三相异步电机启动常见故障

王德卿 张延杰

摘 要：三相异步电机在使用上，必须参考工艺负荷、调速方式和变压器的容量等综合因素；在维修上为了确保工艺的正常运行，对重要的电机一定要有备品备件。另外，在电机综合保护器的选择以及工艺操作和日常巡检维护上努力，才能最大程度地降低电机的故障。

关键词：三相异步电机 电机启动 电机调速

长期以来，我国高压电气设备检修实行的是定期预防检修体制，但随着技术的进步和电力行业的发展，其已不能满足现代电力高可靠性的要求，而状态检修作为一种视情检修模式越来越受到有关部门重视，是未来电气没备检修的发展方向，而基于状态检修的保养也将越来越成为高压电气设备保养的主流。

1三相异步电机的启动

异步电机在接入电力电源时，从转动直至稳定运行的过程称为启动。电机的启动方法有降压启动和直接启动。一般来说电动机的额定电流不大于变压器容量的20%，就可以直接启动。但是，同时要把电机负载类别、电机的使用频率、电机线路长度和电源压降考虑在内。还有一种就是降压启动，即电机启动的时候，降低电动机的定子绕组的电压，来减小启动电流的启动方式。当电机不满足直接启动要求的时候，则必须进行电机的降压启动。最常见的电机降压启动方式分星-三角降压启动、自耦变压器降压启动、延边三角形降压启动和串联电阻降压启动方式。每种降压启动方式都有各自的特点，要根据现场以及负荷的性质来选择（比如星-三角降压启动的特点是转矩小，所以适用于空载和轻载的工艺场合。而自耦变压器降压启动适合用在启动转矩较大的生产机械上）。

2三相异步电机的运行

三相异步电机在运行时会发生以下几种情况：电机空载，过负载时，电流表指针摆动。这是电流不稳定的现象，主要是由于电路中的电阻值大小变化造成的。造成故障的可能情况有：线路接触点接触不良，如笼型导条开焊或者断条；电刷、集电环短路装置接触不良。排除故障的方式是对上述现象进行排查，坏的元器件予以更换或者维护。电机在运行时有异响。主要是电机运行时转子部分与其他轴承或元件发生摩擦造成的。具体现象有：转子与定子绝缘纸或槽楔摩擦，轴承磨损或者油内有砂粒等异物，轴承缺油，定转子铁心相擦，风道填塞或风扇擦风罩。排除故障的方法是有异响发生时，及时对电机的机械进行检查，调整电机的机械安装，对电机进行清洁，更换或者清洗轴承等等。电机运行时振动。电机的转子与外部的机械相连接，如果电机与外部的机械传动部分脱开后重新启动电机，振动消除，说明是外部的机械问题，否则就是电机自身的问题。通常造成这一故障的原因有：电机与机械传动部分的转轴不同心，电机的转子不平衡；电机轴弯曲等。

3三相异步电机启动常见故障

通电后，三相异步电机常常会出现以下几种情况：通电后的三相异步电机无转动，无异响，也无异位和冒烟。通常这种故障是由以下几种情况造成的：电源未通（至少两相未通），熔丝熔断（至少两相熔断），过流继电器调的过小，控制设备接线错误等等。排除故障的方法可以采用检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点等；如果是过流继电器调的过小，则需要调整过流继电器的定制，使之与电机配合；接线错误则要改正接线。对于熔丝烧断的现象，我们还应当检查电路中是否有短路现象，比如缺一相电源，定干线圈的一相反接；定子绕组相间短路；定子绕组接地以及其他定子绕组接线错误的情况。通电后的电机不转，但有嗡嗡声。这一般是由于线路只有部分导通（二相或三相导通），或者负载过大，或者电流过小等等原因，通常是由以下几种情况造成的：定、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；绕组引出线末端接错或者绕组内部接反；电源的回路接点松动，接触电阻过大；电机负载过大或者转子卡住；电源电压过低；轴承被卡住等等。排除故障的方法是首先检查负载，如果负载过大则要减少负载；其次是检查电机的机械部分，如果转子被卡住则要排除故障，此外机械部分还应注意电机是否转动灵活，润滑油脂是否需要更换等等；再次是检查电路的故障，重点检查断点是否接触不良，绕组末端是否正确连接，接线螺丝是否假接，是否因为导线过细而使压降过大等等。电机启动困难，在额定负载条件下，电机转速明显低于额定转速。这是由于，此时线路中已经形成了回路，但是电机中的磁场强度不够或者转子负荷过大。造成这一故障的具体情况有：电源电压过低，电机误接为Y；转子开焊或者断裂；电机过载等。排除故障的方法是：测量电压，如果是电压过低，换接到状况更好的线路中；纠正错误的线路接法；检查开焊和断点并修复；减少负载。

4三相异步电机的检修与维护

解决的办法主要有：一是在卸下或者装上轴承时，对轴承要先预热至8O～100℃，这样才能保证轴承的装配质量。二是在安装轴承之前必须对轴承进行彻底清洁，轴承腔内不能留有任何杂质，填加的油脂必须保证质量和清洁。三是尽量避免不必要的转轴机加工以及电机的端盖嵌套这样的工作。四是组装电机时，要保证电机的转子、定子的铁心在同轴上配合的精度，不得有错位的现象。（3）绕组摩擦烧毁。这里的摩擦烧毁是指绕组端部较长，或者因为绕组局部受到损伤与端盖其他的附件相摩擦，导致绕组局部烧坏。解决的办法就是在更新绕组时，所使用的绕组线长度应当与原绕组一致。检修电机时注意任何刚性物体不能与绕组相碰，防止绕组受损。在抽取电机转子铁心时要将转子抬起，防止转子铁心与定子铁心相互摩擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定的距离。（4）线路老化造成的烧毁。这是指电机在长时间过载或者过热运行的情况下，绕组的绝缘体老化加速，绝缘体的薄弱点发生碳化造成线路匝间短路、相间短路或者对地短路等现象使绕组局部烧毁。解决的办法是尽量避免电机过载或者过热运行。保证电机清洁及良好通风散热条件，注意避免电机过于频繁启动。（5）机械震动造成的烧毁。当启动时电流较大，或者电机带动的设备发生振动，或者是电机转子不平衡造成了电机绕组振动，这时绕组间会发生匝间松弛、绝缘体出现裂纹等不良现象，同时由于热胀冷缩等破坏不断累积，造成绝缘体老化，导致绝缘体破坏直至绕组被烧毁。解决的办法一是尽量避免频繁启动电机；二是尽量保证被拖动的设备和电机的振动值在规定的范围之内。

总之，三相异步电动机技术是传统电力拖动和现代电气自动化的前提和基础。工业上的机械传动和工艺过程都是将电动机作为电动能源设备，电动机如果发生故障或者伤坏，将直接导致生产停机，给公司和国家的工业发展和建设带来巨大的损失。因此三相异步电机的使用与维护值得我们研究与探讨。

参考文献：

[1]孟祥秋.电气设备状态检修策略研究[J].天津电力技术，2012

[2]李建华.在线监测在电气工程中的重要性[J].应用科学，2010（24）