三相交流電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障及處理

錢云偉

[摘要]三相交流異步電動(dòng)機(jī)是生產(chǎn)中最常見(jiàn)的電氣設(shè)備，在油田電網(wǎng)中占據(jù)動(dòng)力負(fù)載很大部分，中石化西南局臨盤鉆井公司有許多電動(dòng)機(jī)處于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)和搬遷，現(xiàn)在經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題和故障，本文介紹三相交流電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障，并對(duì)這些故障進(jìn)行了分析研究，總結(jié)了故障產(chǎn)生的原因及處理方法。

[關(guān)鍵詞]電動(dòng)機(jī)；軸承；繞組；絕緣

三相交流異步電動(dòng)機(jī)是生產(chǎn)中最常見(jiàn)的電氣設(shè)備，其中用得最多的是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)方便，體積較小，工作可靠，堅(jiān)固耐用，便于維護(hù)和檢修。為了保證異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，作為電氣工作人員必須掌握有關(guān)異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行的基本知識(shí)，了解對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的安全評(píng)估，做到盡可能地及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除電動(dòng)機(jī)的事故隱患，保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中由于種種原因，會(huì)出現(xiàn)故障，故障分機(jī)械與電氣兩方面。

1、機(jī)械方面有掃膛、振動(dòng)、軸承過(guò)熱、損壞等故障

1.1異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間氣隙很小，容易導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間相碰。一般由于軸承嚴(yán)重超差及端蓋內(nèi)孔磨損或端蓋止口與機(jī)座止口磨損變形，使機(jī)座、端蓋、轉(zhuǎn)子三者不同軸心引起掃膛。如發(fā)現(xiàn)軸承損壞應(yīng)及時(shí)更換，對(duì)端蓋進(jìn)行更換或刷鍍處理。電動(dòng)機(jī)軸承跑外圓和內(nèi)圓也容易造成定子轉(zhuǎn)子相磨擦掃膛。軸承跑外圓就是軸承的外圈在小于軸承室的內(nèi)圈了，當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承的外圈在軸承室跟著軸承一起旋轉(zhuǎn)。軸承跑內(nèi)圓就是轉(zhuǎn)子的軸頸小于軸承的內(nèi)圈，軸承不能與轉(zhuǎn)子軸頸很好的配合，當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)可以看到串軸現(xiàn)象。

1.2振動(dòng)應(yīng)先區(qū)分是電動(dòng)機(jī)本身引起的，還是傳動(dòng)裝置有問(wèn)題所造成的，或者是機(jī)械負(fù)載端傳遞造成的，而后在針對(duì)具體情況進(jìn)行排除。屬于電動(dòng)機(jī)本身引起的振動(dòng)，多數(shù)是由于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好，以及軸承不良，轉(zhuǎn)軸彎曲，或端蓋、機(jī)座、轉(zhuǎn)子不同軸心，或者是電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)地基不好，安裝不到位，緊固件松動(dòng)造成的。振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲，還會(huì)產(chǎn)生額外負(fù)荷。對(duì)設(shè)備有損壞。

1.3如果軸承工作不正常，可憑經(jīng)驗(yàn)用聽(tīng)覺(jué)及溫度來(lái)判斷。用聽(tīng)棒接觸軸承盒，若聽(tīng)到?jīng)_擊聲，就表示可能有一只或幾只滾珠扎碎，如果聽(tīng)到有咝咝聲，那就是表示軸承的潤(rùn)滑油不足。例如我處的切割機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)外殼發(fā)熱，軸承發(fā)出了不正常的聲音，我就用聽(tīng)棒接觸軸承盒，聽(tīng)到了“咝咝”的聲響，同時(shí)還有微小“噠噠”的沖擊聲，于是決定對(duì)其進(jìn)行檢修，打開電機(jī)發(fā)現(xiàn)軸承盒內(nèi)缺油，同時(shí)軸承滾柱有細(xì)微的麻痕。這樣對(duì)軸承進(jìn)行了更換，添加潤(rùn)滑油脂。在添加潤(rùn)滑脂時(shí)不易太多，如果太多會(huì)使軸承旋轉(zhuǎn)部分和潤(rùn)滑脂之間產(chǎn)生很大的磨擦而發(fā)熱，一般軸承盒內(nèi)所放潤(rùn)滑脂約為全溶溶積的三分之二即可。在軸承安裝時(shí)，如果不正確，配合公差太緊或太松，也都會(huì)引起軸承發(fā)熱，在臥式電動(dòng)機(jī)中裝配良好的軸承只受徑向應(yīng)力，如果配合的過(guò)盈過(guò)大，裝配后會(huì)使軸承間隙過(guò)小，有時(shí)接近于零，用手轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，這樣在運(yùn)行中就會(huì)發(fā)熱。

2、電氣方面有電壓不正常繞組接地繞組短路繞組斷路缺相運(yùn)行等

2.1電源電壓偏高，激磁電流增大，電動(dòng)機(jī)會(huì)過(guò)分發(fā)熱。過(guò)分的高電壓會(huì)危機(jī)電動(dòng)機(jī)的絕緣，使其有被高電壓擊穿的危險(xiǎn)。電源電壓過(guò)低時(shí)，電磁傳矩就會(huì)大大降低，如果負(fù)載轉(zhuǎn)距沒(méi)有減小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)過(guò)低，這時(shí)轉(zhuǎn)差率增大，就造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載而發(fā)熱，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的壽命。當(dāng)三相電壓不對(duì)稱時(shí)，即一相電壓偏高或偏低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致某相電流過(guò)大，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，同時(shí)轉(zhuǎn)距減小會(huì)發(fā)出“翁翁”聲，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)損壞繞組?？傊疅o(wú)論電壓過(guò)高或過(guò)低，三相電壓不對(duì)稱都會(huì)使電流增加，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱而損壞電動(dòng)機(jī)。所以按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)電源電壓在額定值±5%內(nèi)變化，電動(dòng)機(jī)輸出功率保持額定值。電動(dòng)機(jī)電源電壓不允許超過(guò)額定值的±10%；三相電源電壓之間的差值不應(yīng)超過(guò)額定值的±5%。

2.2電動(dòng)機(jī)繞組絕緣受到損壞，及繞組的導(dǎo)體和鐵心、機(jī)殼之間相碰即為繞組接地。這時(shí)會(huì)造成該相繞組電流過(guò)大，局部受熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀繞組。出現(xiàn)繞組接地的原因是電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期受潮或在腐蝕性的環(huán)境中。金屬物和有害粉塵未進(jìn)入電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部造成。電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)繞組接地后，除了絕緣已老化、枯焦、發(fā)脆外都可以局部處理，繞組接地一般發(fā)生在繞組伸出槽外的交接處（繞組端部），這時(shí)可在故障處用天然云母片或絕緣紙插入鐵心和繞組之間，在用絕緣帶包扎好涂上絕緣漆烘干即可，如果接地點(diǎn)在鐵心槽內(nèi)時(shí)，上成邊緣損壞，可以打出槽楔修補(bǔ)槽襯或抬出上成線匝進(jìn)行處理，若故障在槽底或者多處絕緣受損，最好辦法就是更換繞組。

2.3繞組中相鄰兩條導(dǎo)線之間的絕緣損壞后，使兩導(dǎo)體相碰，就稱為繞組短路。發(fā)生在同一繞組中的繞組短路稱為匝間短路。發(fā)生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路。不論是哪一種，都會(huì)引起某一相或兩相電流增加，引起局部發(fā)熱，使絕緣老化損壞電動(dòng)機(jī)。出現(xiàn)繞組短路時(shí)，如果線圈損壞不嚴(yán)重，可將燒傷的導(dǎo)線挑開，清理后焊好，換上新的槽絕緣，將線圈受損的部位用薄的絕緣帶包好并涂上絕緣漆進(jìn)行烘干，用萬(wàn)用表檢查，證明已修好，然后再重新嵌入槽內(nèi)，進(jìn)行絕緣處理后就可繼續(xù)使用或者包上新絕緣后線圈邊無(wú)法嵌入時(shí)，只好更換新的繞組。

2.4繞組斷路是指電動(dòng)機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子繞組碰斷或燒斷造成的故障。定子繞組斷部，各繞組元件的接頭處及引出線附近。這些部位都露在電動(dòng)機(jī)座殼外面，導(dǎo)線容易碰斷。接頭處也會(huì)因焊接不實(shí)，長(zhǎng)期使用后松脫，如發(fā)現(xiàn)后重新接好，包好并涂上絕緣漆后就可使用。

2.5三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，斷一根火線或斷一相繞組就會(huì)形成缺相運(yùn)行（俗稱單相），如果軸上負(fù)載沒(méi)有改變，則電動(dòng)機(jī)處于嚴(yán)重過(guò)載狀態(tài)，定子的電流將達(dá)到額定值的二倍或更高，時(shí)間稍長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)就會(huì)燒毀。在各種行業(yè)中，因缺相運(yùn)行而燒毀的電動(dòng)機(jī)所占比重很大。一般電動(dòng)機(jī)缺相是由于某相熔斷器的熔體接觸不良，或熔體電流選擇過(guò)小，這樣通過(guò)的電流稍大就會(huì)熔斷，尤其是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的沖擊下，更容易發(fā)生熔體非故障性熔斷?？傊?，不管是什么樣的缺相，只要能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)電動(dòng)機(jī)都不會(huì)造成很大的危害。

2.6電動(dòng)機(jī)的接地裝置。電動(dòng)機(jī)接地是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，可是有的單位往往忽視了這一點(diǎn)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)不接地也可以運(yùn)轉(zhuǎn)，但這給生產(chǎn)及人身安全埋下了不安全隱患。因?yàn)榻^緣一旦損壞后，外殼會(huì)漏電產(chǎn)生危險(xiǎn)的對(duì)地電壓，這樣直接威脅著人身安全及設(shè)備的穩(wěn)定性。所以電動(dòng)機(jī)一定要有安全接地。所謂的電動(dòng)機(jī)接地就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的某一金屬部分通過(guò)接地裝置與大地做電氣連接，而電動(dòng)機(jī)的接地就是金屬外殼接地。

3、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了能采用正確的方法進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的故障修理，就必須熟悉電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障的特點(diǎn)及原因，才能保證不走彎路，節(jié)省時(shí)間，盡快地排除故障，使電動(dòng)機(jī)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)的定期檢查和維護(hù)工作，也是保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，延長(zhǎng)壽命的有效措施。

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