工程电动机运行故障原因及预防

侯英胜

摘要：工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行的目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性。在实际工作中往往会碰到意想不到的异常现象，使电机起动失败而跳闸。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作，对电器、二次回路接线、电动机及机械装置等进行检查，并对检查的结果加以分析。

关键词：机电设备 电动机 安装 技术分析

0 引言

在工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性，对设备性能作一次检测，并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较，对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行住住会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作（尤其是大型电动机更需要重视），并对检查的结果加以分析。

1 电动机运行前应进行的检查

1.1 启动前的检查

1.1.1 新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。

1.1.2 检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次，确认各环节动作无误，包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线的连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。

1.1.3 检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的200-300kPa的压缩空气吹净内部(可使用吹风机或手风箱等来吹)，但不能碰坏绕组。

1.1.4 检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定（通常允许电源电压波动范围为±5%），接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。

1.1.5 检查电动机紧固螺栓是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。

1.1.6 检查保护电器（断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等）整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。

1.1.7 电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂的规定。

1.1.8 检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴（如水泵、风机等），检查转动是否灵活，有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。

1.2 电动机试运行过程中检查。

1.2.1启动时检查 ①电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意，传动部分附近不应有其它人员站立，也不应站在电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。②接通电源之前就应作好切断电源的准备，以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时（如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等）能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。由于启动电流大，拉合闸动作应迅速果断。③一台电动机的连续启动次数不宜超过3~5次，以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。④电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。⑤使用三角启动器和自耦减压器时，软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。

1.2.2 试运行时检查 ①检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。②检查电源电压是否正常。对于380V异步电动机，电源电压不宜高于400V，也不能低于360V。③记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。④检查电动机所带动的设备是否正常，电动机与设备之间的传动是否正常。⑤检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。⑥用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。⑦检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常，轴承温度是否符合制造厂的规定（对绝缘的轴承，还应测量其轴电压）。⑧检查换向器、滑环和电刷的工作是否正常，观察其火花情况（允许电刷下面有轻微的火花）。⑨检查电动机的轴向窜动（指滑动轴承）是否超过表2—2的规定。测量电动机的振动是否超过表2—3的数值（对容量为40千瓦及以下的不重要的电动机，可不测量振动值）。

2 电动机常见故障及引发的原因分析

电动机发生故障的原因可分为内因和外因两类：

2.1 故障外因：①电源电压过高或过低。②起动和控制设备出现缺陷。③电动机过载。④馈电导线断线，包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线。⑤周围环境温度过高，有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。

2.2 故障内因：①机械部分损坏，如轴承和轴颈磨损，转轴弯曲或断裂，支架和端盖出现裂缝。所传动的机械发生故障（有摩擦或卡涩现象），引起电动机过电流发热，甚至造成电动机卡住不转，使电动机温度急剧上升，绕组烧毁。②旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。③绕组损坏，如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿，匝间或绕组间短路，绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错，焊接不良，绕组断线等。④铁芯损坏，如铁芯松散和叠片间短路。或绑线损坏，如绑线松散、滑脱、断开等。⑤集流装置损坏，如电刷、换向器和滑环损坏，绝缘击穿。震摆和刷握损坏等。

3 小结

随着电动机及控制设备的不断发展，电动机及控制设备的技术性能也日益完善。如变频器除具有转矩提升、转差补偿、转矩限定、直流制动、多段速度设定、S型运行、频率跳跃、瞬时停电再起动，重试等功能外，还有：转矩矢量控制，实现高起动转矩；低干扰控制方式（低干扰型控制电源、矢量分段PWM控制、软开关）；通信功能、RS485接口，可选用各种总线，且容量范围大、电压等级多。由此可见，电动机的保护往往与控制设备及其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。如电动机直接起动时，往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核，即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧，以致损坏电器；对塑壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。