摘要：人们对三相异步电动机的质量和要求越来越高，但其使用过程中存在的电气故障还有很多，且故障产生的原因也是多方面的，因此要求相关专业技术人员有丰富的经验以及专业的维修技术水平，能够快速找到故障位置，并且准确判断故障产生的具体原因，采取最有效、最快捷的方式进行维修，将故障排除，保障生产进度。
关键词：三相异步电动机；电气故障；维修
1工作原理
三相异步电机由两部分组成，即定子和转子，其中定子是指电动机中的固定部分，转子则是转动部分，且两者均由铁心和绕组两个主要部件组成。三相异步电动机具体工作原理是将电能转化为机械能：工作中接入三相交流电源，电流通过定子部分的三相对称绕组，在电动机内部间隙产生一个旋转磁场，转子部分铁心内部安装有良好导体部件且两端被导电环短接，当定子部分产生旋转磁场时，则闭合的转子导体与旋转磁场存在相对运动，导体切割磁感线产生感应电动势，转子电流的有功分量与电枢磁场相互作用形成电磁转矩，推动转子沿旋转磁场相同的方向转动。异步电动机主要在于转子转速与磁场转速“异步”，如果同步，转子绕组与磁场便没有相对运动并切割磁感线，就不会产生感应电动势及感应电流，转子由于阻力便无法继续转动，所有转子转速总是略低于同步转速。
2三相异步电动机的运行故障分析
2.1电动机无法启动
电机无法启动主要有四个方面原因：电源方面、启动设备方面、机械故障方面、电动机本身的电气故障方面。电动机无法转动，且没有任何声音发出时，则可判定电源有两相或三相断路。电动机无法启动但有明显嗡嗡声音时，则可判定电源一相断路，这两种情况可从启动设备、电源或电机引线上查找问题；而如果三相电源及启动设备均正常，那么判断故障的方向则主要集中在电动机本身电气故障及机械故障上。可检查电动机定子绕组绝缘、直阻、接线方式是否正常，转子笼条或绕组是否正常，电机定、转子铁心是否正常，定、转子间是否有异物或摩擦，轴承是否抱死，机械负载是否灵活等方面逐一判断。面对如此多的原因，如何快速对缺陷进行准确判断，可以结合日常巡检时电动机转动的声音、振动、温度以及电流历史变化等多方面数据进行分析。当无数据可参考时可先确定故障类型属于以上四个方面中哪一项，再进行一一判断。电动机无法启动原因虽多，但在实践中多做总结，检修前多分析定能迅速判断故障因素。
2.2启动时断路器断开或熔断器熔断
这一问题发生的主要原因，可能在于断路器或熔丝容量选择与电动机不匹配，小于电动机启动瞬时电流。众所周知三相异步电动机在启动时电流约为额定电流的5-7倍，当遇到负载过重时甚至会更高，在进行检查的过程中，需要关注容量选择是否合适；另一主要原因就需要注意定子绕组的接地以及短路情况，接地、短路会引起电源一相或多相出现过流。除了容量选择与绕组短路原因外，转子笼条出现断条时也会导致启动电流增大，严重时会导致定子绕组烧毁，使断路器或熔断器动作。出现断路器或熔断器动作后，不应仅关注表面现象，要从根本上解决过流问题。
3三相异步电动机常见的电气故障分析与维修方法
3.1三相电压不稳
三相异步电动机在额定电压下正常运行时，其每一相工作电流都低于额定电流，约为额定电流的70%-90%，若三相电压不稳或严重不均衡，则原本电动机中稳定的三相电流也会出现不均衡状况，导致电动机出力不足、过热甚至烧损。此类故障的主要原因是：三相电压不稳定、电机绕组匝间短路、定子绕组线圈接法不当、绕组匝数不一致等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三相异步电动机出现此类故障，维修技术人员首先应该检查工作电源三相电压是否稳定，若是由于三相电源电压不均衡引起的故障，则可排除其它问题直接对电源进行维修；若电源工作电压、电流均正常，则利用短路侦查仪器设备检查电机内部绕组，在使用将仪器与电流表串联于电路中，将测试器跨接在两个齿面上并沿铁心的圆周逐槽移动，若电流表读数相比之前增大，就明确故障是由绕组匝间短路引起，则维修或更换绕组；若前两者检查均正常，则检查定子绕组内部线圏接法是否正确，于三相电流任意一点增加直流低电位，顺着转子铁心槽面判断各个槽的极性是否正确，以此判断内部线圈是否断接或反接，然后对其进行维修；将各相串联并接通电源，使用万用表一一测量不同部位的压降，以此判断是否是在三相绕组的匝数不一致引起的故障。
3.2电机缺相运行
三相异步电机缺相运行故障，一般是由于其中一相绕组断裂或者一根火线断裂引起的，缺相运行时间过长，内部处于不正常运转状态，而轴上依旧承担着正常运行时的负载，如此电机就长时间处于过载运转状态，定子电流逐渐超过额定值数倍甚至更高，如此电机面临着随时烧坏或损毁的危险。缺相运行导致电机烧坏的现象较为常见，且缺相运行烧坏电机的程度比其它故障更为严重，往往难以维修。此类故障可能存在的原因是：控制回路中的接触器、继电器老化或长期未更换；电源缺相；接线盒长期使用未检修；绝缘层老化失效；接头松脱或虚化断裂；接触点存在氧化状况，电机启动时受电流影响或设备运行震动致使定子绕组缺相；电机接线盒中接线柱松脱；连结头虚接或分断；绝缘老化等。处理时一定要从根本上解决，防止再次缺相运行。
3.3绕组短路局部升温
电机中的绕组部分每相邻两条导线之间都有绝缘层阻隔，若长期使用或其它原因致使绝缘层老化或损坏，则两根导线接触产生的短路状况称之为绕组短路。若是同一个绕组之间的导线接触产生的短路，叫做匝间短路，发生在两个相邻绕组之间叫做相间短路。两种短路状况都会导致电机某相通过的电流值增大，局部发热导致电机无法运行，严重过热甚至可能致使电机损毁。造成绕组短路的具体原因一般为：电机长时间处于过载状态；工作电压超过额定值；电机单相运行；绝缘材料老化或绝缘性能不佳。其中最为常见的现象是导线绝缘层采用聚酯漆材料，电机运行过热改变漆膜的机械强度，进而影响线匝之间的稳定性，不能连接为一个整体，粉尘会大量积存于其中的间隙中，导线在电机运行震动以及电磁力作用下长时间摩擦，导致绝缘层破裂，形成匝间短路。相间短路则通常是由于绝缘垫等绝缘材料的尺寸不符合标准而产生。绕组短路故障维修方法：可用短路检测仪检测每一个槽口的电流状况，因槽口较多需要逐一仔细检查，发现某槽口电流值过大则表示这个位置为短路点。若检测结果为短路点在绕组两端，可人工添加绝缘材料隔开短路点或者将导线重新包好，若是绝缘材料受潮严重或间隙粉尘过多，则烘干短路位置清理粉尘，再加漆烘干。若短路点处于线槽内，先将其软化，修复后重新放入，若多处短路则直接更换新绕组。
3.4绕组接地电流过大
绕组接地故障通常是由于绕组的机壳之间或者铁心和绕组导体之间相互接触而产生。和绕组短路一样会导致局部过热，绕组电流异常增大，烧毁绕组导致电机无法工作或引发更严重的故障。出现此类故障的主要原因是电动机过载长期运行；绕组受潮；绝缘层性能不佳；绕组内部有其它金属物品刺入或被高电压击穿。异步电动机发生以上故障的维修方式：常见为绕组受潮引起的电流过大现象，此种情况下只需将绕组取出烘干，在绕组温度恢复至正常状态时，重新浇筑绝缘漆，再次烘干，保证线圈为一个整体，将其放回。如果绕组接地情况出现在槽中位置，则直接更换新的绕组或更换被损坏的元件部分。
4结论
总地来说，在进行三相异步电动机的日常维护管理中，由于其自身的特点问题，需要从日常运行数据多分析、总结，无论电气故障还是机械故障，发现略化趋势及时处理或保养，以防故障进一步扩大导致抢修。注重日常经验的积累，提高对电机缺陷的综合判断、处理能力，从而确保对机械设备稳定运行。
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论文作者:赵龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/13
标签：绕组论文; 故障论文; 电机论文; 转子论文; 定子论文; 电流论文; 电动机论文; 《电力设备》2017年第29期论文;