產(chǎn)的需要。目前在企業(yè)的生產(chǎn)和人們的生活中三相異步電機被廣泛的應(yīng)用。主要包括了企業(yè)生產(chǎn)車間的機床，大小型的起重設(shè)備，運輸機械，或是各種鼓風(fēng)機水泵等等。三相異步電機在使用中由于時間的推移不斷受到磨損不斷進(jìn)行檢修。三相異步電機的維修包括了一般的維修和恢復(fù)性的大修。隨著使用年限的增加三相異步電機進(jìn)行恢復(fù)性的大修次數(shù)逐漸增加。

2 結(jié)構(gòu)特點及損壞情況

三相異步電動機它的結(jié)構(gòu)比較簡單使用也很方便。對于三相異步電動機來說它的內(nèi)部構(gòu)造主要包括了定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，其中定子和轉(zhuǎn)子中還包括了一些細(xì)小的部件。值得注意的是在電動機的內(nèi)部定子與轉(zhuǎn)子之間還保留有空氣縫隙能夠是電動機機接通電源后定子能夠自由的旋轉(zhuǎn)。首先我們來了解一下電動機中的定子部分。由于電動機在運行的過程中定子是出于固定靜止的因此定子是固定在基座上的。除了基座外外還包括了定子鐵芯和定子繞組。定子鐵芯是電動機的磁路一般采用的材料為硅鋼，通過疊壓后制成的。一般情況下鋼片的厚度不超過一毫米。定子中的繞組是鑲嵌在鋼片中的，鋼片的表面涂有一定厚度的絕緣材料一般為絕緣漆，內(nèi)圓的表面沖有均勻分布的卡槽，卡槽的內(nèi)部鑲嵌的就是定子中的繞組。繞組的作用是在通入了三相交流之后產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)磁場。通常情況下定子中的繞組是用高強漆包線繞成的各種形式的線圈，并將這些線圈都鑲嵌在沖槽中。電動機中的基座是用來固定定子鐵芯和定子繞組的，并通過兩個端蓋進(jìn)行轉(zhuǎn)子的支撐。這兩個端蓋同時還能對電機起到保護(hù)的作用，并將電機內(nèi)部的熱量進(jìn)行發(fā)散。此時的轉(zhuǎn)子的作用就是將產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場進(jìn)行切割后產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流。并在旋轉(zhuǎn)的磁場下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)傳統(tǒng)軸將產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動力進(jìn)行傳遞。轉(zhuǎn)軸在電機的使用中是用來支撐轉(zhuǎn)子的。轉(zhuǎn)軸由于受到的力較大因此在制作材料上要選則好的一般采用的都是合金鋼的。兩端的端蓋通常使用鑄鐵制造的。三相異步電動機常見的幾種故障情況主要包括了：軸承的磨損嚴(yán)重，這主要是在軸承安裝過程中出現(xiàn)了軸承安裝方法不正確，或是軸承潤滑的油質(zhì)不符合要求導(dǎo)致軸承和軸之間產(chǎn)生一定的摩擦?xí)r間長了就是的軸承報廢了。定子繞組損壞也是三相異步電動機常見的故障原因。導(dǎo)致出現(xiàn)故障的主要原因是電機使用過載，匝間、相間、短路使得出現(xiàn)了對地?fù)舸┑默F(xiàn)象導(dǎo)致定子繞組出現(xiàn)故障，導(dǎo)致電動機無法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

3 三相電動機的定期檢修

三相異步電動機是企業(yè)進(jìn)行機械化作業(yè)中的重要動力來源如果出現(xiàn)電動機的臨時停車那么整個生產(chǎn)線就會停止，造成一定的經(jīng)濟損失因此要保證三相異步電動機的運行良好就要對其進(jìn)行定期的檢查保養(yǎng)和維修降低出現(xiàn)事故率。三相異步電動機如果出現(xiàn)過熱或是出現(xiàn)定子中的繞組絕緣太低就要立即對電動機進(jìn)行停機檢查排除故障后方能繼續(xù)啟動運行。一般情況下對于三相異步電動機的檢修工作主要是對電動機進(jìn)行解體，檢查電動機中的主要零部件的情況首先是進(jìn)行觀察看看零部件的表面是否有異常，出現(xiàn)斷裂或是細(xì)小的裂紋。然后對所有的零部件的尺寸進(jìn)行測量，看零部件是否有過度磨損的情況，并對電機的繞組做電氣檢查。

（1）機械檢查。首先我們要對電機進(jìn)行機械檢查，檢查電機的外殼和端蓋是否有異常的情況，是否出現(xiàn)了裂縫。如果發(fā)現(xiàn)有裂縫應(yīng)馬上進(jìn)行修理，對細(xì)小的裂縫進(jìn)行焊接對于較大的裂縫我們應(yīng)該及時的進(jìn)行零部件的更換。檢查轉(zhuǎn)子中的氣隙的尺寸。一般是將尺子從轉(zhuǎn)子的一側(cè)游隙到另一側(cè)這其中要將轉(zhuǎn)子的氣隙進(jìn)行等分然后再通過取其測量值的平均值來判斷轉(zhuǎn)子的縫隙有無故障。如果發(fā)現(xiàn)測得的數(shù)值同規(guī)定的數(shù)值發(fā)生了較大的差別是我們一定要及時的進(jìn)行修改。同時還要對轉(zhuǎn)子的垂直度進(jìn)行檢查如果發(fā)現(xiàn)扭曲需要立即進(jìn)行更換。同時還應(yīng)該用手將轉(zhuǎn)子進(jìn)行撥動看是否能夠進(jìn)行自由的旋轉(zhuǎn)。檢查軸承周圍是否有異物，如果發(fā)現(xiàn)異物應(yīng)該立即取出，同時根據(jù)軸承的情況來判斷是否應(yīng)該進(jìn)行部件的更換。檢查葉輪的輪葉直徑是否有磨損，檢查葉輪內(nèi)外口徑同相配合的環(huán)徑的內(nèi)勁尺寸的大小。保證葉輪同環(huán)之間的間隙達(dá)到規(guī)定的要求。上述的檢查必須在規(guī)范的要求下進(jìn)行才能對電機的性能作出最終的判斷。

（2）電氣檢查。在三相異步電機的檢測檢修過程中采用電氣檢查可以很好的判斷三相異步電機的問題所在。一般情況下電氣檢查包括了直流電阻檢查和絕緣電阻檢查兩種。首先我們來看一下直流電阻檢查。一般情況下三相異步電機的三相電阻的不平衡度不會超過國家規(guī)范規(guī)定的2%如果發(fā)現(xiàn)三相電阻的不平衡度超出了規(guī)定就要進(jìn)行處理。其次是絕緣電阻檢查，對于標(biāo)準(zhǔn)的三相異步電動機繞組的絕緣電阻通常會在100MΩ以上在檢修的過程中如果發(fā)現(xiàn)絕緣電阻低于一定數(shù)值而不平衡度沒有超過規(guī)定的數(shù)值那么在檢修的過程中就要對三相異步電機進(jìn)行進(jìn)行除處理保證電機工作的環(huán)境是干燥的，同時檢查電機的絕緣繞組很是否存在電機絕緣的接地效果不良導(dǎo)致的。在對定子進(jìn)行絕緣檢測時要對定子的三相電阻不平衡進(jìn)行對地耐壓試驗，查出電機的絕緣體。對于電機的絕緣包材通常采用多級絕緣其中包括了電機項圈包線采用絕緣漆包線，絕緣槽，絕緣套管，引接線及浸漬漆等等。

（3）總裝和檢查性試驗。對于三相異步電機的所有里外部件都檢測完成后將需要進(jìn)行處理的部件進(jìn)行處理將該需要替換的零部件進(jìn)行替換，后在規(guī)定的要求下進(jìn)行電機的安裝。在安裝的過程中需要對電機進(jìn)行檢測實驗。如何判斷安裝的效果良好呢，首先用手將安裝完成的電機的轉(zhuǎn)子進(jìn)行輕微的旋轉(zhuǎn)如果轉(zhuǎn)子是靈活的轉(zhuǎn)動均勻的說明轉(zhuǎn)子安裝復(fù)合要求。其次對于轉(zhuǎn)子中還應(yīng)該是帶有一定的橫向的竄動量，其中電機轉(zhuǎn)子的竄動量要符合一定的技術(shù)規(guī)范要求。在三相異步電機的拆裝完成后需要進(jìn)行電機的直流電阻和絕緣電阻檢測如果對電機的電氣檢測完成復(fù)合要求后，接下來要對電機的耐壓情況進(jìn)行實驗檢測，最后還要對三相異步電機進(jìn)行試運轉(zhuǎn)實驗將電機放置在不同的環(huán)境下處于不同的供電運行情況下觀察電機的電流和轉(zhuǎn)速、振動情況是否存在異常，如果有異常還需要繼續(xù)對電機進(jìn)行處理，以使電機在良好的狀態(tài)下進(jìn)行工作，方能提高電機的利用效率。

4 電動機單相運行產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

1、熔斷器熔斷

⑴故障熔斷：主要是由于電機主回路單相接地或相間短路而造成熔斷器熔斷。

預(yù)防措施：選擇適應(yīng)周圍環(huán)境條件的電動機和正確安裝的低壓電器及線路，并要定期加以檢查，加強日常維護(hù)保養(yǎng)工作，及時排除各種隱患。

⑵非故障性熔斷：主要是熔體容量選擇不當(dāng)，容量偏小，在啟動電動機時，受啟動電流的沖擊，熔斷器發(fā)生熔斷。

熔斷器非故障性熔斷是可以避免的，不要片面認(rèn)為在能躲過電機的啟動電流的情況下，熔體的容量盡量選擇小一些的，這樣才能夠保護(hù)電機。我們要明確一點那就是熔斷器只能保護(hù)電動機的單相接地和相間短路事故，它絕不能作為電動機的過負(fù)荷保護(hù)。

2、正確選擇熔體的容量

在安裝電動機的過程中，應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)慕泳€方式和正確的維護(hù)方法。

⑴對于銅、鋁連接盡可能使用銅鋁過渡接頭，如沒有銅鋁接頭，可在銅接頭出掛錫進(jìn)行連接。⑵對于容量較大的插入式熔斷器， 在接線處可加墊薄銅片（0.2mm），這樣的效果會更好一些。⑶檢查、調(diào)整熔體和熔座間的接觸壓力。⑷接線時避免損傷熔絲，緊固要適中，接線處要加墊彈簧墊圈。

3、主回路方面易出現(xiàn)的故障

⑴接觸器的動靜觸頭接觸不良。其主要原因是：接觸器選擇不當(dāng)，觸頭的滅弧能力小， 使動靜觸頭粘在一起，三相觸頭動作不同步，造成缺相運行。預(yù)防措施：選擇比較適合的接觸器。⑵使用環(huán)境惡劣如潮濕、 振動、有腐蝕性氣體和散熱條件差等，造成觸頭損壞或接線氧化，接觸不良而造成缺相運行。預(yù)防措施：選擇滿足環(huán)境要求的電氣元件，防護(hù)措施要得當(dāng)，強制改善周圍環(huán)境，定期更換元器件。⑶不定期檢查，接觸器觸頭磨損嚴(yán)重，表面凸凹不平，使接觸壓力不足而造成缺相運行。預(yù)防措施：根據(jù)實際情況，確定合理的檢查維護(hù)周期，進(jìn)行嚴(yán)細(xì)認(rèn)真的維護(hù)工作。⑷熱繼電器選擇不當(dāng)，使熱繼電器的雙金屬片燒斷，造成缺相運行。預(yù)防措施：選擇合適的熱繼電器，盡量避免過負(fù)荷現(xiàn)象。⑸安裝不當(dāng)，造成導(dǎo)線斷線或?qū)Ь€受外力損傷而斷相。預(yù)防措施：在導(dǎo)線和電纜的施工過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行“規(guī)范”嚴(yán)細(xì)認(rèn)真，文明施工。

5 其他常見的電機故障及排除方法

（1）通電后電動機不能轉(zhuǎn)動，但無異響，也無異味和冒煙。則檢查電源回路開關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點，如有則進(jìn)行修復(fù)。（2）通電后電動機不轉(zhuǎn)，然后熔絲燒斷則說明可能缺一相電源或定子繞組相間短路、定子繞組接地、定子繞組接線錯誤等原因。然后一一排除這些故障。首先檢查刀閘是否有一相未合好，電源回路是否有一相斷線，如有則進(jìn)行修復(fù)電源回路，若無則用兆歐表、萬用表、耐壓機、匝間試驗儀、電橋逐一排除查找出故障點。（3）電動機空載電流不平衡，三相相差大則可能是重繞時，定子三相繞組匝數(shù)不相等、繞組首尾端接錯、電源電壓不平衡、繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。通過繞組匝間沖擊耐電壓試驗儀、電橋試驗等逐一排除和消除這些故障。

6 結(jié)語

三相異步電機是目前我國工業(yè)生產(chǎn)過程中利用較多的一款電動機，以其自身的特點和優(yōu)勢充分獲得了用戶的信賴。通過利用三相異步電機我們可以很好的實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)為機械設(shè)備源源不斷的提供動力支持。通過長時間的使用三相異步電動機我們不斷的總結(jié)經(jīng)驗，不斷的為電機的檢修歸納方法。使我們更加了解三相異步電動機更加合理充分的利用三相異步電動機，為我國建立規(guī)范的科學(xué)的電動機管理制度提供幫助。

[1]彭鴻才《電機原理及拖動基礎(chǔ)》北京郵電大學(xué)出版社

[2]劉宗富《電機學(xué)》北京冶金工業(yè)出版社

[3]李發(fā)?！峨姍C與拖動基礎(chǔ)》北京清華大學(xué)出版社