浅谈三相异步电动机定子绕组常见故障原因与排除

王彦勇

（山东肥矿技师学院，山东 肥城 271601）

三相异步电动机的故障呈多样性，产生的原因也较为复杂。机械方面的和电气方面的故障都有，机械方面主要有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障；电气方面主要有定子绕组缺相运行（定子绕组断路）、绕组短路、接地、定子绕组首尾反接、三相电流不平衡、绕组过热和转子断条断路等。其中定子绕组的常见故障主要有：绕组断路、绕组接地（碰壳或漏电）、绕组短路及绕组首尾接反等。本文仅就定子绕组的故障进行分析，并给出故障排除方法。

1 定子绕组的断路故障

断路故障多发生在电动机绕组的端部，各绕组元件的接线头或电动机引出线端等附近处。故障的原因是：绕组受外力的作用而断裂；接线头焊接不良而松脱、绕组短路或电流过大、过热而烧坏。

1.1 检查方法

检查断路可用摇表或万用表、校验灯等。星形接法的电动机应按图1的方法测试。对于三角形接法的电动机，必须把三相绕组的接线拆开后，按图2的方法每相分别测试。

图1 用兆欧表检查Y形接法绕组断路

图2 用兆欧表检查△形接法绕组断路

中等容量电动机绕组大多是采用多根导线并绕或多支路并联，其中如果断掉若干根或断开一路时，通常采用下列两种方法检查：

①三相电流平衡法。对于星形接法的电动机，将三相绕组并联后，通入低电压大电流，如三相电流值相差5%时，电流小的一相为断路，如图3（a）所示。对于三角形接法的电动机，先把三角形接头拆开一个，然后通入低电压大电流，用电流表逐相测量每相绕组的电流，其中电流小的一相为断路，如图3（b）。

图3 用电流平衡法检查并联绕组断路

②电阻法。用电桥测量三相绕组的电阻，若三相电阻值相差大于5%时，电阻较大的一相为断路相。

1.2 故障排除

绕组断路处在铁芯线槽外部时，分清导线端头将断开的导线联结焊牢，并包好绝缘；如果是引出线断开，就更换引出线。如果断路处在铁芯线槽内，若是个别槽内的线圈，可用穿绕修补法更换个别线圈。

线圈穿绕修补法：把绕组加热到80℃左右，使线圈外部绝缘软化，取出断路线圈的槽楔，将这个线圈两端剪断，将坏线圈的上、下层从槽底一根根抽出。原来的槽绝缘不要清除，另外用一层聚脂薄膜青壳复合纸做成圆桶，塞进槽内，用原来规格的导线，长度比原线圈的长度稍长些，在槽内来回穿绕到原来的匝数。若最后几匝穿绕有困难时，可以用比导线稍粗的竹签做成引线棒进行穿绕。若遇到电动机急需使用，一时来不及修理，可用跳接法作应急处理，即把断路线圈的两个线头用导线连接起来。采用这种应急措施，要适当减轻负载，用毕，应按上述方法修理。如果是由于匝间短路、接地等故障造成的绕组断路，则需要更换绕组。

2 定子绕组接地（碰壳或漏电）

电动机长期过载运行，致使绝缘老化；或导线松动，硅钢片未压紧，有尖刺等原因，在震动情况下擦伤绝缘；或因转子与定子相擦使铁芯过热，烧伤槽楔和槽绝缘；或金属异物掉进绕组内部损伤绝缘；或在重绕定子绕组时损伤绝缘，使铁芯与导线相碰等。绕组接地后，会造成绕组过电流发热，从而会造成匝间短路及电动机外壳带电，容易造成人身触电事故，这类故障必须及时修理。

2.1 检查方法

（1）用500V兆欧表测量相对地绝缘电阻，兆欧表读数为零时，表示绕组接地。若指针摇摆不定，说明绝缘已被击穿。

（2）拆开电动机端盖，把接地相线圈的连接线拆开，然后逐一测定哪一个线圈通地。

2.2 故障排除

如果测定是绕组受潮，将电动机两端盖拆下，放在烘箱内烘焙，烘到其绝缘电阻达到要求，加浇一层绝缘漆，以防止回潮。如果测定的是绕组接地或碰相，要分情况进行修理。对新嵌线的电机，其接地点往往发生在槽口处，这是因嵌线不慎引起的，可用绝缘纸或竹片垫入线圈与铁芯的槽口间。如果发生在端部，可用绝缘带包扎，再涂上自干绝缘漆，如果发生在槽内，须更换绕组或用穿绕修补法更换线圈。

3 定子绕组短路故障

绕组短路故障主要是由于电动机电流过大、电压过高、机械损伤、重新嵌绕时碰伤绝缘，绝缘老化脆裂、受潮等原因引起的。绕组短路情况有绕组匝间短路、极相组短路和相间短路。

3.1 检查方法

（1）外部检查。使电动机空载运行20min，然后拆卸两边端盖，用手摸线圈的端部，如果某一部分线圈比邻近线圈的温度高，这部分线圈很可能短路；也可以观察线圈有无焦脆现象，如果有，该线圈可能短路。

（2）用兆欧表或万用表检查相间短路。拆开三相绕组的线头，分别检查二相绕组间的绝缘电阻，若绝缘电阻很低，说明二相间短路。

（3）用电流平衡法检查并联绕组的短路。用图3（a）的方法分别测量三相绕组的电流，电流大的一相为短路相。

3.2 故障排除

（1）如能明显看出短路点，可用竹楔插入两线圈间，把这两线圈短路部分分开，垫上绝缘。

（2）如果短路点发生在槽内，先将该绕组加热软化以后，翻出受损绕组，换上新的槽绝缘，将导损坏部位用薄的绝缘带包好，重新嵌入槽内，再进行绝缘处理。

（3）如果个别线圈短路，可用穿绕修补法调换个别线圈。如果短路较严重，或重新绝缘的导线无法嵌入槽内，或无法进行穿绕修补，就必须拆下重绕。

（4）有时遇到电动机急需使用，一时来不及修理，可用跳接方法坐应急处理，把短路的线圈跳不用，将短路线圈一端割断，用绝缘材料把两个线头包好，再把另一端的原来两个线头用导线连接起来。采用这种方法，应适当减轻负载，使用完毕后，应立即进行修理。

4 绕组首尾接反故障

绕组接反后，会引起电动机震动、发出噪声、三相电流严重不平衡、电动机过热、转速降低，甚至电动机不转或熔断器熔断。绕组接反有两种情况：一种是外部接线错误；另一种是绕组的某极相组中一只或几只线圈接反，或极相组接错。

检查方法：检修时，拆开电动机，取出转子，把一相绕组接到3～6V的直流电源上（对于星形接法的绕组，须将直流电源两端分别接到中性点或某相绕组的出线头，对于三角接法的绕组，则必须拆开三相绕组的连接点），用指南针沿着定子内圆周移动，如绕组没有接反，则指南针顺次经过每一极相组时，就南北交替变化；如果指南针经过邻近的极相组时，指南针的指向相同，表示该极相组接错；如果指南针经过同一极相组不同位置时，南北指向交替变化，则该极相组中有个别线圈接反。这时可以把绕组故障部位的连接线或过桥线加以纠正。如果指南针的指向不清楚，要适当提高直流电源的电压，或调换磁性较强的指南针再进行检查。依照此法，分别测试三相绕组。

［1］马宏忠.电机状态监测与故障诊断技术[M].2008,3.

［2］维修电工生产实习[M].中国劳动出版社.