淺談三相異步電動機(jī)的正確使用及故障處理

楊 波

(大冶有色金屬有限責(zé)任公司稀貴金屬廠，湖北 黃石435005)

0 引言

電動機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式電動機(jī)器，能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，它主要包括一個用以產(chǎn)生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子。在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過并受磁場的作用而轉(zhuǎn)動。在世界各國的工業(yè)生產(chǎn)中，電動機(jī)是主要的且應(yīng)用比較普遍的動力傳動設(shè)備，這在我廠也不例外。我廠主要使用的是三相異步交流電動機(jī)，作為生產(chǎn)設(shè)備動力源的首要環(huán)節(jié)，其運(yùn)轉(zhuǎn)正常與否與生產(chǎn)的進(jìn)度以及效益息息相關(guān)。因此，筆者結(jié)合這幾年的工作經(jīng)驗(yàn)，通過與同事討論分析，再加上翻閱相關(guān)書籍文獻(xiàn)，對電動機(jī)的正確使用以及故障診斷做出了簡要分析。

1 三相異步電動機(jī)的正確使用

在電動機(jī)的正常使用過程中，要確保其符合以下3個運(yùn)行條件：(1)電源條件、電源電壓、頻率和相數(shù)應(yīng)與電動機(jī)銘牌數(shù)據(jù)相同。電源電壓額定值的偏差不超過±5%，頻率的偏差不超過±1%。(2)環(huán)境條件。電動機(jī)運(yùn)行地點(diǎn)的環(huán)境溫度不得超過40℃，適用于室內(nèi)通風(fēng)干燥處。(3)負(fù)載條件。電動機(jī)的性能應(yīng)與啟動、制動、不同的額定負(fù)載以及變速或調(diào)速等負(fù)載條件相適應(yīng)，使用時應(yīng)保持負(fù)載不超過電動機(jī)的額定值。

在電動機(jī)正常運(yùn)行的同時，做好電動機(jī)的維護(hù)工作也是相當(dāng)重要的，具體如下：(1)電動機(jī)在正常運(yùn)行時的溫度不應(yīng)超過允許限度。運(yùn)行時值班人員應(yīng)經(jīng)常注意檢查電動機(jī)各部位的溫度情況。(2)監(jiān)視電動機(jī)負(fù)載電流。電動機(jī)過載或發(fā)生故障時，都會引起定子電流劇增，使電動機(jī)過熱。針對這一問題，配備有相應(yīng)的電流電壓表，可以直接觀測；不具備觀測條件的可以通過鉗形電流表直接檢測電動機(jī)三相電源線的電流。(3)應(yīng)注意電動機(jī)的氣味、振動和噪聲，繞組溫度過高就會發(fā)出焦味。如果是機(jī)械故障，就會形成振動和噪聲，因此在聞到焦味或發(fā)現(xiàn)不正常的振動或雜音時，應(yīng)立即停車檢查。(4)經(jīng)常檢查軸承發(fā)熱、漏油情況，定期更換潤滑油，滾動軸承潤滑油不宜超過軸承室容積的2／3。(5)注意保持電動機(jī)內(nèi)部清潔，不允許有水滴、油污及雜物等落入電動機(jī)內(nèi)部。電動機(jī)的進(jìn)風(fēng)口必須保持暢通無阻。

2 三相異步電動機(jī)運(yùn)行中的主要故障及其處理方法

在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查電動機(jī)，以便及時發(fā)現(xiàn)各種故障。一般比較常見的電動機(jī)故障有機(jī)械故障和電氣故障2種，具體如下：

(1)機(jī)械故障。主要有軸承過熱、電動機(jī)振動和轉(zhuǎn)子偏心3種情況：1)軸承過熱。此種情況可能是由于軸承內(nèi)部的潤滑油不夠、轉(zhuǎn)軸摩擦力過大、潤滑油中含有雜質(zhì)或軸承內(nèi)滾珠損壞等引起。2)電動機(jī)振動。主要是由電動機(jī)底座安裝不正、聯(lián)軸器配合不良、轉(zhuǎn)子鐵心振動、電動機(jī)內(nèi)部摩擦碰撞以及電動機(jī)軸線與其連接設(shè)備轉(zhuǎn)軸沒有對準(zhǔn)等引起。3)轉(zhuǎn)子偏心。可能是由于軸襯松掉、軸承移位、轉(zhuǎn)子及定子鐵心變形、轉(zhuǎn)軸彎曲及轉(zhuǎn)子平衡不良等引起。

(2)電氣故障。主要有電動機(jī)啟動時的故障、電動機(jī)過熱和電動機(jī)絕緣層損壞3種情況：1)啟動時的故障。由于控制線路接線錯誤、線路短路、工作電壓不對、負(fù)載力矩過高或啟動設(shè)備有故障等引起。2)電動機(jī)過熱。由于線路電壓高于電動機(jī)額定電壓、過負(fù)荷運(yùn)行、電動機(jī)尾部風(fēng)扇排風(fēng)量不夠、電動機(jī)工作環(huán)境溫度過高或電動機(jī)匝間短路等引起。3)絕緣層損壞。可能是由于電動機(jī)工作電壓過高，導(dǎo)致線圈運(yùn)行時溫度升高，進(jìn)而造成絕緣層逐漸破壞。此外，還可能是由于工作環(huán)境中的腐蝕性氣體侵入電動機(jī)內(nèi)部腐蝕絕緣層，或電動機(jī)檢修拆裝碰撞導(dǎo)致絕緣層破損。

2.1 導(dǎo)致電動機(jī)溫升過高的原因及處理方法

(1)電動機(jī)長期過載運(yùn)行。電動機(jī)過載時流過各繞組的電流超過了電動機(jī)額定電流，會導(dǎo)致電動機(jī)過熱，此時比較容易導(dǎo)致繞組線圈燒壞。(2)未按規(guī)定運(yùn)行。電動機(jī)必須按規(guī)定運(yùn)行，嚴(yán)格上說要禁止電動機(jī)“短時”或“斷續(xù)”運(yùn)行。(3)電樞繞組斷路。電樞繞組斷路可用兆歐表檢查，若斷路在繞組外部，可用絕緣膠帶進(jìn)行包扎處理；若在繞組內(nèi)部，按照我廠現(xiàn)行的技術(shù)裝備力量，則需要重新更換電動機(jī)。(4)通風(fēng)量不夠。在正常運(yùn)行情況下，如果電動機(jī)自身過熱，則有可能是其風(fēng)扇排風(fēng)出現(xiàn)故障，此時應(yīng)檢查其尾部的通風(fēng)口是否堵塞或扇葉是否完好。

2.2 電動機(jī)不能正常啟動的原因及處理方法

電動機(jī)不能正常啟動的情況可分為2種：一種是電動機(jī)不能啟動，也不動作；另一種是電動機(jī)不能啟動，但是內(nèi)部會發(fā)出嗡嗡的響聲。具體分析如下：

(1)電動機(jī)不能啟動，也不動作，有以下幾種情況：1)電源沒電。接通電源即可。2)電動機(jī)內(nèi)部線圈上的熔體熔斷。更換熔體即可。3)電源線有兩相或三相斷線或接觸不良。直接找出線路故障點(diǎn)，恢復(fù)即可。4)電源開關(guān)或電動機(jī)直接啟動控制開關(guān)有兩相或三相接觸不良。直接找出線路故障點(diǎn)，恢復(fù)即可。5)電動機(jī)繞組如果是Y接法，則可能有兩相或三相斷線；如果是△接法，則可能是三相斷線。同樣找出線路故障點(diǎn)，恢復(fù)即可。

(2)電動機(jī)不能啟動，但是會發(fā)出嗡嗡聲，有以下幾種情況：1)定子或轉(zhuǎn)子繞組斷路或電源有一相斷線。查出故障點(diǎn)是處于繞組還是電源相線，恢復(fù)即可。2)電源回路接線端松動，接觸電阻過大。緊固接線端螺絲，再用萬能表檢查三相接線端是否完好。3)負(fù)載端負(fù)載過大或電動機(jī)轉(zhuǎn)子被卡住。如果是負(fù)載過大，調(diào)整電動機(jī)負(fù)載；如果是轉(zhuǎn)子卡住，找出內(nèi)部機(jī)械故障并消除即可。4)電源電壓過低或壓降過大。檢查是否將△接法接成Y接法，檢查是否是電源線過細(xì)、電阻過大造成壓降過大。5)電動機(jī)裝配太緊或軸承內(nèi)潤滑油過硬造成轉(zhuǎn)動部位摩擦力過大。重新裝配，更換合格的潤滑油即可。6)電動機(jī)軸承損壞卡死。此種情況更換軸承即可。

2.3 電動機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行時轉(zhuǎn)速過低的原因及處理方法

(1)電動機(jī)負(fù)載過大。更換大功率電動機(jī)或調(diào)整電動機(jī)負(fù)載即可。(2)電源電壓過低或有一相電源線斷路。檢查電源電壓和三相線路的接觸情況。(3)電動機(jī)碳刷和滑環(huán)接觸不良。調(diào)整碳刷壓力并改善碳刷與滑環(huán)接觸面。(4)定子繞組中有一相斷路。查找斷路點(diǎn)恢復(fù)即可。(5)電動機(jī)內(nèi)部傳動機(jī)械卡住或摩擦力過大。重新裝配機(jī)械部件并加潤滑油潤滑即可。

2.4 電動機(jī)外殼帶電的原因及處理方法

(1)電動機(jī)繞組引出線或電源線絕緣損壞在接線盒處碰殼，使外殼帶電，此時應(yīng)對引出線或電源線的破損處用絕緣膠帶進(jìn)行包扎處理。(2)電動機(jī)繞組嚴(yán)重老化或受潮，使鐵心或外殼帶電。我廠老廠區(qū)現(xiàn)行設(shè)備老化比較嚴(yán)重，加上采用濕法工藝，此種情況出現(xiàn)的頻率就比較高。針對電動機(jī)繞組老化的情況，應(yīng)更換繞組或電動機(jī)；若電動機(jī)受潮，則可以對電動機(jī)進(jìn)行干燥處理。(3)錯將電源相線當(dāng)作接地線接至外殼，使外殼帶有相電壓。此時重新按正確接線法改正即可。(4)中性點(diǎn)接地的三相四線制設(shè)備設(shè)置接地點(diǎn)，但沒有設(shè)置接零點(diǎn)。針對此種情況，當(dāng)設(shè)備發(fā)生碰殼時，不但設(shè)備的外殼有對地電壓，而且所有與零線相連接的其他設(shè)備外殼也都會帶電，并且是超出安全電壓范圍的相電壓。此時應(yīng)找出沒有接零線的設(shè)備重新接零線，并處理設(shè)備的碰殼故障。(5)接地線斷路。重新接好接地線即可。(6)接地不良或接地電阻過大。此時可以重新安裝接地線或重新尋找接地點(diǎn)。

3 結(jié)語

以上是筆者根據(jù)這幾年的工作經(jīng)驗(yàn)，加上與同事討論，并查閱相關(guān)書籍資料，針對電動機(jī)的日常正確使用以及可能出現(xiàn)的故障及處理方法所做的分析總結(jié)，希望能為同行業(yè)相關(guān)人士提供借鑒。

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