三相异步电机的维护管理

李进+杨力+陈海涛

摘要：三相异步电动机具有结构简单、经济性好、制造方便等优点，广泛应用于现代化工业领域及民用设备中。文章介绍了三相异步电机的结构及各部分功能，以及在对电机日常检查工作中的注意事项，并针对座底式采油平台作业环境的特殊性阐述了电机绝缘电阻的测量方法、绝缘低的原因及其解决办法。

关键词：三相异步电机；绝缘电阻；定子；转子；绕组绝缘；电阻测量

中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）21-0069-02

三相异步电机在整个工业生产中应用十分广泛，本文以座底式采油平台为例，柴油机冷却风扇、燃油泵、压载泵、消防泵、管道离心泵、原油外输泵等平台关键设备，都是以三相异步电机作为动力源，电机一旦发生故障，将导致作业不能进行。特别是在原油外输作业过程中，主要就是依靠原油外输泵将平台储油罐的原油输送到油轮中，电机如果无法正常工作，则原油外输作业就无法正常进行。本平台作为技术服务单位，由于己方原因导致生产停止，会给公司的信誉造成恶劣影响。因此，做好三相异步电机的维护管理工作就显得尤为重要。本文就从以下几个部分进行阐述。

1三相异步电动机的结构

三相异步电机的核心部分包括定子和转子，其他附件包括端盖、轴承、轴承端盖、风扇。其整体结构如图1所示：

图1三相异步电机结构图

1.1定子（静止部分）

定子主要由以下三部分组成：

1.1.1定子铁心：电机磁路的一部分，在其上放置定子绕组。

1.1.2定子绕组：电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。主要绝缘项目有以下三种：对地绝缘、相间绝缘、匝间绝缘；定子三相绕组的接线方式包括星形接法（Y接）和三角形接法（△接）两种。

1.1.3机座。

1.2转子（旋转部分）

转子主要由以下三部分组成：

1.2.1转子铁心：在其上放置转子绕组。一般用0.5mm厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。

1.2.2转子绕组：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。

1.2.3转轴：转轴用来加机械负载。

2三相异步电机检查注意事项

通过对电机启动前和运转状态的监测，就能够及时发现电机的异常现象，针对异常现象采取预防性的维护措施，始终保持电机处于正常可用状态。

2.1启动前

首先检查电机的外壳有无裂纹、设备表面是否有油污、接地保护是否正常，以及电机的外部紧固件是否有松动。其次重点检查电机各接线的地方是否有破损、变色等现象，最后检查电机两端轴承是否注射润滑脂。检查如有异常，必须挂牌警示，待故障排除后，方可启动。

2.2运转状态

电机工作环境的温度不宜超过40℃，在运行中的升高温度都要符合相关规定，比如本平台大部分电机的绝缘等级为B级，则滚动轴承的最高温度为55℃，在运转时，我们可以用手触摸电机散热筋根部，如烫手则必须立即停机检查。电机在运行过程中还应该密切监视各性能参数是否正常，包括工作电流和电压等，操作人员要对各种异常现象具备诊断和分析能力，还包括电机运转中的杂音、不正常的振动现象等，最重要的是能够准确判断导致异常现象的主要原因，及时排除，避免发生设备损坏和人员受伤的事故。

针对座底式采油平台的实际情况，平台大部分电机都处于停用状态，因此，必须制定相应的维护保养方案，结合上述检查注意事项，采取定期试运转的方法，周期可以为一周，根据实际情况可以随时调整，以便于设备管理人员能准确了解各电机的技术状态。

3三相异步电机绝缘电阻测量和绝缘低处理方法

电气设备绝缘性能的好坏，关系到电气设备的正常运行和操作人员的人身安全。因此作为平台电气设备管理人员，必须了解电机绝缘电阻的测量方法，以及导致绝缘电阻低的原因和处理方法。

3.1定子绕组绝缘电阻测量

3.1.1选用500V，500MΩ的兆欧表。兆欧表与电动机的联线不能用双股线，必须用单股线分开单独联接，以免引起误差。

3.1.2测量前先将兆欧表进行一次开路和短路试验，检查兆欧表是否正常。具体操作为：将两连接线（L线、E线）开路，摇动手柄指针应指在无穷大处，再把两连接线短接一下，指针应指在零处。

3.1.3在测量前三相交流电动机必须切断电源。先打开电机的接线盒，里面有6个接线柱。三相电机分三角形和星形接法两种，拆开连接铜片时要记住是哪种接法，然后用万能表电阻挡1K挡在接线柱上找出三个线组，一般是上下斜对角的。

3.1.4测量时，将兆欧表置于水平位置，摇把转动时其端钮间不许短路。手摇发电机应由慢到快，转速应达到120r/min，并保持匀速，使指针稳定。同时要注意防止触电。摇动过程中，当出现指针已指零时，就不能再继续摇动，以防表内线圈发热损坏。

3.1.5分别测量各相绕组对地绝缘电阻。各相绕组之间绝缘电阻共6次，其值均不低于0.5MΩ为合格，如果有某个绝缘电阻低于0.5MΩ为不合格。

3.2分析和处理

如果测量的绝缘电阻低于0.5MΩ，就说明该电动机的绝缘电阻下降，已经不能正常使用。导致电动机绝缘电阻下降的原因和处理方法：

3.2.1引出线绝缘套管和引出部分污损老化。对于这种原因导致的电动机绝缘电阻降低，可用眼睛查看绝缘套管是否污损、开裂，引出线引出部分的绝缘是否有外伤，然后清除污物，修理不良部分。

3.2.2绕组绝缘异常。一方面原因可能是电动机使用时间过长，超过其正常使用寿命；或者安装环境潮湿、运行状况恶劣，例如起动、停转频繁，长期过载运行，长期低电压运行，使绝缘老化。超过正常使用寿命的电动机要及时更换；绝缘老化的，查出绝缘老化不良部分，进行修理或替换。

3.2.3绕组受潮。主要原因作业环境潮湿和长时间停用，另外一个主要原因是电动机绕组通风冷却时，把周围气体中的灰尘、湿气吸入内部，加上旋转时机械应力的作用，致使电动机绕组受潮。常用处理方法是：灯泡烘烤、直流铜损干燥法、铁损加热法。（1）灯泡烘干法：采用此方法时一定要注意温度不宜过高，并且温升要逐渐升高，尽量在密闭场所进行，烘干效果更好。（2）直流铜损干燥法：在静子绕组中通入直流电，电源用直流电焊机提供，利用绕组的铜损产生的热量进行干燥，通入电流的大小为额定电流的50%～80%，干燥时静子绕组温度用埋入式温度计，测量不得高于80℃，用温度计测量不得高于70℃，可以调节电流的大小来控制温度。（3）铁损加热法：采用此方法时，在电动机定子线圈铁心上或转子转轴上绕上励磁线圈并通入交流电，电源可由交流弧焊机提供，使定子或转子产生磁通，依靠铁损来干燥电动机定子或转子。

粉尘太多也会造成绝缘电阻降低，解决的方法是用压缩空气吹扫或用手压“皮囊”吹气除尘。

4结语

座底式采油平台都在海上作业，海洋气候潮湿，且电机的工作场所都在室外，环境相对比较恶劣，最容易引起线圈绕组受潮，因此必须定期和在启动前对电机绕组进行电阻绝缘测量，发现电阻绝缘低，立即采取措施处理。在检测合格之前，禁止启动电机。另外作为平台电气设备管理人员，必须熟悉电机结构和工作原理，定期对电机进行维护保养，对于常见故障要具备判断和处理能力，就能够保证电机运行的稳定性和持续性。

参考文献

[1]王兴全，等．浅谈三相异步电机的使用与维护[J]．科技与企业，2012，（7）．

[2]许实章．电机学[M]．北京：机械工业出版社，1996.

[3]于贺龙．三相异步电机常见故障及维护浅析[J]．机电信息，2012，（18）．

作者简介：李进（1986-），河北石家庄人，中国石油集团海洋工程有限公司天津分公司助理工程师，研究方向：轮机设备管理。

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