三相交流電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障及處理方法
三相交流異步電動(dòng)機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見(jiàn)的電氣設(shè)備，其作用是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。其中用得最多的是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，起步方便，體積較小，工作可靠，堅(jiān)固耐用，便于維護(hù)和檢修。為了保證異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，電氣工作人員必須掌握有關(guān)異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行的基本知識(shí)，了解對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的安全評(píng)估，做到盡可能地及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除電動(dòng)機(jī)的事故隱患，保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。
電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中由于種種原因，會(huì)出現(xiàn)故障，故障分機(jī)械與電氣兩方面。
1 機(jī)械方面的掃膛、振動(dòng)、軸承過(guò)熱、損壞等故障
1）異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間氣隙很小，容易導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間相碰。一般由于軸承嚴(yán)重超差及端蓋內(nèi)孔磨損或端蓋止口與機(jī)座止口磨損變形，使機(jī)座、端蓋、轉(zhuǎn)子三者不同軸心引起掃膛。如發(fā)現(xiàn)對(duì)軸承應(yīng)及時(shí)更換，對(duì)端蓋進(jìn)行更換或刷鍍處理。
2）振動(dòng)應(yīng)先區(qū)分是電動(dòng)機(jī)本身引起的，還是傳動(dòng)裝置不良所造成的，或者是機(jī)械負(fù)載端傳遞過(guò)來(lái)的，而后針對(duì)具體情況進(jìn)行排除。屬于電動(dòng)機(jī)本身引起的振動(dòng)，多數(shù)是由于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好，以及軸承不良，轉(zhuǎn)軸彎曲，或端蓋、機(jī)座、轉(zhuǎn)子不同軸心，或者電動(dòng)機(jī)安裝地基不平，安裝不到位，緊固件松動(dòng)造成的。振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲，還會(huì)產(chǎn)生額外負(fù)荷。
3）如果軸承工作不正常，可憑經(jīng)驗(yàn)用聽(tīng)覺(jué)及溫度來(lái)判斷。用聽(tīng)棒（銅棒）接觸軸承盒，若聽(tīng)到?jīng)_擊聲，就表示可能有一只或幾只滾珠扎碎，如果聽(tīng)到有咝咝聲，那就是表示軸承的潤(rùn)滑油不足，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)要每運(yùn)行3000-5000小時(shí)左右需換一次潤(rùn)滑脂。例如在我分廠原料工段球磨機(jī)電機(jī)其型號(hào)是JR138—8245kW，由于運(yùn)轉(zhuǎn)一年多后，軸承發(fā)出不正常的聲音，用聽(tīng)棒接觸軸承盒，聽(tīng)到了“咝咝”的聲響，同時(shí)還有微小“噠噠”的沖擊聲，正趕上分廠停產(chǎn)對(duì)其進(jìn)行檢修，打開(kāi)發(fā)現(xiàn)軸承盒內(nèi)缺油，同時(shí)軸承滾柱有的以有細(xì)微的麻痕。這樣對(duì)軸承進(jìn)行了更換，添加潤(rùn)滑油脂。在添潤(rùn)滑脂時(shí)不易太多，如果太多會(huì)使軸承旋轉(zhuǎn)部分和潤(rùn)滑脂之間產(chǎn)生很大的磨擦而發(fā)熱，一般軸承盒內(nèi)所放潤(rùn)滑脂約為全溶積二分之一到三分之二即可。在軸承安裝時(shí)如果不正確，配合公差太緊或太松，也都會(huì)引起軸承發(fā)熱。在臥式電動(dòng)機(jī)中裝配良好的軸承只受徑向應(yīng)力，如果配合過(guò)盈過(guò)大，裝配后會(huì)使軸承間隙過(guò)小，有時(shí)接近于零，用手轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，這樣運(yùn)行中就會(huì)發(fā)熱。
2 電氣方面的電壓不正常、繞組接地、繞組短路、繞組斷路、缺相運(yùn)行故障
1）電源電壓偏高，激磁電流增大，電動(dòng)機(jī)會(huì)過(guò)分發(fā)熱，過(guò)分的高電壓會(huì)危機(jī)電動(dòng)機(jī)的絕緣，使其有被擊穿的危險(xiǎn)。電源電壓過(guò)低時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩就會(huì)大大降低，如果負(fù)載轉(zhuǎn)距沒(méi)有減小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)過(guò)低，這時(shí)轉(zhuǎn)差率增大造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載而發(fā)熱，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的壽命。當(dāng)三相電壓不對(duì)稱時(shí)，即一相電壓偏高或偏低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致某相電流過(guò)大，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，同時(shí)轉(zhuǎn)距減小會(huì)發(fā)出“翁嗡”聲，時(shí)間長(zhǎng)會(huì)損壞繞組?？傊疅o(wú)論電壓過(guò)高過(guò)低或三相電壓不對(duì)稱都會(huì)使電流增加，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱而損壞電動(dòng)機(jī)。所以按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)電源電壓在額定值±5%內(nèi)變化，電動(dòng)機(jī)輸出功率保持額定值。電動(dòng)機(jī)電源電壓不允許超過(guò)額定值的±10%，；三相電源電壓之間的差值不應(yīng)大于額定值的±5%。
2）電動(dòng)機(jī)繞組絕緣受到損壞，及繞組的導(dǎo)體和鐵心、機(jī)殼之間相碰即為繞組接地。這時(shí)會(huì)造成該相繞組電流過(guò)大，局部受熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀繞組。出現(xiàn)繞組接地多數(shù)是電動(dòng)機(jī)受潮引起，有的是在環(huán)境惡劣時(shí)金屬物或有害粉末進(jìn)入電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部造成。電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)繞組接地后，除了絕緣已老化、枯焦、發(fā)脆外都可以局部處理，繞組接地一般發(fā)生在繞組伸出槽外的交接處（繞組端部），這時(shí)可在故障處用天然云母片或絕緣紙插入鐵心和繞組之間，在用絕緣帶包扎好涂上絕緣漆烘干即可，如果接地點(diǎn)在鐵心槽內(nèi)時(shí)，如果上成邊絕緣損壞，可以打出槽楔修補(bǔ)槽襯或抬出上成線匝進(jìn)行處理，若故障在槽底或者多處絕緣受損，最好辦法就是更換繞組。
3）繞組中相鄰兩條導(dǎo)線之間的絕緣損壞后，使兩導(dǎo)體相碰，就稱為繞組短路。發(fā)生在同一繞組中的繞組短路稱為匝間短路。發(fā)生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路。不論是那一種，都會(huì)引起某一相或兩相電流增加，引起局部發(fā)熱，使絕緣老化損壞電動(dòng)機(jī)。出現(xiàn)繞組短路時(shí)，短路點(diǎn)在槽外修理并不難。當(dāng)發(fā)生在槽內(nèi)，如果線圈損壞不嚴(yán)重，可將該槽線圈邊加熱軟化后翻出受損部分，換上新的槽絕緣，將線圈受損的部位用薄的絕緣帶包好并涂上絕緣漆進(jìn)行烘干，用萬(wàn)用表檢查，證明已修好后，再重新嵌入槽內(nèi)，進(jìn)行絕緣處理后就可繼續(xù)使用，如果線圈受損傷的部位過(guò)多，或者包上新絕緣后的線圈邊無(wú)法嵌入時(shí)，只好更換新的繞組。
4）繞組斷路是指電動(dòng)機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子繞組碰斷或燒斷造成的故障。定子繞組斷部，各繞組元件的接頭處及引出線附近。這些部位都露在電動(dòng)機(jī)座殼外面導(dǎo)線容易碰斷，接頭處也會(huì)因焊接不實(shí)長(zhǎng)期使用后松脫，發(fā)現(xiàn)后重新接好，包好并涂上絕緣漆后就可使用。例如我分廠還原天車抓斗電機(jī)其型號(hào)是Y132M-4 7.5kW 在工作中突然發(fā)出聲響后停車，經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)繞組一相斷路。打開(kāi)電動(dòng)機(jī)瓦蓋后，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)殼外導(dǎo)線與繞組連接處斷開(kāi)，其原因就是焊接不實(shí)，長(zhǎng)期使用后松脫。打開(kāi)捆繩，處理后重新焊接，包好涂上絕緣漆后繼續(xù)使用。如果因故障造成的繞組被燒斷則需要更換繞組。如轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生斷路時(shí)，可根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況判斷。一般表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速變慢，轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)力，定子三相電流增大和有“嗡嗡”的現(xiàn)象，有時(shí)不能起動(dòng)。出現(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組斷路時(shí)，要抽出轉(zhuǎn)子先查出斷路的部位，一般是滑環(huán)和轉(zhuǎn)子線圈的交接處開(kāi)焊斷裂所引起，重新焊接后就可使用。如果是線圈內(nèi)部一般使用斷條偵察器等專用設(shè)備來(lái)確定斷路部位。例如：我分廠冶煉天車小車電動(dòng)機(jī)型號(hào)JZR212-63.5kW在開(kāi)車時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)小車無(wú)力，并且伴有翁翁的響聲。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子一相斷路。打開(kāi)抽出轉(zhuǎn)子看到滑環(huán)和轉(zhuǎn)子線圈交接處開(kāi)焊，把接頭處用紗布處理干凈，重新用電烙鐵焊接，焊接后又可繼續(xù)使用。
5）三相異部電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，斷一根火線或斷一相繞組就會(huì)形成缺相運(yùn)行（俗稱單相），如果軸上負(fù)載沒(méi)有改變，則電動(dòng)機(jī)處于嚴(yán)重過(guò)載狀態(tài)，定子電流將達(dá)到額定值的二倍甚至更高，時(shí)間稍長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)就會(huì)燒毀。在各行業(yè)中，因缺相運(yùn)行而燒毀的電動(dòng)機(jī)所占比重最大。一般電動(dòng)機(jī)缺相是由于某相熔斷器的熔體接觸不良，或熔絲擰的過(guò)緊而幾乎壓斷，或熔體電流選擇過(guò)小，這樣通過(guò)的電流稍大就會(huì)熔斷，尤其是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的沖擊下，更容易發(fā)生熔體非故障性熔斷。有時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷線路斷線，一般是安裝不當(dāng)引起的斷線，特別是單芯導(dǎo)線放線時(shí)產(chǎn)生的小圈扭結(jié)，接頭受損等都可能使導(dǎo)線在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生斷線。由于電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期使用使繞組的內(nèi)部接頭或引線松脫或局部過(guò)熱把繞組燒斷電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)缺相運(yùn)行時(shí)?？傊?，不管是什么樣的缺相，只要能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)電動(dòng)機(jī)不會(huì)造成大的危害。為了預(yù)防電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)缺相運(yùn)行，除了正確選用和安裝低壓電器外，還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范，敷設(shè)饋電線路，同時(shí)加強(qiáng)定期檢查和維護(hù)。
6）電動(dòng)機(jī)的接地裝置。電動(dòng)機(jī)接地是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，可是有的單位往往忽視了這一點(diǎn)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)不明顯接地也可以運(yùn)轉(zhuǎn)，但這給生產(chǎn)及人身安全埋下了不安全隱患。因?yàn)榻^緣一旦損壞后外殼會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的對(duì)地電壓，這樣直接威脅人身安全及設(shè)備的穩(wěn)定性。所以電動(dòng)機(jī)一定要有安全接地。所謂的電動(dòng)機(jī)接地就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的某一金屬部分通過(guò)接地裝置與大地做電氣連接，而電動(dòng)機(jī)的接地就是金屬外殼接地。這樣即使設(shè)備發(fā)生接地和碰殼短路時(shí)電流也會(huì)通過(guò)接地向大地做半球形擴(kuò)散，電流在向大地中流散時(shí)形成了電壓降，這樣保證了設(shè)備及人身安全。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，為了能采用正確的方法進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的故障修理，就必須熟悉電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障的特點(diǎn)及原因，才能少走彎路，節(jié)省時(shí)間，盡快地將故障排除，恢復(fù)電動(dòng)機(jī)故障，使電動(dòng)機(jī)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。做好電動(dòng)機(jī)的定期檢查和維護(hù)工作，也是保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，延長(zhǎng)壽命的有效措施之一。
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