三相异步电动机常见故障分析和运行维护

潘爱民

（广西现代职业技术学院，广西河池547000）

0 引言

电动机经过长期运行难免会出现故障，只有根据故障现象，分析其产生原因，才能采用恰当的方法加以排除，保证电气设备的正常运行。本文从三相异步电动机的工作原理着手分析出现故障的现象，然后得出对运行中的电动机进行监视维护的内容，从而减少故障的发生。

1 三相异步电动机常见故障

1.1 三相异步电动机单相运行

当电源线因故障一相断线，如开关或接触器触头一相接触不良、熔断器一相熔丝熔断等，如图1所示；或者Y联结的定子绕组一组断线，如图2所示，三相异步电动机就会出现单相运行故障。断相时，若电动机仍拖动较大的负载，电动机转速会明显下降，定子电流将大大超过额定电流，若装有过电流保护器，保护器会切断电源，否则电动机将因过热而烧毁。

图1 电源断线引起的单相运行

图2 星形联结的定子绕组断线引起的单相运行

若停车后再重新启动电动机，将不能成功，并伴有明显的电磁“嗡嗡”声，此时应立即切断电源。

1.2 三相异步电动机V形运行

△联结的定子绕组当一相绕组断线后，其余两相绕组成为V形联结，如图3所示。V形运行的三相异步电动机仅有两相绕组在工作，其功率下降。若电动机仍拖动较大的负载，其转速会明显下降，且定子电流超过额定电流，电动机温升明显增高，还伴有振动，运动时间一长，过电流保护会切断电源，否则电动机会因过热而烧毁。

图3 三相异步电动机的V形运行

V形运行的电动机可以启动，但启动转矩减小，启动慢，当重载启动时，可能因启动转矩小于负载转矩而无法启动。

1.3 定子绕组接地故障

定子绕组接地故障是指绕组与铁芯、绕组或引出线与机壳之间的绝缘破坏而引起的接地现象。绕组接地后，会使机壳带电，造成接地短路。同时该相绕组的部分匝数被短接，其有效匝数减少，电流增大，引起绕组发热，甚至烧毁绕组。

1.4 定子绕组短路故障

三相异步电动机定子绕组短路故障分为两种：一是匝间短路，即同一只线圈里导线之间短路；二是相间短路，即两相绕组之间短路。发生匝间短路后，由于线圈匝数减少，会形成较大的电流，使短路相的温度迅速上升，甚至烧毁冒烟。短路掉的线圈匝数越多，情况越严重。发生匝间短路故障时，电动机一般仍能继续工作，但会发出异常的电磁噪声，且该相电流增大，电动机过热，如果两相绕组的相邻线圈发生短路，轻则三相电流不对称，短路的两相电流增大；若被短接的线圈匝数较多，故障现象严重，电动机可能过热冒烟烧毁。

1.5 笼型转子断笼

铸铝转子常见的故障是断笼，断笼分为断条与断环两种，断条是指笼条中一根或数根导体断裂（或有严重气泡），断环是指端环中一处或几处裂开。

转子断笼后有下列异常现象：负载运行时，转速比正常时低，机身振动且伴有噪声，随着负载的增大，情况更加严重，同时启动转矩和额定转矩降低。用三相电流表测定子电流时，表针有周期性摆动；若使转子慢慢转动，则三相电流交替变化，变化的最大值和最小值三相基本相同。上述现象随着转子断路的增多而加剧，重新启动时更加困难。

1.6 扫膛

电动机转动时转子与定子内膛相碰擦，称为“扫膛”。扫膛会引起定子、转子摩擦发热，增加电动机的温升。严重扫膛产生的高温会使槽的绝缘材料老化，引起电路故障，机身产生振动和噪声。特别严重的扫膛可使转子无法转动。

2 三相异步电动机运行中的监视

根据上述分析，电动机在运行时必须严密监视，通过耳、眼、鼻、手等感觉器官和安装相应监视仪表对电动机运行时的电流、电压、温度、振动和噪声情况进行监视，来判断电动机运行是否正常。如果出现不正常现象应立即停止运行，检查和排除故障。电动机正常运行中监视内容包括：

（1）监视电动机各部位的温升不超过允许限值。

（2）监视电流不超过额定值。

（3）监视电源电压不超过额定范围。

（4）注意各导电接头不发热，防止缺相运行。

（5）注意电动机的气味、振动和噪声。

（6）经常检查轴承发热、漏油情况，及时定期更换润滑油（脂）。

（7）保持电动机清洁，防止异物进入电动机内部。

3 三相异步电动机的定期维护

异步电动机定期维修是消除故障隐患、防止故障发生的重要措施。电动机的维修分为月维修和年维修，俗称小修和大修。

3.1 定期小修内容（不拆开电动机）

（1）清擦电动机机壳外部尘垢。

（2）测量绝缘电阻；清擦电动机接线端子，拧紧接线螺钉。

（3）检查电动机端盖、轴承盖螺钉和接地螺栓是否紧固。

（4）拆下轴子盖，检查轴承油是否变脏、干涸，缺少时须适量补充；检查轴承是否有杂音。

（5）检查传送带或联轴器有无破裂损坏，安装是否牢固。

（6）检查绕线转子异步电动机的集电环表面是否异常磨损、圆度情况，有无局部变色以及火花痕迹程度。

（7）检查启动设备和保护设备是否良好，并清擦外部尘垢。

3.2 定期大修内容（将电动机全部拆开）

（1）检查电动机外部有无损坏，零部件是否齐全；彻底清擦，去掉尘垢，补修损坏部分。

（2）检查电动机内部，清除定子上的灰尘，擦去污垢，仔细检查绕组绝缘是否出现深棕色的老化痕迹，或绝缘有无局部脱落，若有，应补修，刷漆；检查转子绕组污损污染和损伤情况，转子端坏是否断裂；用目测或锤子敲击检查绕组端部绑扎线和铁芯是否松动；检查定、转子铁芯有无磨损变形，如有变形，则应予以修整。

（3）检查定子绕组和绕线转子绕组是否有相间短路、匝间短路、断路、错接等现象；检查笼型转子是否断条，针对出现的问题予以修理；用绝缘电阻表测量所有带电部位的绝缘电阻。

（4）用柴油或汽油清洗轴承，清洗后的轴承应转动灵活，不松动；检查轴承磨损情况，若轴承表面粗糙，则说明润滑油（脂）不合格；若滚珠或轴圈等处出现蓝紫色，则说明轴承已受热退火，严重者应更换轴承，并重新装入润滑油（脂）。

（5）以上工作完成后，对电动机进行装配、安装，并进行修理后的检查，电动机空载运转0.5h，然后带负载运转。

4 结语

对三相异步电动机进行监视和维护，是保证电动机稳定、可靠、经济运行的重要措施。这不仅可以减少故障的发生，还能有效延长电动机的使用寿命，提高效益，同时，对电动机运行中出现的故障能准确、迅速地找出原因和故障点并排除故障，更是尤为重要。