摘要：论述了异步电动机空载电流过大的原因、危害及降低措施，对异步电动机的运行、维护、故障判断及维修具有参考价值。
关键词：异步电动机；空载电流；
电机是一种机电能量转换的电磁装置，将电能转换为机械能的电机称为电动机。三相异步电动机在工业中应用最广。异步电动机结构简单，制造方便，价格便宜，运行可靠，工效较高。异步电动机的主要结构，异步电动机的定子由定子铁芯、定子绕组和机座构成。定子绕组线圈在定子槽内分布分为单层和双层两种，绕组的槽内部分与铁芯之间必须可靠地绝缘。定子铁芯是电动机磁路的一部分，装在机座里。机座的作用主要是固定和支撑定子铁芯，能承受电机运行或运输过程中的各种作用力。异步电动机的转子由转子铁芯、转子绕组和转轴等构成。定子和转子之间有一定的气隙。气隙对异步电动机的运行性能影响较大。当对称的三相绕组接入对称的三相电源后，即在定、转子之间的气隙内建立了以某一速度旋转的旋转磁场，由于转子上的导体被这种旋转磁场的磁力线切割；根据电磁感应定律，转子导体内会产生感应电势，因为转子导体是闭合回路，因此，转子导体中就有电流通过。由于制造技术、物质磨损和人员操作等原因，三相异步电动机不可避免地发生故障，影响生产，带来经济损失和人员伤亡。因此，三相异步电动机发生故障必须及时进行处理。
1.概述
1.1 异步电动机空载电流
空载电流Io 指电动机空载运行的线电流。异步电动机的空载电流约 10%用于空载运行时各种功率损耗，为有功电流；其余约 90%用于产生旋转磁场，为无功电流。无功电流大小影响功率因数 ϕ cos，有功电流影响电机效率 η。对于一台电机来说，绕组导线截面是定值，空载电流大，则允许流过的有功
电流就小，即电机所带负载就减小。
1.2 空载电流合适数值
空载电流Io 与额定电流In 比值的大小取决于电机容量和极数，容量大、极数少，比值就小；反之，比值就大。
2.Io 过大原因及处理措施
2.1 铁芯质量原因
定子、转子铁芯质量差，运行过久或制造工艺不当，使铁芯叠片松散、扇张；火烧铁芯拆旧线圈，使铁芯过热、片间漆膜破坏，导致铁芯铁耗增大、磁阻增加，从而使空载电流增加。拆除绕组可采用冷拆法，即齐铁芯端面截断端部绕组，冲出槽中绕组。
2.2 绕组内部或并联支路数接错
绕组极相组内部或极相组之间接错，并联支路数接错，是由于把线圈首尾接反或串联线圈误接成并联，导致空载电流大增。
2.3 绕组断路、短路
断路、短路后，各相直流电阻不同，造成空载电流不平衡和某相上升。方法是查出故障予以排除，使之恢复正常。
（1）定转子铁芯移位或轴承轴向移动
有些必须拆出定子铁芯进行修理的电机（如污水泵电机），重装时铁芯不到位；定子与机壳配合不紧，导致铁芯轴向位移；转子铁芯与轴配合不紧，产生轴向位移。这相当于减小气隙的有效侧面积，增加气隙磁通密度，导致空载电流增大。
（2）轴伸端与风扇端定、转子装反某些型号，转子铁芯不位于轴正中，必须按
原位置装配才能保证定转子铁芯对齐。否则，空载电流增加，且无法正常工作。
2.4 转子断路
频繁正反转启动的电机（如攻丝机），长期运转易出现笼条或端环断裂，使启动困难，空载电流偏大，影响出力。转子断路往往比较隐蔽，需用短路侦察器查找，然后进行修理或更换。
2.5 电机装配不当
装配时，各部件应按标记复位，然后检查轴承与轴及端盖的配合是否合适，转子转动是否灵活。总装质量直接影响电机的各项性能。装配不当，会引起气隙不均、轴承内外圈不平行等，电机运行时轴承发热或定转子铁芯相擦，造成机械损耗均增加，使电机效率降低，空载电流增大。
（1）气隙影响
定转子之间两侧的间隙之和称为气隙 δ。一般中小型异步电动机为 0.2～2mm。气隙虽小，对电机性能影响却很大。在主磁通回路中，气隙长度 δ 是很短的一部分，只占整个磁回路长度的几十分之一到几百分之一。但是气隙的磁压降却占整个磁势的 60%～85%，即异步电动机空载电流所建立的磁势有 60%～85%消耗在气隙上。当电机气隙不均或增大时，为保持主磁通不变，空载电流将大大增加。气隙增大还使气隙中消耗的磁势增大，导致电机功率因数降低。因此，气隙应尽量制造小一些。但另一方面，电机运行时，转轴有一定的挠度，气隙太小易发生定转子相擦。另外，从减少高次谐波磁势产生的磁通、减少附加损耗及改善起动性能来考虑，气隙应大一些。因此，气隙的大小除了考虑电性能外，还要考虑便于安装，在运行中不发生定、转子相擦现象。异步电动机气隙是精心设计的，用户或维修人员不可轻易车削改动，否则空载电流和各项性能都会发生极大变化，甚至出现转子报废的局面。
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（2）气隙不均
气隙不均使定子内部空间形成了一个波形随时间略有变化的旋转磁场，对转子产生吸引力。当电机轴承间隙较大时，转子被吸往气隙较小的一侧。这样，气隙小的一侧气隙变得更小，而大的一侧则变得更大。这种单边磁拉力如果发生在二极电机上，往往造成不能启动且空载电流很大。异步电机气隙本来就小，当电机加载时，定子磁场对转子的吸引力随电流的增加而增加，气隙的偏移也更大，严重时会造成扫膛。所以，轴承使用到一定寿命时要及时更换，避免造成更多损失。
3.异步电动机运行中电流故障的原因及处理
3.1温升高
（1）电动机发热超过温升温度，且电流超过额定值
原因1：负载力矩过大迫使电动机过载运行。
故障检查及处理方法：检查、调整负载，使电动机在额定负载下工作。
原因2：电动机端电压不足而负载未变，迫使电流增大来维持出力不变。
原因3：转子导条细即转子导条截面较设计值小损耗大。故障检查及处理方法：电动机运转发热后迅速打开，检查转子温度是否比其它部位高。
（2）电动机发热超过温升限度，但电流尚在额定值左右
原因1：电动机端电压过高。
原因2：正反转起动频繁。故障检查及处理方法：减少正反转起动次数。
原因3：轴承磨损或润滑不良。故障检查及处理方法：检查轴承室附近是否比其它部位温度高，进一步检查轴承和润滑脂，并采取相应措施。
原因4：通风散热不良。
3.2 电动机的空载电流偏大
三相异步电动机运行时空载电流偏大的故障，其可能的原因有：①电动机的电源电压偏高；②定子绕组星形（Y）接法误接为三角形（△）接法，或者
串联的线圈组错接成并联；③电动机的定、转子铁芯轴向错位，致使铁芯有效长度减小；④定子绕组每相串联匝数不够或线圈节距嵌错；⑤电动机的轴承严
重损坏或转轴弯曲而造成定、转子相擦。三相异步电动机如因上述原因而产生运行时空载电流偏大的故障时，则可采用以下方法进行处理：①当电源电压偏高时，可降低电源电压，以尽可能接近额定电压为好。②如星形（Y）与三角形（△）接法接错时，应按铭牌的规定改正接线。若为绕组内部的线圈组接错，则应按绕组展开图或接线原理图重新接线。③定、转子铁芯若轴向错位时，则应拆开电动机、将定、转子铁芯压回到正确位置，并以电焊点焊止动。④若定子绕组的每相串联匝数不够或线圈节距嵌错时，则只有拆除旧绕组重新绕制嵌入新绕组。⑤电动机的轴承严重损坏时，只有更换新轴承。转轴弯曲故障则应拆开电动机，然后调直、校正转轴。
3.3 电动机三相电流不平衡
当三相电源对称时，异步电动机在额定电压下的三相空载电流，其任何一相与平均值的偏差不得大于平均值的 10％。因此，只有在三相电压不平衡程度过大，或电动机本身存在故障的情况下，电动机才会出现较大的三相电流不平衡。三相异步电动机运行时出现三相电流不平衡时，其可能原因有：①三相电源电压不平衡而引起电动机的三相电流不平衡；②电动机绕组匝间短路；③绕组断路（或绕组并联支路中一条或几条支路断路）；④定子绕组内部分线圈接反；⑤电动机三相绕组的匝数不相等。
3.4 震动
空载时震动
原因1：安装基础不稳或刚度不够。故障检查及处理方法：调整改造电动机安装基础。
原因2：转子转动不平衡。故障检查及处理方法：打开电动机检查，校正转子平衡。
原因3：转轴轴伸弯曲。故障检查及处理方法：用千分表检查轴伸径向偏摆程度，设法校正。
原因 4：空载时传动装置（皮带轮或联轴器等）转动不平衡。故障检查及处理方法：检查、校正传动装置平衡。
原因5：采用联轴器时电动机与被拖动机械轴线不一致。故障检查及处理方法：检查、调整电机中心高，使二轴线重合。
4.结语
三相异步电动机产生故障的现象多种多样，其原因可能涉及多方面，排除和处理的方法措施也可能是不同的，必须具体故障具体分析，抓住矛盾的主要方面和环节，进行有效处理，以保证电动机的正常运行，保证生产效率，降低经济损失。
参考文献：
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[4]崔连利.三相异步电动机故障的处理方法与措施[J].黑龙江科技信息，2017（09）：131.
论文作者:张达庆
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
标签：转子论文; 电流论文; 绕组论文; 电动机论文; 定子论文; 故障论文; 电机论文; 《电力设备》2019年第6期论文;