煤礦用三相異步電動機常見故障探究

賀保建

摘要：文章基于三相異步電動機的工作原理，分析礦用三相異步電動機運行中容易出現(xiàn)的故障及其原因，針對其常見故障提出了相應的故障處理措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦;三相異步電動機;常見故障

1引言

三相異步電動機是煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的重要電氣設(shè)備，由于煤礦作業(yè)環(huán)境潮濕且煤塵、粉塵多，加之其他外界因素以及人為因素，增加了電動機運行中的故障概率。為了保障煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)和生產(chǎn)效益，需要及時發(fā)現(xiàn)和排除故障。這就需要總結(jié)分析其運行中的常見故障并研究相應的故障處理措施。

2三相異步電動機工作原理

三相異步電動機主要有定子和轉(zhuǎn)子兩個部分，所謂定子就是電動機中的固定部分，轉(zhuǎn)子就是轉(zhuǎn)動部分，這兩個部分主要由鐵芯、繞組和轉(zhuǎn)軸三個部件組成。將對稱的三相交流電通入三相定子繞組之后，就會在此繞組中形成一個旋轉(zhuǎn)磁場，此旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向為順時針，其同步轉(zhuǎn)速為n，旋轉(zhuǎn)方向是沿著定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間。由于轉(zhuǎn)子的初始速度為零，則上述旋轉(zhuǎn)磁場以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)的過程中就會收到轉(zhuǎn)子導體的切割作用而產(chǎn)生感應電動勢。在產(chǎn)生上述感應電動勢的同時，因為轉(zhuǎn)子導體兩端處于短接狀態(tài)，此時還會在轉(zhuǎn)子導體中產(chǎn)生感應電流，其方向與感應電動勢方向一致。此外，此電子磁場中的電磁力作用還會影響轉(zhuǎn)子載流導體，表現(xiàn)出對轉(zhuǎn)子軸的電磁轉(zhuǎn)矩作用，這就會對轉(zhuǎn)子起到驅(qū)動作用，使其沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

3煤礦用三相異步電動機常見故障分析

3.1單相運行故障

此電動機的電源線中如果出現(xiàn)其中某一相的斷線故障時，或者出現(xiàn)開關(guān)與接觸器之間的接觸不良問題時，就會導致其出現(xiàn)單相運行故障。在此故障的影響下會降低電動機轉(zhuǎn)速并增加定子中的電流大小，甚至會超過額定電流而導致溫度升高，一旦溫度過高則會造成電動機燒毀故障。

3.2 V形運行故障

一旦在電動機運行中出現(xiàn)聯(lián)結(jié)的定子繞組中的某一相出現(xiàn)斷線故障，剩余的兩相繞組就會按照V形方式進行聯(lián)結(jié)，此時V形聯(lián)結(jié)下的電動機則只有兩相繞組正常運行，這就會降低其運行功率。而如果電動機此時的負荷比較大，則會導致轉(zhuǎn)速的降低，也會導致定子中的電流超過額定電流，在長時間運行中會導致發(fā)熱異常和振動加劇問題，嚴重時會導致電動機燒毀問題。

3.3定子繞組接地故障

此接地故障主要由于繞組與大地連接而導致電動機機殼帶電，這就會引起短路故障問題。此問題還會造成繞組中部分匝數(shù)短接問題而減少有效匝數(shù)，這也會造成電流和發(fā)熱量的增加，進而會影響繞組正常運行，甚至會燒毀電動機。

3.4定子繞組短路故障

此故障主要分為匝間短路和相間短路兩種，對于前者來說，主要在同一個繞組線圈內(nèi)出現(xiàn)，此故障會減少繞組線圈匝數(shù)而增加電流，這也會導致發(fā)熱量的增加而影響繞組的正常運行。而此故障出現(xiàn)時電動機會在短時間內(nèi)仍然可以正常運行，只是會發(fā)成異常的電磁噪音以及過熱問題。對于后者來說則主要發(fā)生在不同繞組之間，此故障會減少接在電源電壓下的匝數(shù)，同時還會出現(xiàn)轉(zhuǎn)差變化問題而減小電動機阻抗，這也會增加從電源過來的定子電流，容易在沒有及時切斷電源時造成繞組被燒毀的問題。

3.5籠型轉(zhuǎn)子斷籠故障

如果此類電動機采用的是鑄鋁轉(zhuǎn)子，容易在運行中造成斷籠故障，此故障被分為斷條和斷環(huán)兩種，對于前者來說，主要表現(xiàn)出電動機籠條中的一根或多根出現(xiàn)斷裂的問題，或者其中出現(xiàn)的氣泡現(xiàn)象。后者則主要表現(xiàn)出端環(huán)中的一環(huán)或多環(huán)出現(xiàn)的斷裂問題。在此故障發(fā)生時，如果此時的負載正常則會表現(xiàn)出轉(zhuǎn)速偏低的現(xiàn)象，同時伴隨有電動機異常振動和異響問題。而如果此時的負載不斷增加，則會加劇上述異常振動和聲響問題，還會降低啟動轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩。此時使用三相電流表對定子電流進行測量會發(fā)現(xiàn)此電流表的表針在周期性的擺動，而如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)子緩慢轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象，還會出現(xiàn)三相電流交替變化的現(xiàn)象，而且此電流變化中的最大值和最小值三相基本相同。

4煤礦用三相異步電動機常見故障處理措施

4.1電動機無法轉(zhuǎn)動的處理

如果對電動機通電之后出現(xiàn)不轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象，檢查之后沒有發(fā)現(xiàn)異常聲響和味道，也不存在冒煙問題，此時就需要檢查電源回路開關(guān)、熔絲和接線盒等部位，通過上述斷點檢查，及時針對發(fā)現(xiàn)的問題開展修復和更換。如果在通電之后不轉(zhuǎn)動但是經(jīng)過檢查之后發(fā)現(xiàn)熔絲燒斷，則可能是出現(xiàn)了刀閘中的一相沒有合好的問題，這就需要對短路位置進行檢查并對接地故障進行消除，并且對燒斷的熔絲進行更換。而如果在通電之后不轉(zhuǎn)動且伴隨著嗡嗡的聲響，則可能是出現(xiàn)了定子或轉(zhuǎn)子繞組中的一相斷線問題。針對上述問題，需要對斷點進行檢查和修復，還要對繞組極性、繞組末端是否正確進行檢查和處理，然后對松動的接線螺絲進行緊固，使用萬用表對接頭是否假接情況進行判斷和修復。

4.2電動機啟動困難的處理

如果出現(xiàn)電動機啟動困難的問題，其主要原因可能是出現(xiàn)了電源電壓不足、籠型轉(zhuǎn)子開焊、定子和轉(zhuǎn)子中的局部線圈連接錯誤、電機繞組修復時出現(xiàn)匝數(shù)增多的問題。針對上述問題，需要檢測電源電壓并提高其電壓值，修復其中轉(zhuǎn)子中的開焊或斷裂問題，適當減少線圈匝數(shù)來保證繞組的正常工作。

4.3其他故障

此類電動機在運行中可能出現(xiàn)異響或者軸承過熱的問題，對于前者來說，通常由于絕緣紙或槽楔之間出現(xiàn)接觸摩擦的原因、軸承磨損或存在異物的原因、風道被堵塞、定轉(zhuǎn)子鐵芯相互摩擦等原因造成的。這就需要對絕緣紙進行修剪以及對槽楔進行削低，對軸承和風道進行及時清潔或更換。對于后者來說，可能會由于潤滑油脂數(shù)量異常、質(zhì)量異常以及軸承和軸頸、端蓋無法有效配合而引起。這就需要定期檢查潤滑油脂，保證其質(zhì)量達標和數(shù)量符合要求，還要保證所選擇的軸頸或端蓋與軸承配套。

5結(jié)語

煤炭行業(yè)中常用的三相異步電動機由于運行環(huán)境比較惡劣，運行中容易出現(xiàn)各種類型的故障而影響正常生產(chǎn)，甚至會導致安全事故問題。這就需要針對常見故障做好故障原因分析和預防處理工作，減少故障概率以及故障檢修所消耗的時間與費用，及時恢復并保證其工作性能，確保煤礦生產(chǎn)的順利開展。

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