三相電機常見啟動故障及修理實例
三相異步電動機電機啟動常見故障
簡介： 結(jié)合生產(chǎn)運行與檢修實踐對生產(chǎn)過程中電機常見的一些問題及解決方案檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)工藝卡作初步探討。
一、引言
建滔集團(tuán)共有生產(chǎn)用電機10000余臺，遍及集團(tuán)公司生產(chǎn)裝置的各個角落，在生產(chǎn)過程中發(fā)揮著極其重要的作用。但由于大部分電機使用年限較長，且不少電機長年累月運行在較惡劣的環(huán)境中，電機燒毀的事故常有發(fā)生，而且呈上升趨勢，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)的安全、可靠、長周期運行?，F(xiàn)針對電機燒毀原因及相應(yīng)對策做一簡要分析和介紹，希望能對從事電氣工作和安全管理工作的人員有所幫助。
二、電機繞組局部燒毀的原因及對策
1．由于電機本身密封不良，加之環(huán)境跑冒滴漏，使電機內(nèi)部進(jìn)水或進(jìn)入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機繞組絕緣受到浸蝕，最嚴(yán)重部位或絕緣最薄弱點發(fā)生一點對地、相間短路或匝間短路現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電機繞組局部燒壞。
相應(yīng)對策：①盡量消除工藝和機械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象；②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封，例如在各法蘭涂少量704密封膠，在螺栓上涂抹油脂，必要時在接線盒等處加裝防滴濺盒，如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應(yīng)做保護(hù)罩；③對在此環(huán)境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴(yán)重時要及時進(jìn)行中修。
2．由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦（俗稱掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇?。?yán)重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成：①軸承裝配不當(dāng)，如冷裝時不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損，導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象，裝電機端蓋時不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內(nèi)圈故障會造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升，只要軸承完好，允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈，運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。③軸承重新更換加工，電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過小或不均勻?qū)е螺S承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯位或重新對轉(zhuǎn)軸機加工后精度不夠，致使軸承內(nèi)、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高，且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問題，例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。⑧備機長期不運行，油脂變質(zhì)，軸承生銹而又未進(jìn)行中修。
相應(yīng)對策：①卸裝軸承時，一般要對軸承加熱至80℃~100℃，如采用軸承加熱器，變壓器油煮等，只有這樣，才能保證軸承的裝配質(zhì)量。②安裝軸承前必須對其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的清洗，軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì)，填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對中，不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色，通風(fēng)必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風(fēng)葉要保持完好。⑥禁止多種潤滑油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進(jìn)行全面仔細(xì)的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機，使用前必須進(jìn)行必要的解體檢查，更新軸承油脂。
3．由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦，導(dǎo)致繞組局部燒壞。
相應(yīng)對策：電機在更新繞組時，必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準(zhǔn)碰及繞組，電機轉(zhuǎn)子抽芯時必須將轉(zhuǎn)子抬起，杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查確診。
4．由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。
相應(yīng)對策：①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風(fēng)散熱良好。③避免電動機頻繁啟動，必要時需對電機轉(zhuǎn)子做動平衡試驗。
5．電機繞組絕緣受機械振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設(shè)備振動，電機轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應(yīng)對策：①盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓電機。②保證被拖動設(shè)備和電機的振動值在規(guī)定范圍內(nèi)。
三、三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀（或過熱）的原因及對策
如果出現(xiàn)電動機一相或兩相繞組燒壞（或過熱），一般都是因為缺相運行所致。在這里不作深刻的理論分析，僅作簡要說明。
當(dāng)電機不論何種原因缺相后，電動機雖然尚能繼續(xù)運行，但轉(zhuǎn)速下降，滑差變大，其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關(guān)系后與A相并聯(lián)，在負(fù)荷不變的情況下，A相電流過大，長時間運行，該相繞組必然過熱而燒毀。
為三相異步電動機繞組為Y接法的情況：電源缺相后，電動機尚可繼續(xù)運行，但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降，轉(zhuǎn)差變大，磁場切割導(dǎo)體的速率加大，這時B相繞組被開路，A、C兩相繞組變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過電流過大，長時間運行，將導(dǎo)致兩相繞組同時燒壞。
這里需要特別指出，如果停止的電動機缺一相電源合閘時，一般只會發(fā)生嗡嗡聲而不能啟動，這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，但當(dāng)缺一相電源后，定子鐵心中產(chǎn)生的是單相脈動磁場，它不能使電動機產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。因此，電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中，電動機氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，所以，正在運行中的電動機缺相后仍能運轉(zhuǎn)，只是磁場發(fā)生畸變，有害電流成分急劇增大，最終導(dǎo)致繞組燒壞。
相應(yīng)對策：無論電動機是在靜態(tài)還是動態(tài)，缺相運行帶來的直接危害就是電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時，由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態(tài)時，缺相會在電機繞組中產(chǎn)生幾倍于額定電流的堵轉(zhuǎn)電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴(yán)重。所以在我們對電機進(jìn)行日常維護(hù)和檢修的同時，必須對電機相應(yīng)的MCC功能單元進(jìn)行全面的檢修和試驗。尤其是要認(rèn)真檢查負(fù)荷開關(guān)、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。
四、為規(guī)范電機檢修及保證檢修質(zhì)量，制定如下電機工藝卡 低壓交流異步電動機檢修工藝卡
例1 某化工廠用185kw 電動機增大起動轉(zhuǎn)矩解決起動困難的做法
問題分析
三相異步電動機為了降壓起動，通常采用丫聯(lián)結(jié)起動，△ 聯(lián)結(jié)運行。該機驅(qū)動的化工機械慣性大，起動時要求有較大轉(zhuǎn)矩，運行中要求轉(zhuǎn)矩較小，運行時電流為額定值的1/3~ 1/6 。換小容量電動機又滿足不了起動要求。結(jié)果采取改變起動和運行時繞組聯(lián)結(jié)方式，既克服了起動困難，又節(jié)約了電能。
改接方法
原機是丫聯(lián)結(jié)起動，△ 聯(lián)結(jié)運行，經(jīng)常因起動困難，影響生產(chǎn)。根據(jù)該廠電網(wǎng)容量大，電動機運行時負(fù)載電流小情況，將該185kw 電動機改為△ 聯(lián)結(jié)起動，丫聯(lián)結(jié)運行。在原控制回路中加了一個時間繼電器，起動后通過時間繼電器，將電動機由△ 聯(lián)結(jié)起動轉(zhuǎn)為丫聯(lián)結(jié)運行。改接后電動機不僅起動順利，功率因數(shù)由原來的0 . 51 提高到0 . 84 ，無功功率由原來的48.5kvar 降為27.8kvar ，節(jié)電效果明顯。對類似情況的電動機，均可參照本例做法改接。
例2 一臺Y200L 一4 型30kw 電動機空載通電后電動機既不轉(zhuǎn)動又無聲響
分析檢查
根據(jù)通電后無聲響又不轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象，可能是電源無電或未接通電源。用萬用表交流電壓500V 擋檢測電動機出線端子，未量出電壓，查證電源無電，是車間分閘一相熔斷器熔體燒斷。
修理方法
更換熔斷器后，再合閘電動機很快起動且轉(zhuǎn)人正常運轉(zhuǎn)。
例3 一臺三相異步電動機通電后不起動，僅發(fā)出嗡嗡聲
分析檢查與修理
三相電動機通電后只有嗡嗡聲但不轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，說明電源有電，但斷相，不是一相熔體斷，就是電動機繞組有一相斷路，應(yīng)立即切斷電源檢查。檢測結(jié)果是接觸器一相接觸不良。
修理方法
通過調(diào)整和整定接觸器，在不通電情況下拉合閘試驗時，三相動觸頭開合一致、接觸嚴(yán)密；通電后檢查觸頭接觸良好，電動機很快起動，又無嗡嗡聲。
例4 一臺JZR-80kw 電動機通電不轉(zhuǎn)動，只發(fā)出較小的嗡嗡聲
分析檢查
切斷電源后先分別檢查熔斷器、接觸器、和電源，沒有斷相。再檢查電動機定子繞組外部無斷相和開路，測三相繞組直流電阻平衡。對轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢查時，發(fā)現(xiàn)V相一組電刷卡在刷握內(nèi)，和集電環(huán)不接觸。
修理方法
卸下全部電刷，檢查三相6個刷握內(nèi)有銹蝕的氧化物，尤其V 相兩只刷握最嚴(yán)重。用砂布一一打磨刷握內(nèi)壁，更換了全部電刷，且電刷與集電環(huán)接觸面磨成弧面，電刷裝入刷握后，人工上下移動無卡住現(xiàn)象，調(diào)整好彈簧壓力。試車后電動機起動順利，運行平穩(wěn)，電刷與集電環(huán)間無火花。
例5 車床上2 臺5.5kw 電動機輕載串聯(lián)、重載并聯(lián)運行，突然出現(xiàn)起動慢
分析檢查
經(jīng)檢查試車發(fā)現(xiàn)在串聯(lián)運行時，第2 臺電動機線電壓僅為230V ，說明電動機內(nèi)部有故障。用雙臂電橋分別測兩機定子繞組的直流電阻時，發(fā)現(xiàn)第2 臺電動機定子繞組電阻不平衡，且與第1 臺數(shù)值不同（同一廠家出品同型號2 臺電動機）, 第2 臺V 相直流電阻是U 、W 相電阻值的一半。經(jīng)解體檢查，查出V 相a 根并繞的導(dǎo)線有一根斷開。
修理方法
將V 相繞組引線端斷開的一根導(dǎo)線兩端頭焊接牢，和另一根并繞線頭同時與V 相引出線聯(lián)好，包上絕緣。處理后通電檢查，兩機起動時間長的現(xiàn)象消失。
例6 一臺三相籠型電動機停運后再通電不能起動
分析檢查
這種現(xiàn)象除電源斷相、一相熔斷器熔斷、接觸器一相開路外，就是電動機有一相開路，使三相電動機無法起動。經(jīng)解體檢查，發(fā)現(xiàn)定子一相繞組燒毀。此燒毀原因是在上次運行中處于單相運行所致。
修理方法
雖電動機一相繞組燒壞，由于處于單相運行結(jié)果，使其他兩相繞組絕緣因過熱而老化變脆。將全臺繞組拆除，按原線徑、匝數(shù)及聯(lián)結(jié)方式重繞新線圈換上，則故障排除。
例7兩臺電動機運行不久又難起動
分析檢查
先檢測兩臺電動機定子繞組直流電阻均平衡。分析出現(xiàn)起動時間長可能是某一臺轉(zhuǎn)子有斷條故障。用斷路偵察儀檢測第1 臺電動機轉(zhuǎn)子，發(fā)覺轉(zhuǎn)子上有2 個槽中鑄鋁籠條斷裂，斷裂處離一端約50mm。
修理方法
采取在斷條處用手電鉆鉆Φ4小孔各一個，孔深12mm，再用M5絲錐攻出M5螺紋，用M5×10mm沉頭螺釘旋人，使兩斷開的籠條通過螺釘連為一體，排除了斷條故障后，通電試車兩機起動順利。
例8 一臺三相籠型電動機帶負(fù)載不能起動
分析檢查
該4 極75kw 電動機檢修后不能帶負(fù)載起動，經(jīng)檢查外部聯(lián)結(jié)與銘牌標(biāo)出聯(lián)結(jié)不一樣，銘牌上標(biāo)為△ 形聯(lián)結(jié)，電動機實際聯(lián)結(jié)成丫形。這是檢修時接線錯誤引起的起動困難。
修理方法
因該機引出6 根引線，丫形聯(lián)結(jié)時，三根末端引線在外部封成星點。只要先剝?nèi)バ屈c外絕緣層，用電烙鐵燙開星點，把三相首末引線相序找對后，再按△ 形聯(lián)結(jié)接好線，焊牢和包上絕緣，就把接錯線的毛病糾正。
例9一臺電動機雖能起動但聲音不正常熔斷器熔體很快熔斷。
分析檢查
根據(jù)檢修經(jīng)驗，此現(xiàn)象不是熔斷器熔體截面小，就是電動機接線有錯。經(jīng)檢查熔體額定電流與電動機容量相匹配；再檢查電動機外部聯(lián)結(jié)，發(fā)現(xiàn)電動機銘牌為丫聯(lián)結(jié)，實際接線為△ 聯(lián)結(jié)。這種錯誤接線當(dāng)熔體選擇較大而不易熔斷時，電動機因定子電流增加好幾倍，很快就會使繞組過熱而燒毀。
修理方法
同上例一樣，均屬接線錯誤。將△ 聯(lián)結(jié)6 個引出線頭打開，找好三相首末線頭，將末端引線U2、V2及W2聯(lián)成星點焊牢、包好絕緣，首端引線Ul 、Vl 及W1，接三相電源即可。
三相電動機不能運行啟動的故障排除方法
蔣蘇桂
《湖南農(nóng)機》2011年第一期
摘要：在現(xiàn)代化生產(chǎn)程度很高的今天，企業(yè)的生產(chǎn)，產(chǎn)品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用，在電動機的使用過程當(dāng)中有很多注意事項以及要求，否則將會發(fā)生機器的損壞。對電動機常見的故障，主要分為電氣和機械兩種，每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此，對電動機的故障分析維護(hù)與檢修更顯得至關(guān)重要。
關(guān)鍵詞：三相異步電動機，運行啟動，故障排除
電動機具有結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，使用方便，價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行檢查，運行中的電動機與被拖動設(shè)備的軸心要對正，運行中無明顯的振動，一定要保持通風(fēng)良好、風(fēng)翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網(wǎng)電壓和正常工作電流，電壓變化不應(yīng)超過額定電壓的±5%，電動機的額定負(fù)荷電流不能經(jīng)常超過額定電流，以防時機過熱，同時檢查電機起動保護(hù)裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常，還要經(jīng)常檢查軸承溫度，滑動軸承不得超過度，滾動軸承不得超過70°，滾動軸承運轉(zhuǎn)中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉(zhuǎn)環(huán)境要做到防砸、防淋、防潮。對于環(huán)境不良，經(jīng)常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護(hù)和保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)和消除隱患。本文僅針對三相異步電動機不能啟動運行這一故障進(jìn)行分析處理。
1電動機的故障原因及檢修過程
三相異步電動機不能啟動運行的故障原因可能是以下幾種之一：①三相供電線路出現(xiàn)斷路現(xiàn)象；②三相異步電動機定子繞組中有一相或兩相斷路；③電動機控制線路開關(guān)或啟動裝置的觸點接觸不良；④三相異步電動機軸承過度磨損，轉(zhuǎn)軸彎曲，定子鐵心松動；針對以上幾種三相異步電動機不能啟動運行的故障狀態(tài)，我們可以采取以下具體的分析辦法和解決方法。
2觀察法
首先要觀察電動機外殼是否被損壞，電動機在搬運過程中，可能出現(xiàn)跌損或者腐蝕等情況，使得電動機外殼壓扁在轉(zhuǎn)軸上，這樣會使電動機的轉(zhuǎn)子無法運轉(zhuǎn)起來。當(dāng)出現(xiàn)這種情況的時候，其解決方法是：在電動機開啟前，要及時的更換新的機殼，更換機殼的同時也要保證轉(zhuǎn)子與外殼不要卡住，這樣才能使電動機正常運行。
其次是觀察電動機控制線路的啟動開關(guān)，主要是看刀閘開關(guān)是否合上。如果是開關(guān)沒有合上導(dǎo)致電動機不能啟動，我們就把開關(guān)合上，這樣電動機才能啟動運行。
如果可以確定不是以上兩種故障問題，那么就需要把電動機的接線盒拆開，因為電動機經(jīng)過長期的運行后，突然停止運行，這就可能是因為電動機的接線盒已被燒壞。把接線盒拆開后，看到三相輸出端接頭與定子繞組的三相輸入接頭有兩相已經(jīng)熔接在一起，而且聞到有異味，使電動機失去了三相電源的，從而導(dǎo)致電動機無法運轉(zhuǎn)。
其解決方法如下：更換被燒壞的導(dǎo)線，重新接好三相輸出端與定子繞組輸入端的接頭。而且要把絕緣膠布包好各項導(dǎo)線接頭處，使他們擁有良好的絕緣效果，這樣把電源開關(guān)合上，電動機才能正常運行。
最后可以采用的觀察法是，將電動機拆開，觀察里面的轉(zhuǎn)軸，把轉(zhuǎn)子從定子鐵芯中取出來，然后把轉(zhuǎn)子里面的轉(zhuǎn)軸從轉(zhuǎn)子鐵芯取出來，看下轉(zhuǎn)軸是否過度磨損或者彎曲了，如果過度磨損或者彎曲而導(dǎo)致電動機不能啟動運行，我們就要更換電動機的轉(zhuǎn)軸，使電動機能正常運行。
3萬用表測量法
測量電動機三相線路是否接通，即使用萬用表測量刀閘開關(guān)合閘時是否是通路。把萬用表的轉(zhuǎn)化開關(guān)調(diào)到電壓端，然后用萬用表的表針一端搭在三相其中任意兩相的導(dǎo)線上，看萬用表的指針指向，如果指針指向為380V電壓，說明刀閘開關(guān)里面的保險絲是好的，電動機能正常運行;如果萬用表的指針指向為100V以下或者0v，這說明刀閘里面的保險絲至少有兩相被燒斷，所以使電動機的電源無法接通，從而使電動機無法運行。
解決方法是：拆開刀閘盒子，把以被燒斷的熔絲取出來，然后把嶄新的熔絲接入里面，用尖嘴鉗分別把導(dǎo)線與三相線路接頭端接好，并且使相與相之間的導(dǎo)線不要碰頭，達(dá)到各相之間絕緣，再把刀閘蓋子合上去，這時合上刀閘，這樣電動機才能正常啟動運行。
用萬用表測量定子繞組的線圈是否斷線。具體操作如下：
電動機拆開后，把每槽的線圈接頭拆開，去掉絕緣層;然后把萬用表的轉(zhuǎn)化開關(guān)調(diào)到電阻端，把表筆一端搭在線圈U相的頭，表筆的另一端搭在U相的尾端;然后觀察萬用表的指向，如果擺向電阻的最大值，說明這一組的導(dǎo)線已斷；再把表筆的一端搭在V相的頭，另一端搭在V相的尾端，觀看萬用表指針指向最大值，說明V相導(dǎo)線也是斷線的。再用表筆的一端搭在W相的頭，表筆的另一端搭在W的尾端，如果指向0，說明W這相是接通的;萬用表指針指向最大值，則說明W相沒有接通。說明W相導(dǎo)線斷了，如果這U、V、W三相線圈都沒有接通，則定子繞組就無法通電，從而三相定子繞組無法產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電動機如果沒有旋轉(zhuǎn)磁場就不可能使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)電動機就不能運行。
4解決方法
把重新繞制U、V的兩相線圈，然后放入鐵芯的槽內(nèi)，放入之前要把絕緣紙先放入槽內(nèi)，然后再把繞制好的線圈放入槽內(nèi)，放入要注意線圈不要碰到定子鐵芯;再把U、V、W三相線圈的頭尾接好，接好后在通入三相電流使電動機運轉(zhuǎn)起來。
| 公司名稱： | 湘潭電機修理廠(湘潭電機維修中心) |
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