低压电动机故障类别与维护措施

徐 洋

（张家口宣化建投供热有限责任公司，河北张家口 075100）

1 电动机简介

电动机主要是一种将电能转换为机械能的设备。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，而按照电压的不同又可以分为低压和高压电动机，其中低压指的就是其交流电压在1 000 V 以下，而在实际应用过程中，低压电动机的电压主要包括380 V、440 V 以及660 V 等几个等级。

2 低压电动机故障类别

2.1 定子线圈接地故障

对于低压电动机定子绕组而言，主要包括单相、两相和三相几种形式，其达到绝缘接地的目的主要是根据不同匝数的等线圈来实现的。为此，低压电动机定子线圈接地故障主要是因为初期接线状态，此时在单相、两相或者三相接地的情况下，如果电流逐渐增大则表明发生了故障。而如果电机处于△接线的情况，对于单相接地而言，其如果出现双相电流增大的情况则表明发生了故障，对于两相接地而言则是出现三相电流明显增大的情况，则可以判定该电机出现了故障。

2.2 定子断相运转以及定子绕组短路故障

电动机定子绕组通常情况下会处于一相虚接或者一相没有电流断开的情况下运行，为此，当进行电机故障检测过程中，一旦出现输出功率较少而且运行速度较为低下的情况，则表明该电机发生了故障。另外，随着电机的运行有时还会伴有一定的声响，外壳的温度也会随之增高，并在运行一定的时间后出现绝缘焦化的味道或者在启动之后，电机的声音非常大甚至严重的时候导致电流保护装置运行等，只要出现上述的任意一种情况都表明电机出现了定子线圈断相运转的故障。

由于定子绕组的绝缘特征导致其在匝间及相间等出现一定的损坏，从而导致电机出现线圈短路故障。在进行电机的启动过程中虽然会迅速的动作过流保护装置，此时如果出现尖叫声则表明出现了定子绕组短路的故障。

2.3 转子运转扫膛及轴承损坏故障

由于电机的正常运行势必会导致定子以及转子之间发生摩擦，从而导致其出现转子运转扫膛故障。在对此类故障的判定过程中可以通过观察电流表的指针来进行判断。一旦指针出现不稳定且机体发热，变化的频率也逐渐增快、出现摩擦声响、启动的电流较大等情况则表明电机发生了此类故障。

在电机的运行过程中，由于缺油或者长时间的运行等原因极易导致其轴承发生磨损而发生故障。电机一旦出现此类故障主要表现形式为轴承在运行过程中会发出异常的响声，甚至严重时出现窜动、跳动等，严重时由于轴承端盖的温度较高而导致电机出现跳闸。

2.4 三相电流失衡

三相电流失衡故障主要是在手动电动机绕组过程中导致的三相电流不均匀。电机出现此类故障时会出现轻微的振动并伴有局部发热的情况。另外，在电机的运行过程中声音也会时大时小，频率也变化较快，在启动过程中电流显示还会出现低幅度及高频率的情况。

3 低压电动机故障判断的基本方法

一般情况下对于低压电动机故障判定的方式主要是采取以下几种措施：①看。仔细观察电动机在运行过程中电流、转速等是否正常；观察配电柜显示面板是否有异常信号显示，电流以及电压值是否在正常的范围内。②听。在电动机运行过程中听是否发生异常的声响，进而判定其是否存在缺相、过载、轴承或者转子扫膛等故障。③摸。一旦电动机相关部位发生故障势必会导致该环节温度急剧升高，为此，可以通过手摸感知相关温度来判定相关部位是否发生故障。④闻。如果电动机出现较为严重的发热或者过载时间较长的问题，势必会导致相应的绝缘受损从而引发出一股特殊的气味，为此可以通过闻是否存有气味来判定电机是否发生故障。⑤问。这也是进行电机故障排除最为重要的一步。通过和相关人员的沟通来了解电机在运行过程中是否出现异常等情况，进而可以及时准确地找到故障位置并进行处理。同时，由于导致电机故障的原因较为复杂所以单单通过观察是远远不够的，为此，在此基础上还可以通过万用表来进行检测。通过认真的检测和分析，不仅可以精准地找到故障位置还能采取针对性的解决办法，进而防止故障的再次发生。

4 低压电动机的故障处理

4.1 更换定子绕组线圈

对定子绕组线圈进行更换，为了增加其绝缘性还需要进行浸绝缘漆处理。对定子绕组线圈进行拆卸的过程中，必须要对其线径、跨距以及每匝根数进行精准测量，并将槽内的杂物进行清理。必须要确保更换线圈的参数相同，下线必须严格按照相关规定进行，确保定子两端露出的线头相同。整理完形体之后，将其穿入压线板，并入主接线时必须要严格按照每匝线圈的正确顺序进行，与接线端子相连。放置电机时要注意按照与轴向垂直的方向，再将其送入到烘干室或者其他热源，预热时要注意温度设定为100 ℃，以促使绝缘漆更快更好地渗透。当发现绝缘漆从两段渗透出来时，再继续烘干4 h 左右便可完成，最后再将转子、端盖安装完毕进行试运行30 min 左右，留作备用即可。若在浸漆运行过程中发生接地或者短路等问题时，要及时更换整体线圈。在未进行浸漆之前，若出现电流不平衡或者功率降低等问题，要更换局部的线圈。

4.2 电焊车削

电焊车削的过程中，必须要将轴径和端盖内孔进行堆焊处理，并以此为基础，通过车床对尺寸进行加工。在实际开展焊接作业之前，要将轴、端盖内孔进行预热。在焊接过程中，J507Fe 焊条是比较常用的焊条，可以选用普通的铸铁焊条焊接端盖内孔。在完成焊接作业之后，为了冷却焊条，要将焊条置于干石粉内，以避免发生急冷脆等情况。一般来说，在电焊车削的过程中需要注意以下内容：①按照相关的规定和要求，同心度的校正值要≤0.015 mm，如果出现偏心的情况，那么会导致频繁发出噪声并伴随着振动发热等异常情况。②电机的轴径进行堆焊操作时，若小于等于4 cm，可以选用6～8等份线条状；若大于4 cm，必须要选用满堆焊的工艺。选择时要按照轴传动力的情况进行，要以断续焊缝的方式进行堆焊，而且在焊接局部的过程中，不能产生过大的应力和过高的温度，要对轴的同心度进行严格的把控。③在开展车床作业时，为了确保质量，要尽量选用磨床进行精加工。

4.3 胶接锈蚀

若转子和轴未能进行有效的连接，要以502黏着剂对其进行处理，要全面浇灌转子和轴之间所出现的缝隙。在实际开展浇灌的过程中，要以最快的速度完成，要垂直方向摆放浇灌物。当浇灌完毕两端之后，要以40%盐水复浇灌，再搁置几天，以最大限度确保装配效果。

5 电动机故障维修措施

5.1 采购环节严格控制好电动机的质量

质量是企业在进行电动机采购时需要严格把控的一项重要工作，要将电动机质量从根本上进行把控。①选择电动机生产厂家时，必须要确保其证件齐全，严禁贪图一时小利而选择性忽视企业的经济效益，这是采购人员的职责操守。②要全方面检测采购电动机的轴承、绝缘材料等，以确保电动机的质量。③电动机要进行重复多次的试验，要以试验结果为说服依据，除了要进行电动机电阻检测和空负荷运行试验，还要进行带负荷运行试验。经过以上层层筛选过后，才能确保电动机的质量，坚决抵制假冒伪劣产品，以为企业的经营发展提供良好的设备基础。

5.2 加强电动机保护工作

在电动机进行断相运行时，接触器线圈和电动机端线的电压是相同的，由于电磁感应的作用，电动机端线的电压不会出现迅速下降至零的情况，也不会出现下降至接触释放电压的情况。所以，在电动机实际的制造过程当中，相关从业人员要正确认识到以上保护误区，要对低压电动机的结构特点进行全面科学的分析和研究，以确保保护方案的科学性和可行性。

（1）电动机欠压保护。为了使电动机免于遭受电动机电源电压下降所造成的危害，通常都会设定电动机电压保护的措施。在电动机正常运行的过程中，一旦出现电源电压急剧下降的情况，电动机的转速随随之快速下降，而电动机相应绕组的电流就会反向增大，一旦增大的电流不能促使熔断器或者热继电器发出保护动作，那将会直接缩减电动机的使用寿命。此外，当电动机在某些其中场景中作业时，如果电源电压出现突然下降，将会导致设备的承载力降低，很有可能出现重物掉落的情况，所以，电动机的欠压保护措施是必不可少的。接触器是电动机欠压保护常用的元器件，也有一部分会选用电压继电器。

（2）电动机短路保护。一旦电动机发生短路故障，其所造成的危害特别大，轻则电动机烧毁，重则引发严重火灾事故，威胁到设备和人员的安全。电动机发生短路故障的因素有很多，比如，电动机长期运行导致绕组绝缘老化，电动机导线绝缘护套受到机械破坏，电动机导线连接出现问题等等。若果发生电动机短路故障，必须要在第一时间将电源断开。熔断器保护和低压断路器保护是电动机短路保护的主要保护措施，二者的原理大体相同，都是在电动机发生短路故障时第一时间将回路断开。低压断路器保护的应用范围比较广泛，熔断器的灵敏度和反应时间都比较低，所以应用并不多。

（3）电动机堵转保护或者电动机阻塞保护。二者的功能大体类似，均是用来避免由于电动机转子阻塞而造成电动机被烧毁的情况。但各个厂家对于保护装置的定义大体分为两种：①在启动时投入堵转保护，正常工作时退出；启动阻塞保护时退出，正常工作时投入。②没有阻塞保护，只有堵转保护，先启动后投入。如果保护作用兼具堵转和阻塞两种，那么仅在启动时投入堵转保护，而且保护的时间和电流设定值相比于电动机启动时间和电流要大，通常来讲，时间设定值为3～5 s，而电流设定值为6～8倍的额定电流。阻塞保护的时间设定值一般来说与电动机启动时间和电流关系不大，通常启动时间都是设定为3～5 s，电流则是3～5倍额定电流。

（4）电动机过电流保护。与电动机短路故障不同，电动机过电流故障主要指的是电动机本身或者其内部元器件出现运行电流大于额定电流的情况。同理，电动机过电流保护与短路保护也不相同，主要是当出现电动机过流运行的情况时所采取的一种保护措施。当电动机发生过电流情况时，要在升温允许范围内和电气元器件毁坏之前及时采取行之有效的措施将异常电流恢复至正常电流。过电流继电器是电动机过电流保护比较常用的方法，其切断电动机电源的方式主要是在电动机运行电流达到额定电流之前，使电流继电器线圈按接在保护的回路当中，再断开电流继电器的主触头。三相绕线转子异步电动机和直流电动机的控制回路当中常会用到此种过电流保护措施，一旦电动机运行过电流达到额定电流的1.2倍，电流继电器也会起到短路保护的效果。

（5）电动机弱磁保护。电动机一旦出现超负荷工作时，会出现磁场减弱或者磁场消失的情况，电枢电流的绕组保护会在电枢电流运行速度较快的情况下出现薄弱而导致损耗的情况。此外，一旦直流电动机出现轻负荷运行的情况，会出现磁场消失的现象，从而导致电动机出现飞车或者超速的现象。无论是电动机超负荷运行还是轻负荷工作，都会在很大程度上损坏电动机，所以，要以电动机的具体磁场性质为基础，设定相应的电动机弱磁保护措施，以有效地保护电动机。

5.3 故障的检测

作为电动机维修效果的关键环节，故障检测主要采用的方法分为两种，分别是检测法和经验法。检测法主要是借助相应的仪器仪表对故障进行判断和分析，检测法的准确性可以得到很好的保障，也是在日常电动机故障检测过程中比较常用的方法，而且随着科学技术的进步，用于检测的仪器仪表类型越来越多，效果也越来越明显。经验法主要是凭借着相关工作人员的丰富工作经验进行故障的检测，此种方法的不确定性较高，有时出现的偏差较大，对电动机的故障检测和维修会产生较大的不利影响。例如，选用元器件替换的方法，将怀疑的元器件以新原件进行替换，但实际效果并不一定为如预期所想。如果故障顺利被排除，那说明判断是正确的；若故障仍然存在，那么就需要继续检测其他的故障原因，因此，将二者有机地结合起来进行电动机故障检测工作，能够有效地保证故障检测准确率，并提高故障检测效率和质量。

6 结束语

总之，作为一种应用频率较高的设备之一，其主要是将电能有效地转换为机械能，进而为机械设备的使用提供能量。但由于各方面因素的影响致使其在使用过程中经常会出现一些故障，所以可以通过采取控制好采购环节电动机的质量、加强电动机保护以及检测等方式来保证低压电机的运行效率。