摘要：电机作为将电力能转化为机械能的重要设备在生产生活中应用极广，而当电机出现问题时将会产生严重的影响。三相异步电动机作为电机中的一种重要类型被广泛应用于生产装置中，是最为重要的动力设备之一。当三相异步电动机出现故障时除了需要做好对于三相异步电动机的故障分析，以便尽快排除故障恢复三相异步电动机的正常运行外，还需要及时对三相异步电动机故障发生的原因进行总结分析，做好对于此类故障的预防以便提高三相异步电动机使用的可靠性、安全性。
关键词：三相异步电动机；电气故障；分析；维修
引言
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、绕组、转轴三个部件组成。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与其转速相同的旋转磁场，转子部分铁心内部安装有良导体部件且两端被导电环短接，当定子部分产生的旋转磁场逆时针方向旋转时，则导体切割磁场线产生感应电动势。异步电动机的关键在于异步转速，若转子部分是一个闭合回路，则电流就会通过铁心中的导体，此时感应电动势与流过的电流方向相同。
1三相异步电动机的工作原理
三相异步电机是由定子（固定部分）和转子（转动部分）组成的，定子和转子之间是相对运动所需要的气隙。其中定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成，转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。三相异步电动机的定子装有三相对称绕组，当接至三相交流电源时，流入定子绕组的三相对称电流在电机的气隙内产生一个以同步转速n1旋转的磁场。转子导体嵌放在转子铁心槽内，两端被导电环短接。当旋转磁场以逆时针方向旋转时，转子导体切割磁力线产生感应电动势。在转子回路闭合的情况下，转子导体中就有电流流通。如果不考虑转子绕组电感，那么电流的方向与电动势的方向相同。在正常情况下，异步电动机的转子转速不能达到旋转磁场的转速，即不能达到同步转速n1，而总是略低于n1。因为如果n=n1，则旋转磁场和转子导体之间将不存在相对运动，转子导体电动势、电流和电磁转矩都将变为零、因此转子转速n总是略小于同步转速n1，即运行于异步转速。载流的转子导体在磁场中受到电磁力的作用，产生电磁转矩，驱动转子旋转，实现了电能向机械能的转换，这就是异步电动机基本的工作原理。
2三相异步电动机的常见故障类型
2.1三相异步电动机的定子绕组部分出现的故障
三相异步电动机在使用的过程中由于受潮、长时间高频率的过载运行或是定子绕组部分的绝缘老化、雷击等都会造成定子绕组部分的绝缘出现问题从而使得三相异步电动机的定子绕组部分与铁芯或是三相异步电动机的外壳之间形成短路，当出现此类故障时，如果三相异步电动机的保护接地做得不到位将会使得三相异步电动机的外壳部分是带电的，容易造成人员及财产损失，三相异步电动机的绕组接地还容易造成三相异步电动机的短路烧毁。在三相异步电动机定子绕组部分出现短路也是电子绕组部分常见的故障之一，三相异步电动机的定子绕组的短路指的是三相异步电动机的定子绕组匝间或是定子绕组的不同绕组之间的绝缘出现问题所造成的绕组出现的短路现象，当出现短路时，三相异步电动机在运行时会出现异常的声音和剧烈振动，且电机三相电流不平衡，当短路现象严重时将会导致三相异步电动机无法工作。造成三相异步电动机定子绕组短路的主要原因是电机长时间高频次地进行过载运行，三相异步电动机的电源电压变动较大等都会造成三相异步电动机的定子绕组出现损伤。三相异步电动机的定子绕组出现断路是另一种常见的故障。其指的是三相异步电动机的定子绕组部分的线路上有断开点，如果电子绕组的单项有断路将会使得三相异步电动机缺相运行，使得三相异步电动机的三相电流不平衡，此种情况下很容易造成三相异步电动机的烧毁。造成这一故障的主要原因是三相异步电动机的定子绕组部分短路或是接地造成定子绕组的线路烧毁，或是定子线受外力过大而断开等。当三相异步电动机出现断路故障时要及时对三相异步电动机进行修理以避免造成更大的损失。三相异步电动机的定子绕组线接线错误或嵌反主要是由于在三相异步电动机定子绕组更换过程中更换人员粗心大意所造成的。当定子绕组线接反或是嵌反时，三相异步电动机在运行时会出现振动或是噪音且三相电流之间严重不平衡、电机发烫，出现此类情况需要及时对三相异步电动机进行停机维护。在此类故障中较为常见的是星形、角形接法错误，极相组接反等。
图 1 单路三角形接法绕组断路检查法（万用表）
2.2三相异步电动机的绕组部分出现的故障
在这一故障中，鼠笼型转子出现断条后将会使得三相异步电动机无法正常启动，即使能够启动三相异步电动机在运行时也会出现周期性的电磁噪音与异常的振动，严重影响三相异步电动机的正常运行。造成三相异步电动机出现转子绕组故障的主要原因是由于电机频繁启动、操作不当或是三相异步电动机的转子绕组质量较差等。
3做好三相异步电动机的维护与预防
3.1稳定三相电压
维修技术人员首先应该检查工作三相电压是否稳定，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，在检测过程中使用将仪器串联于电路中，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防止绕组接地电流过大
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。
3.3绕组短路故障维修
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。
结束语
三相异步电动机电气控制技术综合了计算机技术、自动控制技术、检测技术、微电子技术、通信技术以及智能技术等方面的先进技术，所以电气控制是世界目前最成熟最简单的电机控制技术。三相异步电动机常见的电气故障还有很多，产生这些故障的原因是多方面的，针对具体故障现象，采取相应的处理办法，尽快将故障排除，对保证正常的生产和生活具有较大的意义，对其进行深入的研究是非常有意义的。
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论文作者:张林1,隋鑫2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/13
标签：绕组论文; 定子论文; 三相异步电动机论文; 转子论文; 故障论文; 电流论文; 电机论文; 《电力设备》2017年第33期论文;