三相异步电动机电气控制系统常见故障及处理措施

魏士良/宁夏水利厅固海扬水管理处

三相异步电动机电气控制系统常见故障及处理措施

魏士良/宁夏水利厅固海扬水管理处

由于三相异步电动机运行稳定，而且便于拆卸和维护等特点，被广泛的应用于工业以及民用等多个领域。相比于单相异步电动机来说，其运行良好而且能够节省各种材料，鉴于其应用的广泛性因此研究并总结其常见故障和处理办法有着重要的意义。而电气控制系统是三相异步电动机重要部分，随着使用时间的推进，电气系统会产生各种故障影响电动机的正常工作，为此我们总结并分析了常见的故障并提出了对应的解决办法，为此类电气控制系统检修提供参考。

电气控制系统；三相异步电动机；故障检修

随着计算机技术的广泛应用，电气控制系统进步迅速，特别是控制技术也逐渐的向自动化控制和智能控制的方向转变。从操作的角度来说，也逐渐的从笨重操作过度到信息化处理。就控制来说，也逐渐的从单一控制继电器向计算机或者微处理器控制的逻辑控制系统转变。而无论是工业还是农业实用中，大多数的生产设备的运转都需要电动机提供动力，所以电动机的控制就必须满足现实的控制要求，电气控制系统就是保障电动机以及电气设备正常稳定运行的必要控制措施，不能能够实现电气自动化控制，也有着监视、测量、保护等重要的功能。因此电气控制系统的应用还是非常的广泛的，但是在长时间的运行当中，难免会发生故障，为此我们从工作实践出发总结了三相异步电动机电气控制系统的故障和处理方法，使得设备检修和维护更加标准和规范。

1．三相异步电动机正反转控制电路的控制原理

三相异步电动机的正反转控制电路主要包含了主电路和控制电路两部分。其主电路主要电源通过接触器、熔断器等到电动机之间的线路，控制电路则为继电器、操作按钮、连锁环节等构成。基本的控制动作为正转、反转和停止。一般来说三相异步电动机的启动过大会影响电源电压的稳定性，从而干扰到其他设备的正常运行，因此控制电路中的启动电流有一定的控制范围。控制方式有手动控制的直接启动、电动控制、长动控制。

2．三相异步电动机电动机常见故障

2.1 三相异步电动机单相运行

单相运行是其中常见的故障，一般来说电气拖动系统会使用2个热继电保护器进行保护。但是由于热继电器常无法准确判定整定动作值导致单项运行，从而导致电极烧坏等严重问题。这种故障可以从主电路和电动机两个角度考虑。从主电路来看，如果熔断器烧断或者主接触器的触头接触故障均可能导致电动机连接单一电源。而单项运行时承担的负载大大减少，仅为额定负载的约60％-70％，长时间预定会损坏电机。单相运行的常见故障为电动机“无力”、暂停后再次接通电源发出嗡嗡声、定子电流不稳定。维护保养的时候应重点检查继电保护的整定值，并检查主电路触头，使用万用表排查单相运行故障。

2.2 绕组故障

绕组是电机的重要部件，由于异物、腐蚀、受热、受潮、老化或者外力冲击均可能损坏绕组从而导致电机过载、过电压、欠电压等问题。绕组故障主要有定子绕组相间短路、定子绕组匝间短路、定子绕组接地故障、电机过热超过允许温度等。绕组短路时主要检查绝缘电阻，如果电阻值异常可以判断绕组槽相的短路，同时考虑极相间和组间的短路可能。接地故障可以使用兆欧表和万用表检查低阻挡设备。绕组短路可以将联片拆开后分开测量，分析断路情况，也可以拆开电动机的端盖进行确认，重新焊接好接头最后将接头包好以后进行绝缘保护，重启电机。

3．三相异步电动机常见疑难故障分析

三相异步电动机电气故障有很多，常见的有电源电压不稳、绕组接地、绕组短路、绕组断路、缺相运行、电动机接地故障等。很多时候三相异步电动机出现电气设备故障并不是单一故障引起的，实际检修中往往更加复杂，多种故障导致的问题也给电气控制系统故障的检修造成了困难，对于简单的故障这里就不再赘述，主要围绕几个疑难故障进行分析和讨论。

3.1 热继电器故障分析

主要的故障表现有两种：一是用电设备操作没有问题，但是热继电器动作频繁，或者电气设备被烧坏但是继电器无反应。造成这种问题的原因可能有三种，首先检查热继电器可调节零部件是否固定良好，是不是脱离了原整定点上；其次检查热继电器内部的短路保护装置，有可能是经过了较大的短路电流造成了金属元件的永久性破坏；其三分析是否是因为长时间没有检修热继电器，导致内部灰尘过多，或者生锈、磨损等问题导致动作机构件卡死；最后检查热继电器的可调整部件，常见的原因可能为继电器外接线松动或者整定电流值设置较低导致了频繁动作，而整定电流过高则无法起到继电保护的作用。二是热继电器的保护动作过慢或者过快，主要的原因可能为继电器内部机动构件松动损坏、不当检修操作导致双金属弹片折弯、外接线螺丝钉松动等。

3.2 自动开关故障分析

故障主要有以下几种：故障1表现，电动操作的触头不能闭合，而且电动操作常自动开关。主要原因可能为电磁铁的拉杆距离较短、电动开关的外部电动操作定位不准或控制器中的电容器和整流管故障；故障2表现，手动操作自动开关的时候触头无法闭合，分析可能的原因为机构不能重复脱扣、反作用弹簧力度太大、储能弹簧发生了断裂或者变形，导致闭合力显著降低从而未能闭合、是失压脱扣器线圈烧坏或者无电压；故障3表现，自动开关的温升过高，原因可能为触头表面烧坏以及接触不良等、两个到店件连接均发生了螺钉松动或者脱落、触头压力太低；故障4表现，失压脱扣有较大的噪声，原因分析为短路环烧坏、铁芯工作面存在油污、反作用弹簧力度过大。

3.3 电动机故障原因分析

故障主要有以下几种：故障1表现，电动机刚启动时转速非常慢并低于工作负载标准，原因可能为鼠笼转子的断环或者导条损坏或者开焊、单项运行导致启动过载的问题、负债超标、定子绕组的连接错误；故障2表现，电动机运行一段时间后温度迅速升高，原因可能为定子绕组发生了短路或者接地故障、负载超重后导致单项运行、负载超标而且保护装置失灵、机械装置磨损严重导致空载损耗超标、散热装置堵塞或者损坏；故障3表现，电动机运行噪音过大，原因可能为定子和转子摩擦、多种原因引起的单相运行、定子绕组错误接线、风扇变形、轴承磨损严重或者缺乏润滑脂。

4．结语

随着企业以及现代化电力的进一步发展，当前的用电设备数量和精细度越来越高，而设备的容量也由于更多的应用场景越来越大，因此设备的检修和维护成为电气设备使用中的重要环节。因此必须结合实践工作不断的总结和归纳电气设备控制系统的检修规范，使得电气控制系统功能的检查和维修更加的科学和高效。

[1]柴旺兴. 三相异步电动机控制电路中的元件选择和故障诊断[J]. 科技创新导报,2010,02:58.

[2]郭鸣星. 基于双CPU技术的变频调速交流电机的节能控制研究[D].武汉大学,2004.

[3]谢骁. 基于MRAS船舶异步推进电机无速度传感器矢量控制研究[D].大连海事大学,2013.

[4]杨斌. 基于遗传算法的三相异步电动机轻载和空载时的节能控制研究[D].武汉科技大学,2006.

[5]牛广文,王晓锋. 基于80C196MC的三相异步电动机变频调速控制系统[J]. 现代电子技术,2007,10:13-14+17.