三相异步电动机发热原因与对策

黄文涛

（湘潭生物机电学校 湖南湘潭 411134）

三相异步电动机发热原因与对策

黄文涛

（湘潭生物机电学校 湖南湘潭 411134）

三相异步电动机是常用的拖动设备。在电动机工作过程中，常会因为工作状况异常引起温升过高，损坏或损毁电动机。针对这种情况，文章对电动机发热原因进行了分析并提出了相应对策。

三相异步电动机发热原因 解决对策

三相异步电动机发热原因是多方面的,也是较复杂的,一般来说可以分为正常发热与异常发热两部分。电机正常运行时，存在定转子绕组损耗、定转子铁耗、定转子传递损耗、杂散损耗等，电机正常发热曲线见右图，经过一段时间，电机发热稳定。电机异常发热将减少电机寿命，甚至损坏电机，因此一定要注意电机异常发热问题。下面分析电机异常发热原因及对策。 τ

一、发热原因分析

1.频繁启动造成过电流发热。异步电动机的启动电流为正常工作电流的5至7倍，如果电动机频繁启动，就会使电动机的温度上升。

2.过载造成的过电流发热。电动机的负载功率大于电动机的额定功率，拖动的机械负载工作不正常，拖动的机械有故障。

3.散热不畅引起的发热。电机风扇运转不正常，风道堵塞，散热片污垢多，周围环境温度高等。

4.绝缘老化引起的发热。电机铁心叠片层的绝缘层老化，绕组绝缘层老化等引起电机温升异常。

5.相电压（电流）不平衡或不正常引起的发热。电动机缺相，两相（或单相）运行，电压过高或过低，会造成电动机工作电流加大。线路某处接触不良或氧化严重也会引起电流不平衡。

6.电压波动引起的发热。电源电压波动也会引起电动机的不正常发热。电动机的电磁转矩正比于外加电压的平方,当外加电压降低时,电磁转矩会急剧减小,如此时负载转矩不变,则电动机的转速下降(转差增大),电机电流增大使转矩重新平衡。这样,由于电流的增大,导致电机温度上升。当电源电压升高时,电动机的气隙磁通将增大。由于在设计制造时为了保证有较好的经济指标和性能指标,磁通密度都选择在磁化曲线的近饱和区段,因此电压过高时电动机的磁路会很饱和,激磁电流急剧增大,电动机发热增大。

7.电机自身原因。修理拆除绕组时，采用热拆法不当，烧伤铁芯；重绕后定子绕组浸漆不充分；轴承运转不好，甚至引起转子扫膛或匝间短路；定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连接错误）；设计选择电机的功率时，应考虑电机的发热、允许过载和启动能力三方面因素。设计不合理；接线不正确。

8.导致三相异步电动机异常发热的原因还有很多,比如短路故障、接地故障、环境温度过高、绝缘油受湿气的侵袭等都会威胁电机的安全运行。

二、电机正常运行所能承受的温度分析

电机通电时会产生铜耗、铁耗等，不可避免产生温升，因此大功率电机要注意通风。电机中绕组的绝缘材料的耐热最差，所用绝缘材料都有自身允许的最高温度，当工作过程中的温度能够长期控制在其允许的范围之内的话，绝缘材料的寿命最多可达20年以上；从另一方面来讲，绝缘材料很难一直保持最初的良好性能，会慢慢变脆，使电机寿命减短，如果再严重一些就会导致绝缘材料碳化、变质，甚至不再具有绝缘性能，烧毁电机。由此可知，温升不协调是导致电机发生故障的主要原因。下表列出电机绝缘等级对应电机的极限温度。电机温度与周围环境温度之差称为“温升”。我国规定的环境温度为：40℃。

绝缘等级对应温升表

轴承的使用温度随轴承的热处理工艺而定,常规热处理工艺的回火温度为150℃,轴承的最高使用温度一般要求在120度范围内,如果有特殊的使用要求,可以采用200、250℃或更高的回火温度，这时使用温度可以达到170、230℃或更高。因此轴承温度测温点与轴承实际工作温度的差异，一般保护温度低于轴承允许最高运行温度。

三、三相异步电动机温升高的原因及对策浅析

1.轴承部位。轴承严重超差或者端盖内孔磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心,导致发热、振动、甚至扫膛，极易造成电机发热，严重时出现烧毁的情况。对策：当看到轴承有磨损的时候，要及时换上新的轴承；轴承室与轴承接触不好，必要时作相应的刷镀处理，严重时作镶套处理；端盖变形，更换端盖；轴承油脂不符合要求,清洗轴承并更换油脂；轴承装配不当，重新装配。

2.电机振动。机座没固定；转子没紧固件发生不同程度的松动；设计因素等，振动除了会产生噪声外，还会造成额外负荷导致发热。对策：拧紧紧固件；校静平衡与动平衡；复查设计参数。

3.电源问题。不管是电压偏高，还是电压偏低，再或者是三相电压不对称，甚至缺相等都能够导致电流增加，进而使电机发热，最终造成电机的损坏。对策：调整供电变压器分接头；若是电机Y、Δ接法错误引起，则应改正接法；提高电源电压或换粗供电导线；大约超过50%电机烧毁都是因为电机缺相运行引起的发热，查找缺相原因并解决之。

4.线圈问题。组短路，匝间短路，相间短路和绕组断路引起发热。对策：发生这种情况后必须立即停机处理。检查后能否局部修复，大面积短路或短路难以修复的重绕修理。采用二次浸漆及真空浸漆工艺。

5.物料、液体和气体泄露进入电机内部，使电机的绝缘降低，从而使电机的允许温升降低。对策：去除异物，并用500V兆欧表测量电机三相绕组对机壳的绝缘电阻值，要求电阻值高于0.5MΩ才可使用。

6.非机械电气故障引起的发热。当电机温度升高是因为某些非机械电气故障原因时，是有可能造成电机故障的。如环境温度高，电机风扇坏掉或风道被堵，散热片污垢多。对策：这种情况下必须停机，不然电机运行就会出现异常，清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；检查并修复风扇，必要时强制冷却保证通风或更换风叶等。

7.频繁启动，启动时间长，过载启动。异步电动机的启动电流为正常工作电流的5倍～7倍，如果电动机频繁启动，就会使电动机的温度上升。带负荷启动往往会造成启动时间长，电动机温度高的过负荷情况。例如，启动电机出现堵转、启动时间长的问题。机械卡堵。由于电动机轴承损坏，转子被卡，或电动机所拖动的负荷被卡等都会造成电动机过负荷。对策：尽量少频繁启动；出现卡堵时，停车，排除故障。

四、小结

引起电机发热的原因很多，在实际使用过程中，要做到：定期检查电机，及时发现问题，防止事故扩大；准确分析故障原因，正确进行故障处理。

[1]崔炳哲，《电机学》，科学出版社，2004-4-1

[2]孙克军，《电动机维修》，化学工业出版社，2010-2-1

[3]张华龙，《电机与电气控制技术》，人民邮电出版社

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[5]孟大伟,《电机制造工艺学》，机械工业出版社，2011-3-1