淺談三相異步電動(dòng)機(jī)常見故障維修及維護(hù)

張晟

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊(duì)，新疆哈密 839000）

1 前言

三相籠式異步電動(dòng)機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力設(shè)備之一。三相籠式異步電動(dòng)機(jī)故障將直接影響相關(guān)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，阻礙正常生產(chǎn)，乃至可能引發(fā)安全事故。三相籠式異步電動(dòng)機(jī)故障包括電氣故障和機(jī)械故障兩個(gè)部分，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹了一些電動(dòng)機(jī)故障及處理方法。

2 三相籠式異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理

三相籠式異步電機(jī)由為定子、轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本結(jié)構(gòu)組成，定子繞組和硅鋼片疊加而成的鐵芯構(gòu)成定子，鑄鋁籠式繞組、硅鋼片疊加而成的鐵芯、剛性轉(zhuǎn)軸構(gòu)成了轉(zhuǎn)子。定子繞組是一個(gè)三相對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，當(dāng)接入的三相交流電流時(shí)，會(huì)形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子切割磁感線，感生出感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子鑄鋁鼠籠產(chǎn)生電磁力，從而通過(guò)轉(zhuǎn)軸向外輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)其他設(shè)備運(yùn)行。

3 三相籠式異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械故障

3.1 定子、轉(zhuǎn)子的“掃堂”故障

三相籠式異步電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子之間氣隙極小，當(dāng)軸承高度磨損，軸承內(nèi)圈或軸承外圈磨損變形，讓定子、轉(zhuǎn)子同心度無(wú)法滿足時(shí)，其相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)就會(huì)相碰、摩擦（通俗說(shuō)法：掃堂）。解決方法：更換軸承，更換端蓋，修復(fù)轉(zhuǎn)軸，更換轉(zhuǎn)子。

電動(dòng)機(jī)的“掃堂”故障會(huì)引起其他故障，如增大電動(dòng)機(jī)鐵損，電動(dòng)機(jī)溫升變高，降低絕緣強(qiáng)度和損壞線圈絕緣。處理方法：“掃堂”嚴(yán)重時(shí)，更換定子；“掃堂”輕微時(shí)，清理磨損，澆入絕緣漆恢復(fù)硅鋼片相互的絕緣。

3.2 軸承高溫、損壞等故障

軸承是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的支持構(gòu)件，負(fù)載極重，是極易磨損、損壞的零件?？刹扇〔鹦稒z測(cè)，也可在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，可憑工作經(jīng)驗(yàn)，采取聽電機(jī)運(yùn)行聲音來(lái)辨別。如聽到有沖擊聲，可判斷軸承滾珠碎裂，解決方法：拆卸并更換同型號(hào)軸承;若聽到有摩擦聲，是軸承缺少潤(rùn)滑油脂。解決方法：添加同型號(hào)潤(rùn)滑脂，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行3000h 至5000h 添加潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂添加量，軸承座全容積二分之一到三分之二。

軸承的檢查內(nèi)容:軸承是否有裂紋，軸承保持架是否完好，內(nèi)外圈是否過(guò)度磨損。軸承是否有過(guò)度磨損的檢測(cè)方法，一支手捏住軸承內(nèi)圈，并使軸承擺平，另一只手用力推外鋼圈，使軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)。軸承外圈應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)動(dòng)中無(wú)振動(dòng)和卡滯現(xiàn)象。當(dāng)軸承停轉(zhuǎn)后應(yīng)有倒退的現(xiàn)象。如不符合則軸承磨損嚴(yán)重應(yīng)更換軸承。

軸承發(fā)熱的原因?yàn)?軸承安裝配合公差太緊或太松，解決方法調(diào)整安裝配合公差。

4 三相籠式異步電動(dòng)機(jī)常見電氣故障

電氣故障可分為：電壓超標(biāo)、繞組線圈接地、繞組線圈短路、缺相運(yùn)行等。

4.1 電源電壓超標(biāo)

若電源電壓高，電動(dòng)機(jī)溫升高；若電源電壓低，電動(dòng)機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速降低，同時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)生過(guò)載，電動(dòng)機(jī)溫升高；三相電壓的對(duì)稱性同樣重要，若其中一項(xiàng)或兩項(xiàng)電壓高，電動(dòng)機(jī)同樣會(huì)溫升高，會(huì)損壞繞組線圈的絕緣強(qiáng)度?？傊娫措妷旱馁|(zhì)量直接影響到電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

4.2 繞組線圈接地

電動(dòng)機(jī)受潮通常會(huì)降低繞組線圈的絕緣強(qiáng)度使得繞組線圈的接地，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大，當(dāng)電機(jī)溫升過(guò)大時(shí)會(huì)燒毀繞組線圈，因此在使用電動(dòng)機(jī)前測(cè)量電動(dòng)機(jī)的絕緣強(qiáng)度，可有效的避免此類故障的發(fā)生，到出現(xiàn)繞組線圈接地時(shí)，必須對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行紅外線加溫干燥處理。

4.3 繞組線圈短路

繞組線圈短路是指繞組線圈相鄰導(dǎo)線以及兩相繞組之間的短路。會(huì)造成電流增大，局部溫升過(guò)高。最終使得電動(dòng)機(jī)燒毀?？墒褂谜讱W表或萬(wàn)用表測(cè)量，處理此故障的方法為更換新的繞組線圈。

4.4 繞組線圈斷路

繞組線圈斷路是指繞組線圈因種種原因斷開造成的。其最終的結(jié)果在短時(shí)間內(nèi)會(huì)造成電動(dòng)機(jī)繞組線圈的燒毀，有著較高的突發(fā)性，無(wú)法很好的進(jìn)行早期判斷、干預(yù)，只能事發(fā)后維修電動(dòng)機(jī)更換繞組線圈。

4.5 電動(dòng)機(jī)缺相

電動(dòng)機(jī)缺相是指電機(jī)運(yùn)行時(shí)，因種種原因斷開一根火線或斷一相繞組運(yùn)行。其特點(diǎn)為繞組線圈電流突然增大到額定值的二倍及以上，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)燒毀電動(dòng)機(jī)繞組線圈，同樣突發(fā)性高，也只能在事發(fā)后對(duì)電動(dòng)機(jī)更換繞組線圈。

5 常見故障的鑒別

5.1 電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)

（1）按電源引入方向從上向下使用萬(wàn)用表或電筆逐級(jí)檢測(cè)，順序?yàn)殡娫词欠窠油?，保護(hù)空氣開關(guān)是否閉合，交流接觸器上下觸點(diǎn)，變頻器主回路上下端，電動(dòng)機(jī)連接線，熱保護(hù)繼電器上下觸點(diǎn)，熱保護(hù)繼電器輔助觸點(diǎn)，熱保護(hù)繼電器保護(hù)電流的整定值是否正確。

（2）對(duì)電動(dòng)機(jī)的檢查，檢查是否斷路、接地、相間繞組線圈是否短路，軸承是否抱死等。

（3）控制線路是否正確，各接線點(diǎn)是否松動(dòng)虛接?？刂凭€路錯(cuò)誤則應(yīng)給予改正，以及從新固定控制線。

5.2 電動(dòng)機(jī)通電后，電動(dòng)機(jī)有震動(dòng)聲

（1）繞組數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，包含繞組始末段連接錯(cuò)誤，定子繞組斷路。解決方法:查出錯(cuò)誤重新繞制，連接繞組。

（2）電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)大.解決方法:檢查設(shè)備排除機(jī)械故障。

（3）電動(dòng)機(jī)電源缺相，解決方法：恢復(fù)正常供電。

（4）電壓過(guò)低，通常是因?yàn)殡娎|長(zhǎng)度大，線徑過(guò)小造成的，解決方法：給換符合要求的電力電纜。

5.3 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)三相電流不平衡

原因?yàn)楦骼@組電阻阻值不等且相差過(guò)大、某項(xiàng)電源電壓過(guò)高或過(guò)低?？捎萌f(wàn)用表檢查電源電壓、各繞組的電阻值。解決方法為：重新繞制繞組，檢查供電電源電壓。

5.4 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱或冒煙

此類問(wèn)題較為復(fù)雜，包含如下情況：

（1）電源電壓過(guò)高或過(guò)低，應(yīng)提高供電質(zhì)量。

（2）電動(dòng)機(jī)“掃膛”或電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸彎曲，應(yīng)更換同型號(hào)同精度軸承或電機(jī)轉(zhuǎn)子。

（3）電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)或正反轉(zhuǎn)次數(shù)過(guò)多。應(yīng)減少電動(dòng)機(jī)起動(dòng)及正反轉(zhuǎn)次數(shù)，或改變電機(jī)控制方式，如可使用電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器或變頻器控制電動(dòng)機(jī)。

（4）籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子斷條，可以更換電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子。

（5）繞組距間短路相間短路以及繞組接地?？梢愿鼡Q電動(dòng)機(jī)繞組。

（6）電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇損壞、變頻電動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇故障。解決方法應(yīng)更換風(fēng)扇或?qū)︼L(fēng)扇進(jìn)行維修。

（7）繞組接線錯(cuò)誤，既將星型連接電動(dòng)機(jī)接成了角型接發(fā)或把角型連接電動(dòng)機(jī)接成星型解法。解決方法：改正接線。

（8）軸承潤(rùn)滑脂加注過(guò)多也會(huì)造成電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，應(yīng)使用鋰基潤(rùn)滑脂或二硫化鉬潤(rùn)滑脂，使用量為軸承座全容量的二分之一至三分之二。

5.5 電動(dòng)機(jī)外殼帶電

（1）相線與保護(hù)接地線接錯(cuò)，應(yīng)重新接線給予糾正錯(cuò)誤。

（2）電動(dòng)機(jī)繞組因受潮、高溫，造成絕緣嚴(yán)重老化，應(yīng)給予電動(dòng)機(jī)做烘干處理或更換繞組處理。

（3）電源線與接線合相接觸，重新接線、加強(qiáng)接頭處絕緣、修理變形的接線盒。

（4）電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組線圈兩端與電機(jī)端蓋接觸，因震動(dòng)導(dǎo)致線圈繞組絕緣層破壞接地，應(yīng)拆下端蓋，檢查繞組，重新對(duì)繞組整形并重建絕緣。

6 結(jié)束語(yǔ)

電機(jī)的故障是多種多樣的，全面的掌握異步電動(dòng)機(jī)的特性，認(rèn)知其故障及產(chǎn)生內(nèi)在發(fā)生的機(jī)理和故障的解決的方式、方法，才能確保電動(dòng)機(jī)可靠的運(yùn)行，更好的服務(wù)于生產(chǎn)活動(dòng)。