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三相異步電動機常見故障及排除
在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求，可能引起重大安全事故。因此，如何及時診斷和排除故障，預防事故發(fā)生，確保電機安全、可靠、高效運轉(zhuǎn)，對企業(yè)而言顯得尤為重要。電機的故障類型多、情況復雜，可概括為機械與電氣兩方面，機械方面有掃膛、振動、軸承過熱、損壞等故障；電氣方面故障有定子繞組缺相運行，定子繞組首尾反接，三相電流不平衡，繞組短路和接地繞組過熱和轉(zhuǎn)子斷條、斷路等。常用的電機故障問題進行分析，診斷方法和維護修理措施。
一、電動機不能啟動：
1.電動機不轉(zhuǎn)且沒有聲音：電源或者繞組有兩相或兩相以上斷路，首先檢查電源是否有電壓，如果三相電壓平衡，那么故障在電動機本身，可檢測電動機三相繞組的電阻，尋找出斷線的繞組。
2.電動機不轉(zhuǎn)但有嗡嗡聲：測量電動機接線柱，若三相電壓平衡且為額定電壓值，可判斷是嚴重過載，檢查的步驟：先去掉負載，這時電動機的轉(zhuǎn)速與聲音正常，可以判定過載或者負載機械部分有故障，若任然不轉(zhuǎn)動，可用手轉(zhuǎn)動一下電動機軸，如果很緊或轉(zhuǎn)不動，再測三相電流，若三相電流平衡，但比額定值大，說明電動機的機械部分被卡住，可能是電動機缺油，軸承銹死，或損壞嚴重，端蓋或者油蓋裝的太斜，轉(zhuǎn)子和內(nèi)膛相碰（掃膛）當用手轉(zhuǎn)動電動機軸到某一角度時感到比較吃力或聽到周期性的擦擦聲，可判斷為掃膛。
3.電動機轉(zhuǎn)速慢且有嗡嗡聲：這種故障表現(xiàn)為軸振動，若測得一相電流為零，而另兩相電流大大超過額定電流，說明是兩相運轉(zhuǎn)，其原因是：電路或者電源一相斷路，或電動機繞組一相斷路。小容量的電動機可以用萬用表直接測量是否通斷。中等容量的電動機由于繞組多采用多根導線并繞多支路并聯(lián)，其中若斷掉若干根或斷開一條并聯(lián)支路時檢查起來就比較麻煩，這樣的情況通常采用相電流平衡法或者電阻法。電阻法用電橋測量三相繞組的電阻，如三相電阻相差百分五以上，電阻較大的一相為斷路相。
經(jīng)驗證明：電動機的斷路故障多數(shù)發(fā)生在繞組的端部，接頭處或引出線的地方。
二、電動機啟動時熔斷器熔斷或者熱繼電器斷開
1.故障檢查步驟：檢查熔絲是否合適，檢查電路中是否有短路，檢查電機是否短路或者接地。
2.接地故障的檢測方法：用搖表檢測電機繞組對地的絕緣電阻，當絕緣電阻低于0.2兆歐時，說明電機嚴重受潮。用萬用表電阻檔或校驗燈逐步檢查，如果電阻較小或者校驗燈較暗說明該項繞組嚴重受潮，需要烘干處理，如果電阻為零或者校驗燈接近正常亮度，那么該項已近接地了。繞組接地一般發(fā)生在電動機出線孔，電源線的進線孔或繞組伸出槽口處對于后一種情況，若發(fā)現(xiàn)接地并不嚴重，可將竹片或絕緣紙插入定子鐵芯與繞組之間，如經(jīng)檢查已不接地，可包扎并涂絕緣漆后繼續(xù)使用。
3.繞組短路故障的檢測方法：繞組短路情況有匝間短路，相間短路。A利用兆歐表或者萬用表檢查任意兩相間的絕緣電阻，如發(fā)現(xiàn)在0.2兆歐一下或為零說明是相間短路。（檢查時應將電動機引線的所有連線拆開） B分別測量三相繞組的電流，電流大的為短路相 C用短路探測器檢查繞組間短路 D用電橋測量三相繞組電阻，電阻小的為短路相。
三、電動機啟動后轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速：
若幾部電動機同時出現(xiàn)這樣的問題一般會是供電電網(wǎng)電壓過低。若一臺電動機啟動有嗡嗡聲并有些振動，要檢查是否定子繞組一相斷電，可測量三相電流是否平衡，有嗡嗡聲但不振動檢查三相電壓是否太低，當空載后電動機轉(zhuǎn)速正常，而加載后轉(zhuǎn)速降低。
檢查步驟：首先將電動機空載啟動，如轉(zhuǎn)速正常，可將電動機加上輕載，如轉(zhuǎn)速低下來，說明負載機械部分有咔住現(xiàn)象，若機械部分沒有故障，電動機轉(zhuǎn)速不見降低，可使電動機在額定負載范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，若電動機轉(zhuǎn)速下降，給人一種帶不動的感覺，那就證明電動機有故障，造成這種故障的原因是：誤將三角形接法的電動機接成星形，鼠籠轉(zhuǎn)子斷條，若是剛繞的電動機，可能是某一極相組接反。
四、電動機振動：
電動機通過傳動機構與機械相連，電動機振動可導致機械振動，機械振動也會使電機振動，將電機和機械傳動部分脫開再啟動電機，若振動消除說明是機械故障，否則是電動機振動，振動的原因有：電機機座不牢，電動機與被驅(qū)動的機械部分的轉(zhuǎn)軸不同心，電動機的轉(zhuǎn)子不平衡，電動機軸彎曲，皮帶輪軸偏心，鼠籠多處斷條，軸承損壞，電磁系統(tǒng)不平衡，電動機掃膛。
五、電動機運轉(zhuǎn)時有噪聲：
故障分電動機的機械部分和電磁部分，區(qū)分方法：先使電動機通電運行，仔細聽運轉(zhuǎn)的聲音，然后停電，讓電動機借慣性繼續(xù)運行，若這時不正常的聲音消失，說明是電動機電磁方面的故障，否則是電動機機械方面的故障。
機械噪聲：A軸承發(fā)出的噪聲，可能是軸承鋼珠破損，潤滑油太少，這時，將一螺絲刀頭部頂在軸承油蓋得外面，柄部附耳旁，可聽到咕嚕咕嚕的聲音。 B空氣摩察產(chǎn)生的噪聲。這種聲音很均勻，不是很強烈，可判斷為正常。 C電動機掃膛引起的噪聲，這種噪聲的特點是有嚓嚓的聲音，對于剛修過的電動機，運行時若發(fā)現(xiàn)有噪聲，可檢查電流是否平衡，轉(zhuǎn)動是否靈活，轉(zhuǎn)速是否達到額定轉(zhuǎn)速，如無以上問題，可能是定子槽內(nèi)絕緣紙或竹屑突出于槽口外，致使轉(zhuǎn)子與其相摩察這時聲音的特點是既尖又高。
電磁噪聲：A轉(zhuǎn)子和定子長度配合不好，轉(zhuǎn)子長度指一個軸承到另一個軸承的距離，定子長度指從一個軸承室到另一個軸承室的距離，正常情況下，定子長度比轉(zhuǎn)子長度略長一點，如相差太多，可能出現(xiàn)一種低沉的“嗡”聲。 B轉(zhuǎn)子軸向移位，這種移位也可能發(fā)生電磁噪聲，而且造成空載電流增大，電動機的電池性能降低。 C定子，轉(zhuǎn)子槽數(shù)配合不當，裝配過程中錯裝了另外的轉(zhuǎn)子。 D定子轉(zhuǎn)子間氣息不均勻，定子轉(zhuǎn)子失圓，也可能是軸有輕微的彎曲等。
此外，電動機繞組缺相，匝間短路，相間短路，過載運行等均能引起電磁噪聲。
六、電動機溫升過高或繞組燒毀：
正反轉(zhuǎn)的次數(shù)過于平凡，使電動機經(jīng)常工作在啟動狀態(tài)下，往往引起溫升過高，甚至燒毀繞組。常見的原因有：被驅(qū)動的機械卡主，周圍環(huán)境溫度過高，皮帶過緊，電磁部分的故障，電源電壓過高，過低，電動機端部線圈間的間隙及鐵芯通風孔堵住，風扇葉損壞等。
七、三相異步電機接線圖
三相異步電機接線圖:三相電動機的三相定子繞組每相繞組都有兩個引出線頭。一頭叫做首端 ，另一頭叫末端。規(guī)定第一相繞組首端用D 1表示，末端用D 4表示；第二相繞組首端用D2表示，末端用D5表示；第三相繞組首末端分別用D3和D6來表示。這六個引出線頭 引入接線盒的接線柱上，接線柱相應地標出D1～D6的標記，見圖(1)。三相定子繞組的六根端頭可將三相定子繞組接成星形或三角形，星形接法是將三相繞組的末端并聯(lián)起來， 即將D4、D5、D6三個接線柱用銅片連結(jié)在一起，而將三相繞組首端分別接入三相交流 電源，即將D1、D2、D3分別接入A、B、C相電源，如圖(2)所示。而三角形接法則是 將第一相繞組的首端D 1與第三相繞組的末端D6相連接，再接入一相電源；第二相繞組的 首端D2與第一相繞組的末端D4相連接，再接入第二相電源；第三相繞組的首端D3與第 二相繞組的末端D5相連接，再接入第三相電源。即在接線板上將接線柱D1和D6、D2和D4、D3和D5分別用銅片連接起來，再分別接入三相電源，如圖(3)所示。一臺電 動機是接成星形還是接成三角形，應視廠家規(guī)定而進行，可以從電動機銘牌上查到。三相 定子繞組的首末端是生產(chǎn)廠家事先設定好的，絕不可任意顛倒，但可將三相繞組的首末端一起顛倒，例如將三相繞組的末端D4、D5、D6倒過來作為首端，而將D1、D2、D3作為末端，但絕不可單獨將一相繞組的首末端顛倒，否則將產(chǎn)生接線錯誤。如果接線盒中發(fā) 生接線錯誤，或者繞組首末端弄錯，輕則電動機不能正常起動，長時間通電造成啟動電流過大，電動機發(fā)熱嚴重，影響壽命，重則燒毀電動機繞組，或造成電源短路。
八、三相異步電動機繞組故障分析和處理
繞組是電動機的組成部分，老化，受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都會造成對繞組的傷害，電機過載、欠電壓、過電壓，缺相運行也能引起繞組故障。繞組故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯誤。現(xiàn)在分別說明故障現(xiàn)象、產(chǎn)生的原因及檢查方法。
（一）、繞組接地
指繞組與貼心或與機殼絕緣破壞而造成的接地。
1、故障現(xiàn)象
機殼帶電、控制線路失控、繞組短路發(fā)熱，致使電動機無法正常運行。
2、產(chǎn)生原因
繞組受潮使絕緣電阻下降；電動機長期過載運行；有害氣體腐蝕；金屬異物侵入繞組內(nèi)部損壞絕緣；重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心；繞組端部碰端蓋機座；定、轉(zhuǎn)子磨擦引起絕緣灼傷；引出線絕緣損壞與殼體相碰；過電壓（如雷擊）使絕緣擊穿。
3.檢查方法
（1）觀察法。通過目測繞組端部及線槽內(nèi)絕緣物觀察有無損傷和焦黑的痕跡，如有就是接地點。
（2）萬用表檢查法。用萬用表低阻檔檢查，讀書很小，則為接地。
（3）兆歐表法。根據(jù)不同的等級選用不同的兆歐表測量每組電阻的絕緣電阻，若讀數(shù)為零，則表示該項繞組接地，但對電機絕緣受潮或因事故而擊穿，需依據(jù)經(jīng)驗判定，一般說來指針在“0”處搖擺不定時，可認為其具有一定的電阻值。
（4）試燈法。如果試燈亮，說明繞組接地，若發(fā)現(xiàn)某處伴有火花或冒煙，則該處為繞組接地故障點。若燈微亮則絕緣有接地擊穿。若燈不亮，但測試棒接地時也出現(xiàn)火花，說明繞組尚未擊穿，只是嚴重受潮。也可用硬木在外殼的止口邊緣輕敲，敲到某一處等一滅一亮時，說明電流時通時斷，則該處就是接地點。
（5）電流穿燒法。用一臺調(diào)壓變壓器，接上電源后，接地點很快發(fā)熱，絕緣物冒煙處即為接地點。應特別注意小型電機不得超過額定電流的兩倍，時間不超過半分鐘；大電機為額定電流的20%-50%或逐步增大電流，到接地點剛冒煙時立即斷電。
（6）分組淘汰法。對于接地點在鐵芯心里面且燒灼比較厲害，燒損的銅線與鐵芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相繞組分成兩半，依此類推，最后找出接地點。
此外，還有高壓試驗法、磁針探索法、工頻振動法等，此處不一一介紹。
4.處理方法
（1）繞組受潮引起接地的應先進行烘干，當冷卻到60——70℃左右時，澆上絕緣漆后再烘干。
（2）繞組端部絕緣損壞時，在接地處重新進行絕緣處理，涂漆，再烘干。
（3）繞組接地點在槽內(nèi)時，應重繞繞組或更換部分繞組元件。
最后應用不同的兆歐表進行測量，滿足技術要求即可。
（二）、繞組短路
由于電動機電流過大、電源電壓變動過大、單相運行、機械碰傷、制造不良等造成絕緣損壞所至，分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。
1.故障現(xiàn)象
離子的磁場分布不均，三相電流不平衡而使電動機運行時振動和噪聲加劇，嚴重時電動機不能啟動，而在短路線圈中產(chǎn)生很大的短路電流，導致線圈迅速發(fā)熱而燒毀。
2.產(chǎn)生原因
電動機長期過載，使絕緣老化失去絕緣作用；嵌線時造成絕緣損壞；繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿；端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時損壞；端部連接線絕緣損壞；過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿；轉(zhuǎn)子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞；金屬異物落入電動機內(nèi)部和油污過多。
3.檢查方法
（1）外部觀察法。觀察接線盒、繞組端部有無燒焦，繞組過熱后留下深褐色，并有臭味。
（2）探溫檢查法?？蛰d運行20分鐘（發(fā)現(xiàn)異常時應馬上停止），用手背摸繞組各部分是否超過正常溫度。
（3）通電實驗法。用電流表測量，若某相電流過大，說明該相有短路處。
（4）電橋檢查。測量個繞組直流電阻，一般相差不應超過5%以上，如超過，則電阻小的一相有短路故障。
（5）短路偵察器法。被測繞組有短路，則鋼片就會產(chǎn)生振動。
（6）萬用表或兆歐表法。測任意兩相繞組相間的絕緣電阻，若讀書極小或為零，說明該二相繞組相間有短路。
（7）電壓降法。把三繞組串聯(lián)后通入低壓安全交流電，測得讀書小的一組有短路故障。
（8）電流法。電機空載運行，先測量三相電流，在調(diào)換兩相測量并對比，若不隨電源調(diào)換而改變，較大電流的一相繞組有短路。
4.短路處理方法
（1）短路點在端部?？捎媒^緣材料將短路點隔開，也可重包絕緣線，再上漆重烘干。
（2）短路在線槽內(nèi)。將其軟化后，找出短路點修復，重新放入線槽后，再上漆烘干。
（3）對短路線匝少于1/12的每相繞組，串聯(lián)匝數(shù)時切斷全部短路線，將導通部分連接，形成閉合回路，供應急使用。
（4）繞組短路點匝數(shù)超過1/12時，要全部拆除重繞。
(三)、繞組短路
由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑，焊接后又未清除干凈，就可能造成壺焊或松脫；受機械應力或碰撞時線圈短路、短路與接地故障也可使導線燒毀，在并燒的幾根導線中有一根或幾根導線短路時，另幾根導線由于電流的增加而溫度上升，引起繞組發(fā)熱而斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間短路、并聯(lián)支路處斷路、多根導線并燒中一根斷路、轉(zhuǎn)子斷籠。
1.故障現(xiàn)象
電動機不能啟動，三相電流不平衡，有異常噪聲或振動大，溫升超過允許值或冒煙。
2.產(chǎn)生原因
（1）在檢修和維護保養(yǎng)時碰斷或制造質(zhì)量問題。
（2）繞組各元件、極（相）組和繞組與引接線等接線頭焊接不良，長期運行過熱脫焊。
（3）受機械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。
（4）匝間或相間短路及接地造成繞組嚴重燒焦或熔斷等。
3.檢查方法
（1）觀察法。斷點大多數(shù)發(fā)生在繞組端部，看有無碰折、接頭出有無脫焊。
（2）萬用表法。利用電阻檔，對“Y”型接法的將一根表棒接在“Y”形的中心點上，另一根依次接在三相繞組的首端，無窮大的一相為斷點；“△”型接法的短開連接后，分別測每組繞組，無窮大的則為斷路點。
（3）試燈法。方法同前，等不亮的一相為斷路。
（4）兆歐表法。阻值趨向無窮大（即不為零值）的一相為斷路點。
（5）電流表法。電機在運行時，用電流表測三相電流，若三相電流不平衡、又無短路現(xiàn)象，則電流較小的一相繞組有部分短斷路故障。
（6）電橋法。當電機某一相電阻比其他兩相電阻大時，說明該相繞組有部分斷路故障；
（7）電流平衡法。對于“Y”型接法的，可將三相繞組并聯(lián)后，通入低電壓大電流的交流電，如果三相繞組中的電流相差大于10%時，電流小的一端為斷路；對于“△”型接法的，先將定子繞組的一個接點拆開，再逐相通入低壓大電流，其中電流小的一相為斷路。
（8）斷籠偵察器檢查法。檢查時，如果轉(zhuǎn)子斷籠，則毫伏表的讀數(shù)應減小。
4.斷路處理方法
（1）斷路在端部時，連接好后焊牢，包上絕緣材料，套上絕緣管，綁扎好，再烘干。
（2）繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應更換新繞組。
（3）對斷路點在槽內(nèi)的，屬少量斷點的做應急處理，采用分組淘汰法找出斷點，并在繞組斷部將其連接好并絕緣合格后使用。
（4）對籠形轉(zhuǎn)子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復。
(四)、繞組接錯
繞組接錯造成不完整的旋轉(zhuǎn)磁場，致使啟動困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥狀，嚴重時若不及時處理會燒壞繞組。主要有下列幾種情況：某極相中一只或幾只線圈嵌反或頭尾接錯；極（相）組接反；某相繞組接反；多路并聯(lián)繞組支路接錯；“△”、“Y”接法錯誤。
1、故障現(xiàn)象
電動機不能啟動、空載電流過大或不平衡過大，溫升太快或有劇烈振動并有很大的噪聲、燒斷保險絲等現(xiàn)象。
2、產(chǎn)生原因
誤將“△”型接成“Y”型；維修保養(yǎng)時三相繞組有一相首尾接反；減壓啟動是抽頭位置選擇不合適或內(nèi)部接線錯誤；新電機在下線時，繞組連接錯誤；舊電機出頭判斷不對。
3.檢修方法
（1）滾珠法。 如滾珠沿定子內(nèi)圓周表面旋轉(zhuǎn)滾動，說明正確，否則繞組有接錯現(xiàn)象。
（2）指南針法。如果繞組沒有接錯，則在一相繞組中，指南針經(jīng)過相鄰的極（相）組時，所指的極性應相反，在三相繞組中相鄰的不同相的極（相）組也相反；如極性方向不變時，說明有一極（相）組反接；若指向不定，則相組內(nèi)有反接的線圈。
（3）萬用表電壓法。按接線圖，如果兩次測量電壓表均無指示，或一次有讀數(shù)、一次沒有讀數(shù)，說明繞組有接反處。
（4）常見的還有干電池法、毫安表剩磁法、電動機轉(zhuǎn)向法等。
4.處理方法
（1）一個線圈或線圈組接反，則空載電流有較大的不平衡，應進廠返修。
（2）引出線錯誤的應正確判斷首尾后重新連接。
（3）減壓啟動接錯的應對照接線圖或原理圖，認真校對重新接線。
（4）新電機下線或重接新繞組后接線錯誤的，應送廠返修。
（5）定子繞組一相接反時，接反的一相電流特別大，可根據(jù)這個特點查找故障并進行維修。
（6）把“Y”型接成“△”型或匝數(shù)不夠，則空載電流大，應及時更正。
