三相異步電機(jī)啟動(dòng)常見故障

王德卿 張延杰

摘 要：三相異步電機(jī)在使用上，必須參考工藝負(fù)荷、調(diào)速方式和變壓器的容量等綜合因素；在維修上為了確保工藝的正常運(yùn)行，對(duì)重要的電機(jī)一定要有備品備件。另外，在電機(jī)綜合保護(hù)器的選擇以及工藝操作和日常巡檢維護(hù)上努力，才能最大程度地降低電機(jī)的故障。

關(guān)鍵詞：三相異步電機(jī) 電機(jī)啟動(dòng) 電機(jī)調(diào)速

長(zhǎng)期以來，我國(guó)高壓電氣設(shè)備檢修實(shí)行的是定期預(yù)防檢修體制，但隨著技術(shù)的進(jìn)步和電力行業(yè)的發(fā)展，其已不能滿足現(xiàn)代電力高可靠性的要求，而狀態(tài)檢修作為一種視情檢修模式越來越受到有關(guān)部門重視，是未來電氣沒備檢修的發(fā)展方向，而基于狀態(tài)檢修的保養(yǎng)也將越來越成為高壓電氣設(shè)備保養(yǎng)的主流。

1三相異步電機(jī)的啟動(dòng)

異步電機(jī)在接入電力電源時(shí)，從轉(zhuǎn)動(dòng)直至穩(wěn)定運(yùn)行的過程稱為啟動(dòng)。電機(jī)的啟動(dòng)方法有降壓?jiǎn)?dòng)和直接啟動(dòng)。一般來說電動(dòng)機(jī)的額定電流不大于變壓器容量的20%，就可以直接啟動(dòng)。但是，同時(shí)要把電機(jī)負(fù)載類別、電機(jī)的使用頻率、電機(jī)線路長(zhǎng)度和電源壓降考慮在內(nèi)。還有一種就是降壓?jiǎn)?dòng)，即電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，降低電動(dòng)機(jī)的定子繞組的電壓，來減小啟動(dòng)電流的啟動(dòng)方式。當(dāng)電機(jī)不滿足直接啟動(dòng)要求的時(shí)候，則必須進(jìn)行電機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)。最常見的電機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)方式分星-三角降壓?jiǎn)?dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)和串聯(lián)電阻降壓?jiǎn)?dòng)方式。每種降壓?jiǎn)?dòng)方式都有各自的特點(diǎn)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)以及負(fù)荷的性質(zhì)來選擇（比如星-三角降壓?jiǎn)?dòng)的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩小，所以適用于空載和輕載的工藝場(chǎng)合。而自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)適合用在啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大的生產(chǎn)機(jī)械上）。

2三相異步電機(jī)的運(yùn)行

三相異步電機(jī)在運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生以下幾種情況：電機(jī)空載，過負(fù)載時(shí)，電流表指針擺動(dòng)。這是電流不穩(wěn)定的現(xiàn)象，主要是由于電路中的電阻值大小變化造成的。造成故障的可能情況有：線路接觸點(diǎn)接觸不良，如籠型導(dǎo)條開焊或者斷條；電刷、集電環(huán)短路裝置接觸不良。排除故障的方式是對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行排查，壞的元器件予以更換或者維護(hù)。電機(jī)在運(yùn)行時(shí)有異響。主要是電機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子部分與其他軸承或元件發(fā)生摩擦造成的。具體現(xiàn)象有：轉(zhuǎn)子與定子絕緣紙或槽楔摩擦，軸承磨損或者油內(nèi)有砂粒等異物，軸承缺油，定轉(zhuǎn)子鐵心相擦，風(fēng)道填塞或風(fēng)扇擦風(fēng)罩。排除故障的方法是有異響發(fā)生時(shí)，及時(shí)對(duì)電機(jī)的機(jī)械進(jìn)行檢查，調(diào)整電機(jī)的機(jī)械安裝，對(duì)電機(jī)進(jìn)行清潔，更換或者清洗軸承等等。電機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)。電機(jī)的轉(zhuǎn)子與外部的機(jī)械相連接，如果電機(jī)與外部的機(jī)械傳動(dòng)部分脫開后重新啟動(dòng)電機(jī)，振動(dòng)消除，說明是外部的機(jī)械問題，否則就是電機(jī)自身的問題。通常造成這一故障的原因有：電機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)部分的轉(zhuǎn)軸不同心，電機(jī)的轉(zhuǎn)子不平衡；電機(jī)軸彎曲等。

3三相異步電機(jī)啟動(dòng)常見故障

通電后，三相異步電機(jī)常常會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況：通電后的三相異步電機(jī)無轉(zhuǎn)動(dòng)，無異響，也無異位和冒煙。通常這種故障是由以下幾種情況造成的：電源未通（至少兩相未通），熔絲熔斷（至少兩相熔斷），過流繼電器調(diào)的過小，控制設(shè)備接線錯(cuò)誤等等。排除故障的方法可以采用檢查電源回路開關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點(diǎn)等；如果是過流繼電器調(diào)的過小，則需要調(diào)整過流繼電器的定制，使之與電機(jī)配合；接線錯(cuò)誤則要改正接線。對(duì)于熔絲燒斷的現(xiàn)象，我們還應(yīng)當(dāng)檢查電路中是否有短路現(xiàn)象，比如缺一相電源，定干線圈的一相反接；定子繞組相間短路；定子繞組接地以及其他定子繞組接線錯(cuò)誤的情況。通電后的電機(jī)不轉(zhuǎn)，但有嗡嗡聲。這一般是由于線路只有部分導(dǎo)通（二相或三相導(dǎo)通），或者負(fù)載過大，或者電流過小等等原因，通常是由以下幾種情況造成的：定、轉(zhuǎn)子繞組有斷路（一相斷線）或電源一相失電；繞組引出線末端接錯(cuò)或者繞組內(nèi)部接反；電源的回路接點(diǎn)松動(dòng)，接觸電阻過大；電機(jī)負(fù)載過大或者轉(zhuǎn)子卡住；電源電壓過低；軸承被卡住等等。排除故障的方法是首先檢查負(fù)載，如果負(fù)載過大則要減少負(fù)載；其次是檢查電機(jī)的機(jī)械部分，如果轉(zhuǎn)子被卡住則要排除故障，此外機(jī)械部分還應(yīng)注意電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，潤(rùn)滑油脂是否需要更換等等；再次是檢查電路的故障，重點(diǎn)檢查斷點(diǎn)是否接觸不良，繞組末端是否正確連接，接線螺絲是否假接，是否因?yàn)閷?dǎo)線過細(xì)而使壓降過大等等。電機(jī)啟動(dòng)困難，在額定負(fù)載條件下，電機(jī)轉(zhuǎn)速明顯低于額定轉(zhuǎn)速。這是由于，此時(shí)線路中已經(jīng)形成了回路，但是電機(jī)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度不夠或者轉(zhuǎn)子負(fù)荷過大。造成這一故障的具體情況有：電源電壓過低，電機(jī)誤接為Y；轉(zhuǎn)子開焊或者斷裂；電機(jī)過載等。排除故障的方法是：測(cè)量電壓，如果是電壓過低，換接到狀況更好的線路中；糾正錯(cuò)誤的線路接法；檢查開焊和斷點(diǎn)并修復(fù)；減少負(fù)載。

4三相異步電機(jī)的檢修與維護(hù)

解決的辦法主要有：一是在卸下或者裝上軸承時(shí)，對(duì)軸承要先預(yù)熱至8O～100℃，這樣才能保證軸承的裝配質(zhì)量。二是在安裝軸承之前必須對(duì)軸承進(jìn)行徹底清潔，軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì)，填加的油脂必須保證質(zhì)量和清潔。三是盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機(jī)加工以及電機(jī)的端蓋嵌套這樣的工作。四是組裝電機(jī)時(shí)，要保證電機(jī)的轉(zhuǎn)子、定子的鐵心在同軸上配合的精度，不得有錯(cuò)位的現(xiàn)象。（3）繞組摩擦燒毀。這里的摩擦燒毀是指繞組端部較長(zhǎng)，或者因?yàn)槔@組局部受到損傷與端蓋其他的附件相摩擦，導(dǎo)致繞組局部燒壞。解決的辦法就是在更新繞組時(shí)，所使用的繞組線長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)與原繞組一致。檢修電機(jī)時(shí)注意任何剛性物體不能與繞組相碰，防止繞組受損。在抽取電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心時(shí)要將轉(zhuǎn)子抬起，防止轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心相互摩擦。動(dòng)用明火時(shí)必須將繞組與明火隔離并保證有一定的距離。（4）線路老化造成的燒毀。這是指電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間過載或者過熱運(yùn)行的情況下，繞組的絕緣體老化加速，絕緣體的薄弱點(diǎn)發(fā)生碳化造成線路匝間短路、相間短路或者對(duì)地短路等現(xiàn)象使繞組局部燒毀。解決的辦法是盡量避免電機(jī)過載或者過熱運(yùn)行。保證電機(jī)清潔及良好通風(fēng)散熱條件，注意避免電機(jī)過于頻繁啟動(dòng)。（5）機(jī)械震動(dòng)造成的燒毀。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)電流較大，或者電機(jī)帶動(dòng)的設(shè)備發(fā)生振動(dòng)，或者是電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡造成了電機(jī)繞組振動(dòng)，這時(shí)繞組間會(huì)發(fā)生匝間松弛、絕緣體出現(xiàn)裂紋等不良現(xiàn)象，同時(shí)由于熱脹冷縮等破壞不斷累積，造成絕緣體老化，導(dǎo)致絕緣體破壞直至繞組被燒毀。解決的辦法一是盡量避免頻繁啟動(dòng)電機(jī)；二是盡量保證被拖動(dòng)的設(shè)備和電機(jī)的振動(dòng)值在規(guī)定的范圍之內(nèi)。

總之，三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)是傳統(tǒng)電力拖動(dòng)和現(xiàn)代電氣自動(dòng)化的前提和基礎(chǔ)。工業(yè)上的機(jī)械傳動(dòng)和工藝過程都是將電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)能源設(shè)備，電動(dòng)機(jī)如果發(fā)生故障或者傷壞，將直接導(dǎo)致生產(chǎn)停機(jī)，給公司和國(guó)家的工業(yè)發(fā)展和建設(shè)帶來巨大的損失。因此三相異步電機(jī)的使用與維護(hù)值得我們研究與探討。

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