三相异步电机故障分析

三相交流电动机常见故障分析及处理

施文超2008.6

摘要：介绍三相交流电动机常见故障产生的原因及处理方法。

关键词：电动机轴承绕组绝缘

电机在当代各个领域中得到广泛的应用，交流异步电动机是工农业生产和人们日常生活中最常用的机械设备的驱动设备和动力源，其作用是把电能转换为机械能。异步电机中用得最多的是鼠笼型异步电动机，其结构简单，起动方便，体积较小，工作可靠，坚固耐用，便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行，人们应当了解异步电动机的安全运行的基本知识，做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患，保证电动机安全运行。

电动机在运行中由于多种原因，会出现故障，故障分机械与电气两方面。

一、机械方面的故障主要有扫膛、振动、轴承、噪声等

1、异步电动机定、转子之间气隙较小，容易导致定、转子之间相碰，而烧毁电机定子线圈。一般由于轴承使用时间较长，没有及时加油，造成磨损严重，间隙变大；端盖轴承室在加工过程中超差，使轴承跑外圈，时间长了端盖轴承室磨损较大；电机严重超载，温升过高造成轴弯曲变形引起扫膛。如浙江一家羽绒厂使用我厂的一台YD-180L-8/4 11、17Kw 的电机，由于经常超载，用了三个月点即便烧坏，未拆开时用手转动轻便灵活，而拆开检查发现转子扫堂，后更换一台13/18.5Kw电机使用至今运行良好。如发现问题以及时处理，以避免不必要的损失。

2、振动有电动机本身引起和传动装置不良所造成的，或者负载的震动传递过来，而后针对具体情况进行排除。电动机本身的振动有机械震动和电磁震动，在日常检修中大多为机械振动，主要是由于转子动平衡不好，如平衡块脱落，以及轴承不良，转轴弯曲变形，或者电动机安装不到位，紧固件松动造成的。因此要找出震动的具体原因，才能根本解决问题。

3、在机械故障中，主要以轴承故障为主，轴承经过一段时间运转，逐渐磨损，最终不能使用，这是正常现象；但由于基础不稳固，机械传动装置的不稳妥，过分震动，污秽杂质的进入等原因导致轴承损坏，轴承损坏的明显标志是：轴承及轴承盖位置过热，电机震动加剧，并发出不正常的声响，加大电机的负载转矩，造成电机过热，往往导致定转子相擦。可凭经验用听觉、温度及用手转动转轴来判断。也可用丝锥尖端接触轴承盖，柄端靠在耳朵上，通过轴承发出不同的声音，来判断轴承是损坏还是润滑问题，若是损坏应立即更换同型号新轴承，若是缺少润滑脂，须立即补充合适的润滑脂，正常情况下电动机运行3000-5000小时左右需换一次润滑脂，使用一年需更换轴承。如溧阳自来水厂使用的一台Y2-355m-6，由于运转一年多后，轴承发出不正常的声音，而且轴承温度偏高，用丝锥接触轴承盖，听到了“咝咝”的声响，打开轴承盖发现轴承盒内缺油，轴承滚柱表面光滑。这样对轴承添加润滑油脂。在添润滑脂时不宜太多，如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的磨擦而发热，一般轴承盒内所放润滑脂约为全容积的二分之一到三分之二即可。在轴承安装时如果配合公差太紧或太松，也都会引起轴承发热。在卧式电动机中装配良好的轴承只受径向应力，如果配合太紧，装配后会使轴承游隙过小，有时接近于零，用手转动不灵活，这样运行中就容易发热。

4、噪声有电磁噪声和机械噪声，电磁噪声主要有转子断条，定子绕组不对称或匝间短路，转子偏心造成，要根据具体原因更换转子，修理定子绕组解决偏心问题。机械噪声主要有负载不平衡，转子不平衡，轴承损坏，或者是风扇破损造成，解决方法有重新教动平衡，更换轴承和风扇等。

二、电气方面有电压不正常、绕组接地、绕组短路、绕组断路缺相运行等。

1、电源电压偏高、偏低机上像不平衡，电压偏高的情况较少，但电压偏高励磁电流增

大，电动机温升高，过分的高电压会危机电动机的绝缘，使其有被击穿的危险。电源电压过低时（低于额定电压的10％时），电机输出转矩就会大大降低，如果负载转距不变，转差率增大造成电动机电流上升，温度升高，长时间会影响电动机的寿命。当三相电压不对称时，即一相电压偏高或偏低时，会导致某相电流过大，电动机发热，同时转距减小会发出“翁嗡”声，时间长会损坏绕组。总之无论电压过高过低或三相电压不对称都会使电流增加，电动机发热而损坏电动机。所以按照国家标准电动机电源电压在额定值±5%内变化，电动机输出功率保持额定值。电动机电源电压不允许超过额定值的±10%，；三相电源电压之间的差值不应大于额定值的±5%。

2、电动机正常情况下，定子绕组与铁芯和机壳之间是绝缘的，并且对于380V的电机必须保证绝缘电阻大于0.38MΩ，当绕组绝缘陈旧老化，脱落、绕组受潮时，绕组中的导体就会与铁芯、机壳之间失去绝缘，其中绕组接地受潮引起较多，还有是在环境恶劣时金属物或有害粉末进入电动机绕组内部也会造成绕组接地。这时会造成接地相绕组电流过大，局部受热，严重时会烧毁绕组。电动机出现绕组接地后，若是局部不好可以局部处理，绕组接地一般发生在绕组伸出槽外的交接处（绕组端部），这时可在故障处用天然云母片或绝缘纸插入铁心和绕组之间，在用绝缘带包扎好涂上绝缘漆烘干即可，如果接地点在铁心槽内时，如果上成边绝缘损坏，可以打出槽楔修补槽衬或抬出上成线匝进行处理，若故障在槽底或者多处绝缘受损，最好办法就是更换绕组。

3、绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后，使两导体相碰，就称为绕组相间短路。发生在同一绕组中的绕组短路称为匝间短路。发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。不论是那一种，都会引起某一相或两相电流增加，引起局部发热，使绝缘老化损坏电动机。出现绕组短路时，短路点在槽外修理并不难。当发生在槽内，如果线圈损坏不严重，可将该槽线圈边加热软化后翻出受损部分，换上新的槽绝缘，将线圈受损的部位用薄的绝缘带包好并涂上绝缘漆进行烘干，用万用表检查，证明已修好后，再重新嵌入槽内，进行绝缘处理后就可继续使用，如果线圈受损伤的部位过多，或者包上新绝缘后的线圈边无法嵌入时，只好更换新的绕组。

4、绕组断路是指电动机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。定子绕组断路常发生在各绕组元件的接头处及引出线附近。这些部位都露在电动机座壳外面导线容易碰断，接头处也会因焊接不实长期使用后松脱，发现后重新接好，包好并涂上绝缘漆后就可使用。如转子绕组发生断路时，可根据电动机转动情况判断。一般表现为转速变慢，转动无力，定子电流增大和有“嗡嗡”声的现象，有时不能起动。出现转子绕组断路时，要抽出转子先查出断路的部位，如果是线圈内部一般使用断条侦察器等专用设备来确定断路部位。如果能够修复的这修复继续使用，不能修复的这要更换绕组。

5、三相异步电动机在运行过程中，断一根火线或断一相绕组就会形成缺相运行（俗称单相），如果轴上负载没有改变，则电动机处于严重过载状态，定子电流将达到额定值的几倍，时间稍长电动机就会烧毁。在各行业中，因缺相运行而烧毁的电动机所占比重最大。一般电动机缺相是由于某相熔断器的熔体接触不良，或熔丝拧的过紧而几乎压断，或熔体电流选择过小，这样通过的电流稍大就会熔断，尤其是在电动机起动电流的冲击下，更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机引入线路断线，一般是安装不当引起的断线，特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结，接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热把绕组烧断电动机出现缺相运行时。总之，不管是什么样的缺相，只要能及时发现，对电动机不会造成大的危害。为了预防电动机出现缺相运行，除了正确选用和安装外，还应严格执行有关规范，敷设馈电线路，同时加强定期检查和维护。

6、电动机的接地装置。电动机接地是一个重要环节，可是有的单位往往忽视了这一点，