單相異步電動機(jī)常見故障及處理方法

劉紅梅

摘 要：介紹單相異步電動機(jī)常見故障及處理方法。

關(guān)鍵詞：單相異步電動機(jī)；電路常見故障；處理方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.046

0 引言

單相異步電動機(jī)是指由單相電源供電，容量較小的一類電動機(jī)，廣泛用于家用電器、電動工具、醫(yī)療器械等小型電氣設(shè)備中。

從外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看單相異步電動機(jī)和三相籠型異步電動機(jī)差別不大，都屬于單邊勵磁方式工作的電氣設(shè)備。三相電機(jī)由于采用了對稱三相交流電，形成旋轉(zhuǎn)磁場進(jìn)而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子帶動負(fù)載轉(zhuǎn)動，而單相異步電機(jī)所用電源為單相電，單相電所建立的磁勢是一種脈振磁勢，不能使電機(jī)定向旋轉(zhuǎn)也不能自行啟動，故而單相電動機(jī)定子上安裝了兩套繞組：除了產(chǎn)生主磁場的主繞組，還另外安裝了起動繞組。根據(jù)起動繞組安裝方式的不同，單相電動機(jī)有以下兩種：

分相式——在定子鐵芯上裝有主繞組和起動繞組，主繞組直接接到單相電源上（和三相電動機(jī)主繞組功能同），起動繞組則串聯(lián)起動電開關(guān)及分相用的電容、電阻等再接至同一單相電源，電動機(jī)起動時同時通電，待轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速70%-80%時，起動繞組完成使命，可切斷電源也可繼續(xù)輔助主繞組工作（較大容量單相電機(jī)采用，這樣的電機(jī)也稱兩相電機(jī)或電容電機(jī)）。兩繞組線徑及匝數(shù)均不同（產(chǎn)品手冊上有參考直流電阻等數(shù)據(jù)），空間相位上相差90度，一般主繞組占定子槽數(shù)2/3，起動繞組占1/3.

罩極式定子多為凸極式，極上裝有集中的繞組，即主繞組。在每極極靴的1/3-1/4處開有小槽，在小槽中嵌入短路銅環(huán)（又稱罩極線圈），將部分磁極罩起來。

單相異步電動機(jī)雖然功率因數(shù)，效率和過載能力都比同容量三相異步電動機(jī)低，體積也較同容量三相異步電動機(jī)大，但是結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、運行可靠、維修方便，同時，單相異步電動機(jī)功率都不大，上述缺點就不很突出。

單相異步電機(jī)的常見故障主要是電路故障和磁路故障，還有小部分是使用維護(hù)不當(dāng)方面。對于已出廠使用的電機(jī)，磁路損耗產(chǎn)生的發(fā)熱損耗可認(rèn)為是不變損耗，使用維護(hù)也屬于人為，因而電路故障是其主要故障，具體表現(xiàn)即為繞組故障。

繞組故障產(chǎn)生的原因主要是繞組短路、繞組接地及電動機(jī)過載。

1 繞組短路

定子繞組的短路可借助經(jīng)驗及儀表判斷。定子繞組的短路一般為局部短路，表現(xiàn)為線圈端部有幾匝燒焦，而線圈其他部分稍有變色?？捎秒娮璺y量繞組的直流電阻，再與說明書上的參考值比較，還可用鼻嗅、手摸、眼看等經(jīng)驗判斷。

單相電機(jī)繞組短路表現(xiàn)為線圈繞組匝間短路。產(chǎn)生原因一般都是繞線和嵌線的工藝質(zhì)量問題，如繞線時將電磁線絕緣破損，或線圈連接線焊接后絕緣套管沒套好，絕緣線端部碰傷等。單相電機(jī)功率較小，所用電磁線線徑都很小，機(jī)械強(qiáng)度低，極容易損傷絕緣層。

對于線圈匝間短路可以采用局部修理，更換受損傷線圈，損傷嚴(yán)重的則需更換整個線圈（注意一定要和原線圈各參數(shù)一樣）。

2 繞組接地

繞組接地可以用萬用表、兆歐表等檢查，表現(xiàn)為電機(jī)槽口或槽底有明顯的燒傷痕跡。其原因有：

（1）定轉(zhuǎn)子同心度不好發(fā)生“掃膛”摩擦，定子鐵芯因摩擦發(fā)熱而燒焦槽絕緣，導(dǎo)致線圈絕緣損壞而接地。

（2）嵌線質(zhì)量差，在鐵芯槽口線圈端接部分受擠壓，槽絕緣破壞；部分槽口絕緣沒有封卷好，槽楔與導(dǎo)線直接接觸，槽楔受潮后絕緣下降等原因造成繞組接地。

（3）電動機(jī)長期在高溫下運行，槽絕緣被烤焦，老化發(fā)脆，或者嚴(yán)重受潮，擊穿絕緣發(fā)生繞組接地。

（4）在沒有安裝避雷器的農(nóng)村或工廠，如果電動機(jī)接地未妥善連接，在雷雨天氣發(fā)生雷擊時，電動機(jī)有可能發(fā)生對地?fù)舸┦鹿省?/p>

（5）金屬異物和有害粉末等進(jìn)入電機(jī)繞組，損壞絕緣。

3 電動機(jī)過載

因電動機(jī)過載使定子繞組燒壞，繞組變色。造成電動機(jī)過載的原因有：

（1）電機(jī)型式和功率與負(fù)載大小不匹配，使起動時間過長造成繞組發(fā)熱燒壞。

（2）負(fù)載使用方式不當(dāng)。

（3）電動機(jī)工作條件惡劣（環(huán)境溫度高通風(fēng)條件差等）。

（4）電源電壓不穩(wěn)定。

（5）機(jī)械性故障（如軸承損壞，定轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦等）。

（6）電動機(jī)質(zhì)量因素（制造或修理造成，如定轉(zhuǎn)子氣隙過大、不均勻，硅鋼片質(zhì)量差，沖片毛刺大，疊壓不整齊等或修理方法不當(dāng)損壞了沖片絕緣層或更換的繞組參數(shù)不符合原設(shè)計要求等）。

（7）電容器損壞。電容器短路、斷路或電容量不足，都會造成電容電動機(jī)不產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩，或起動轉(zhuǎn)矩過小，致使電動機(jī)難以起動，線圈發(fā)熱燒壞。

修理后的電機(jī)一定要全面檢查后方能重新投入使用，避免重復(fù)檢修。一般從以下幾個方面檢查：① 檢查電動機(jī)的裝配質(zhì)量：出線端接線是否正確；裝配緊固情況（緊固用螺栓、螺帽是否旋緊、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動是否靈活，軸伸徑向偏擺是否在限值以內(nèi)，軸承是否良好）；②檢查氣隙大小及對稱性：按定子內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子外徑之差確定，用塞尺測量。③ 檢查 電機(jī)振動狀況：軸承應(yīng)平穩(wěn)、輕快、聲音均勻，不加有害的雜音，用千分表測量電機(jī)振動值是否在允許范圍。④ 測量絕緣電阻及繞組冷態(tài)直流電阻 。⑤ 做空載及短路實驗。

當(dāng)然，在實際使用中往往是復(fù)合故障，這就需要綜合判斷哪個是原始故障，最終解決問題。