单相异步电动机常见故障及处理方法

刘红梅

摘 要：介绍单相异步电动机常见故障及处理方法。

关键词：单相异步电动机；电路常见故障；处理方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.046

0 引言

单相异步电动机是指由单相电源供电，容量较小的一类电动机，广泛用于家用电器、电动工具、医疗器械等小型电气设备中。

从外观及内部结构上看单相异步电动机和三相笼型异步电动机差别不大，都属于单边励磁方式工作的电气设备。三相电机由于采用了对称三相交流电，形成旋转磁场进而产生旋转转矩使转子带动负载转动，而单相异步电机所用电源为单相电，单相电所建立的磁势是一种脉振磁势，不能使电机定向旋转也不能自行启动，故而单相电动机定子上安装了两套绕组：除了产生主磁场的主绕组，还另外安装了起动绕组。根据起动绕组安装方式的不同，单相电动机有以下两种：

分相式——在定子铁芯上装有主绕组和起动绕组，主绕组直接接到单相电源上（和三相电动机主绕组功能同），起动绕组则串联起动电开关及分相用的电容、电阻等再接至同一单相电源，电动机起动时同时通电，待转速接近同步转速70%-80%时，起动绕组完成使命，可切断电源也可继续辅助主绕组工作（较大容量单相电机采用，这样的电机也称两相电机或电容电机）。两绕组线径及匝数均不同（产品手册上有参考直流电阻等数据），空间相位上相差90度，一般主绕组占定子槽数2/3，起动绕组占1/3.

罩极式定子多为凸极式，极上装有集中的绕组，即主绕组。在每极极靴的1/3-1/4处开有小槽，在小槽中嵌入短路铜环（又称罩极线圈），将部分磁极罩起来。

单相异步电动机虽然功率因数，效率和过载能力都比同容量三相异步电动机低，体积也较同容量三相异步电动机大，但是结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便，同时，单相异步电动机功率都不大，上述缺点就不很突出。

单相异步电机的常见故障主要是电路故障和磁路故障，还有小部分是使用维护不当方面。对于已出厂使用的电机，磁路损耗产生的发热损耗可认为是不变损耗，使用维护也属于人为，因而电路故障是其主要故障，具体表现即为绕组故障。

绕组故障产生的原因主要是绕组短路、绕组接地及电动机过载。

1 绕组短路

定子绕组的短路可借助经验及仪表判断。定子绕组的短路一般为局部短路，表现为线圈端部有几匝烧焦，而线圈其他部分稍有变色。可用电阻法测量绕组的直流电阻，再与说明书上的参考值比较，还可用鼻嗅、手摸、眼看等经验判断。

单相电机绕组短路表现为线圈绕组匝间短路。产生原因一般都是绕线和嵌线的工艺质量问题，如绕线时将电磁线绝缘破损，或线圈连接线焊接后绝缘套管没套好，绝缘线端部碰伤等。单相电机功率较小，所用电磁线线径都很小，机械强度低，极容易损伤绝缘层。

对于线圈匝间短路可以采用局部修理，更换受损伤线圈，损伤严重的则需更换整个线圈（注意一定要和原线圈各参数一样）。

2 绕组接地

绕组接地可以用万用表、兆欧表等检查，表现为电机槽口或槽底有明显的烧伤痕迹。其原因有：

（1）定转子同心度不好发生“扫膛”摩擦，定子铁芯因摩擦发热而烧焦槽绝缘，导致线圈绝缘损坏而接地。

（2）嵌线质量差，在铁芯槽口线圈端接部分受挤压，槽绝缘破坏；部分槽口绝缘没有封卷好，槽楔与导线直接接触，槽楔受潮后绝缘下降等原因造成绕组接地。

（3）电动机长期在高温下运行，槽绝缘被烤焦，老化发脆，或者严重受潮，击穿绝缘发生绕组接地。

（4）在没有安装避雷器的农村或工厂，如果电动机接地未妥善连接，在雷雨天气发生雷击时，电动机有可能发生对地击穿事故。

（5）金属异物和有害粉末等进入电机绕组，损坏绝缘。

3 电动机过载

因电动机过载使定子绕组烧坏，绕组变色。造成电动机过载的原因有：

（1）电机型式和功率与负载大小不匹配，使起动时间过长造成绕组发热烧坏。

（2）负载使用方式不当。

（3）电动机工作条件恶劣（环境温度高通风条件差等）。

（4）电源电压不稳定。

（5）机械性故障（如轴承损坏，定转子发生摩擦等）。

（6）电动机质量因素（制造或修理造成，如定转子气隙过大、不均匀，硅钢片质量差，冲片毛刺大，叠压不整齐等或修理方法不当损坏了冲片绝缘层或更换的绕组参数不符合原设计要求等）。

（7）电容器损坏。电容器短路、断路或电容量不足，都会造成电容电动机不产生起动转矩，或起动转矩过小，致使电动机难以起动，线圈发热烧坏。

修理后的电机一定要全面检查后方能重新投入使用，避免重复检修。一般从以下几个方面检查：① 检查电动机的装配质量：出线端接线是否正确；装配紧固情况（紧固用螺栓、螺帽是否旋紧、转子转动是否灵活，轴伸径向偏摆是否在限值以内，轴承是否良好）；②检查气隙大小及对称性：按定子内径与转子外径之差确定，用塞尺测量。③ 检查 电机振动状况：轴承应平稳、轻快、声音均匀，不加有害的杂音，用千分表测量电机振动值是否在允许范围。④ 测量绝缘电阻及绕组冷态直流电阻 。⑤ 做空载及短路实验。

当然，在实际使用中往往是复合故障，这就需要综合判断哪个是原始故障，最终解决问题。