異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障分析診斷

周俊

（江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司 江蘇 揚(yáng)州 225000）

摘 要：三相異步電動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活中不可或缺動(dòng)力設(shè)備，因其結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、運(yùn)行維護(hù)方便，機(jī)械特性能滿足大多數(shù)生產(chǎn)需求，是機(jī)械拖動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分。電動(dòng)機(jī)做為電力企業(yè)中的重要設(shè)備，在運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)的異常故障會直接導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的停轉(zhuǎn)，影響設(shè)備及人身的安全，降低設(shè)備的使用率，造成了發(fā)電機(jī)機(jī)組不穩(wěn)定運(yùn)行或迫使機(jī)組停機(jī) ，因此電動(dòng)機(jī)的各種故障分析、診斷和處理，意義重大。

關(guān)鍵詞：電廠電動(dòng)機(jī)；故障檢測；故障分析；故障診斷

本人根據(jù)二十多年的電動(dòng)機(jī)檢修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)特分析如下：

一、如何對異步電動(dòng)機(jī)的故障進(jìn)行分析診斷

1、當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)必須先調(diào)查情況，向操作人員詢問電動(dòng)機(jī)故障前后的運(yùn)行情況和故障發(fā)生的過程、現(xiàn)象；然后對故障現(xiàn)場進(jìn)行觀察，看設(shè)備外表有無明顯的損傷或異常氣味；再用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，檢查它是否靈活或松動(dòng)、響聲等等，可初步了解電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的損壞程度和故障部位。經(jīng)上述檢查而未發(fā)現(xiàn)較大問題時(shí)，再測量電源電壓及檢查其絕緣情況，如電機(jī)繞組的直流電阻、對接地絕緣電阻等。檢查電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備及控制回路的一些電器設(shè)備。檢查電動(dòng)機(jī)繞組引出接線和電纜接線有無故障。拆開電動(dòng)機(jī)與機(jī)械連接，空載轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，查看電機(jī)本體有無故障。空載試轉(zhuǎn)時(shí)，仔細(xì)觀察其響聲、氣味、振動(dòng)、溫升、電流、電壓及轉(zhuǎn)速等現(xiàn)象；根據(jù)實(shí)際情況作出正確的判斷。

2.檢測電動(dòng)機(jī)故障的方法

直觀檢查，通過眼看、耳聽、鼻聞、手摸查找故障。查看外表面有無燒焦、變形等，鼻聞設(shè)備是否有異常氣味，傾聽電機(jī)的運(yùn)行聲音，是否有異常噪聲、是否有振動(dòng)等現(xiàn)象。在直觀無法判斷時(shí)可借助儀器儀表檢測：可用萬用表測量電源電壓；雙臂電橋測鼻聞設(shè)備是否有異常氣味繞組直流電阻；絕緣電阻表測量電動(dòng)機(jī)繞組對地絕緣；鉗型電流表測量三相電流是否平衡。

二、異步電動(dòng)機(jī)的故障分析

（一）電動(dòng)機(jī)振動(dòng)故障

引起電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因很多，產(chǎn)生振動(dòng)部位和振動(dòng)的特征各不相同，如果把電動(dòng)機(jī)各種原因引起的振動(dòng)和有關(guān)因數(shù)加以分析規(guī)類，其實(shí)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)分成兩大類，電磁振動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)。

1、電磁振動(dòng)

（1）定子三相磁場不對稱，如電源三相電壓不平衡，電動(dòng)機(jī)定子繞組三相直流電阻不平衡等原因，都會引起定子磁場不對稱，而產(chǎn)生異常振動(dòng)；

（2）定子鐵芯和定子繞組松動(dòng)，導(dǎo)致電磁振動(dòng)；

（3）定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻偏差較大，導(dǎo)致電磁振動(dòng)；

（4）轉(zhuǎn)子導(dǎo)體故障引起的電磁振動(dòng)，如鼠籠電動(dòng)機(jī)籠條斷裂，繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組三相不平衡；

（5）電動(dòng)機(jī)機(jī)座強(qiáng)度差或地腳螺絲松動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)在接近2f的頻率的范圍生產(chǎn)振動(dòng)；電動(dòng)機(jī)電磁振動(dòng)的特征：切斷電源后振動(dòng)立刻消失；振動(dòng)頻率為電源頻率的2倍；振動(dòng)與機(jī)座強(qiáng)度、電動(dòng)機(jī)負(fù)載有關(guān)；

2、機(jī)械振動(dòng)

（1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡引起的機(jī)械振動(dòng)，如轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻、轉(zhuǎn)子零部件脫落和位移、冷卻風(fēng)扇葉片損壞、轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔積灰不均勻、聯(lián)軸器偏心等，轉(zhuǎn)子不平衡引起的機(jī)械振動(dòng)比較常見；

（2）軸承故障產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，如軸承負(fù)載過重、潤滑不良、安裝不正確、異物進(jìn)入等；

（二）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中溫度過高

電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中溫度過高原因很多，既有外部原因如電源質(zhì)量差、負(fù)載過大、環(huán)境溫度高、冷卻散熱不良等，也有自身原因如繞組匝間帶短路、繞組接地、接線錯(cuò)誤等，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中溫度過高分本體溫度高和軸承溫度高。

1、電動(dòng)機(jī)本體溫度高

（1）電動(dòng)機(jī)過載運(yùn)行引起溫升過高，引起運(yùn)行電流過大超過額定電流，

（2）重新繞制的電動(dòng)機(jī)的接線錯(cuò)誤，星三角接線錯(cuò)誤、繞組過橋線接線錯(cuò)誤、繞圈的匝數(shù)不夠達(dá)不到額定容量；

（3）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障造成溫升過高。電動(dòng)機(jī)繞組有匝間短路及接地存在，或者因軸承運(yùn)行中損壞；

（4）正反轉(zhuǎn)頻繁或起動(dòng)次數(shù)過多也可引起電機(jī)溫升過高；

2、電動(dòng)機(jī)軸承溫度過高

（1）軸承裝配時(shí)使用的潤滑脂使用偏少或過多，潤滑脂使用偏少在運(yùn)行中不能充分潤滑彈道、在滾珠與彈道間形成油膜，造成軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)磨擦加大溫度升高過熱。潤滑脂使用過多，會造成軸承室內(nèi)壓力偏大，軸承運(yùn)行空間變小與潤滑脂摩擦加大，軸承發(fā)熱；

（2）軸承使用的潤滑脂品質(zhì)不好、選型不當(dāng)，潤滑脂使用時(shí)間過長沒有按規(guī)定時(shí)間更換，造成油質(zhì)劣化，潤滑性能下降，引起軸承發(fā)熱；

（三）電動(dòng)機(jī)絕緣下降

絕緣強(qiáng)度是電動(dòng)機(jī)各種性能中最基本性能之一，而絕緣系統(tǒng)往往是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的一個(gè)較脆弱的環(huán)節(jié)。電動(dòng)機(jī)在長期運(yùn)行后絕緣性能漸趨劣化，造成絕緣劣化的主要因素有：熱、電、機(jī)械、環(huán)境，負(fù)載條件、運(yùn)行方式、環(huán)境影響、機(jī)械損傷都會導(dǎo)致絕緣故障。

（四）電動(dòng)機(jī)絕緣燒毀故障

1、缺相運(yùn)行

造成缺相運(yùn)行的原因很多，如電纜與引出線連接不好燒斷一相、電源熔絲熔斷一相、電纜接線鼻強(qiáng)度不夠斷裂一相等，缺相運(yùn)行電流為額定電流1.4倍，如果保護(hù)不動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)繞組會因過熱燒毀，由于缺相運(yùn)行而燒毀的電動(dòng)機(jī)繞組，其損壞特征明顯，卸開電機(jī)端蓋，看到繞組端部的1/3或2/3的極相繞組燒黑或變?yōu)樯钭厣溆嗟膬上嗬@組完好無損或稍微烤焦。則說明是缺相運(yùn)行造成的。

2、匝間短路

電動(dòng)機(jī)在下線過程中造成絕緣損壞或電磁線的質(zhì)量有問題，？因匝間短路而燒壞的電機(jī)繞組，其特征也較明顯，在線圈的端部，可以清楚地看到有幾匝或一圈或一極相組燒焦，這部分電磁線往往被燒成裸銅線，而短路部分以外的本相或其他二相線圈都比較完好或稍微燒焦。

3、相間短路

相間短路都發(fā)生在繞組端部，繞組端部相間絕緣墊片強(qiáng)度低或損壞，在電機(jī)受熱或受潮的情況下，這些薄弱處絕緣下降，最后擊穿形成相間短路。也有過橋線連接套管處理不妥或發(fā)熱燒損，過橋線連接處相碰造成相間短路。

（五）電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)

1、電源的原因

（1）電源缺相，電源斷開一相，電動(dòng)機(jī)變成單相運(yùn)行，它產(chǎn)生的磁場不是旋轉(zhuǎn)磁場而是一個(gè)脈動(dòng)磁場電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，因此單相電動(dòng)機(jī)是不能啟動(dòng)；

（2）電壓過低，電動(dòng)機(jī)的電磁啟動(dòng)力矩與電壓的平方成正比，因此電壓過低電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)；

2、電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)

（1）電動(dòng)機(jī)軸承損壞卡塞、組裝的缺陷、定轉(zhuǎn)子間隙內(nèi)有異物；

（2）所帶機(jī)械卡塞堵轉(zhuǎn)或負(fù)載過重；

3、電動(dòng)機(jī)繞組故障，繞組接線錯(cuò)誤、繞組間短路或接地故障；

4、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制回路故障，如元器件損壞，回路接線錯(cuò)誤或接線螺絲松動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉振興.船舶電氣的故障與對策分析[J].建材與裝飾，2016，31：160-161.