由温升引起的电动机故障处理方法

在我国工农业各类生产设备的维护工作量方面，电动机的维护占有较大的比例。电动机是将电能转变为机械能的原动机，生产中实际应用的电动机按电源分为交流电动机和直流电动机。大家知道衡量电动机发热程度是用“温升”而不是用“温度”，当温升突然增大或超过最高工作温度时，是电动机异常运行和发生故障的重要信号。因此，正确分析温升的原因及及时处理故障电动机，对电动机及生产系统安全、可靠和稳定运行具有重要意义。笔者从事中等职业院校电机教学工作多年，从安全生产角度出发，将电动机温升理论与实际情况结合，应用到电动机维护和故障处理中去。

1 电动机温升与材料的绝缘等级

电动机的温升限度是由所用绝缘材料的绝缘等级决定的。在—般使用条件下 （冷却介质温度低于40℃，海拔不超过1 000 m），电动机额定运转时各部件的温升及最高允许温度限度如表1所示。

表1 电动机绝缘等级与温升表

检测温升的方法较多，对于大型电动机，线圈温度一般可以通过线棒下的热敏电阻测得，能比较直观地反映电动机的线圈温度；对于没有采用热敏电阻的电动机，一般用酒精温度（0～100℃）法，把电动机外壳顶上的吊环螺丝拧下来，将温度计插入吊环孔内，再用棉纱等隔热材料塞好吊环孔，所测得的温度是绕组的表面温度，比绕组最热点的温度要低10℃左右，将测量温度再加10℃就是绕组最热点的实际温度。将这一实际温度减去当时的环境温度，就是电动机在运行中的温升。

所谓绝缘材料的最高允许温度，系指电动机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。如果运行温度长期超过材料的最高允许温度，则绝缘老化加剧，寿命大大缩短，所以电动机在运行中，温度是影响电动机寿命的主要因素之一。

2 温升产生的原因

温升是电动机与环境的温度差，是由电动机发热引起的。运行中的电动机铁芯处在交变磁场中会产生铁损，绕组通电后会产生铜损，还有其他杂散损耗等，这些都会使电动机温度升高。另一方面电动机也会散热，当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡，使温度继续上升，扩大温差，则增加散热，在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了，所以说温升是电动机设计及运行中的一项重要指标，标志着电动机的发热程度，在运行中，如电动机温升突然增大，说明电动机有故障。其原因主要有以下几个方面。

2.1 电源方面

（1）电压过高，当电压超过额定电压10%以上时，铁芯磁路饱和，主磁通的增加使激磁电流急剧增加，从而使定子电流增大，电动机过热，致使温升超过允许值而烧毁。

（2）电压过低，当电压过低（低于额定电压5%以上）时，电动机转矩因与电压成平方关系而大幅下降，如果负载不变，转子就要保持必需的电磁转矩来平衡负载的阻力矩，这就迫使正在运行的电动机转子电流增大，造成电动机过热，温升增高。

（3）三相电源电压相间不平衡，不平衡度超过5%时，引起三相电流不平衡，使定子及转子过热。

（4）一相熔丝断路或电源开关接触不好，造成缺相运行而过热。

2.2 电动机本身

（1）定子铁芯部分硅钢片之间绝缘不良或有毛刺，会使铁损增大而过热。

（2）定子绕组匝间或相间短路或接地，使电流增大，铜损增加而过热。

（3）定子一相绕组断路或并联某一断线支路，引起三相电流不平衡而使绕组过热。

（4）电动机受潮或浸漆后没烘干，绝缘性能过低而产生过热。

（5）绕组接线错误，将星形接成三角形，或将三角形接星形，在额定负载下运行都会使电动机过热。

2.3 负载方面

（1）负载过大，使电动机定子绕组电流增大，如长期运行就会导致运行中电动机过热。

（2）所传动的机械发生故障（有不正常摩擦或卡涩），引起电动机过电流发热；严重时电动机甚至卡住不转，使电动机温度急剧上升，绕组很快被烧毁。

（3）过载时间过长，用连续定额的电动机来承受短时或周期性冲击负载，若冲击时间过长，就会使电动机过热，温升升高。

（4）启动过于频繁，使电动机过热温升升高。

2.4 通风散热方面

（1）环境温度过高（超过40℃），使电动机进风太热，散热困难，从而引起电动机温升过高。

（2）周围环境粉尘污染严重，电动机吸入大量粉尘，使端部线圈间的间隙、铁芯通风道堵塞（若轴承漏油，堵塞更为严重），造成吸入的风量大大减小，导致电动机过热。

（3）冷风和热风短路。对于离心式风扇，由于端盖的挡风圈与风扇的间隙过大，低压风与高压风短路，减小了进入电动机内部的风量，导致电动机过热。

（4）电动机冷却器发生故障，或堵漏风不严，热风直接漏入冷风区，使电动机入口风温增高，导致电动机过热。

（5）内排风系统发生故障，电动机排出的热风不能很快排散，又被电动机吸入，导致电动机过热。

（6）采用轴流式风扇的电动机，如果风扇旋转方向反了，或末装风扇，或风扇损坏，都会引起电动机过热。

2.5 其他方面

（1）与电动机绕组接触的铁芯及其他部件，其温升不应超过所接触的绝缘绕组用电阻法测温的温升限度。

（2）对不绝缘的短路绕组（如鼠笼绕组）、不与绕组接触的铁芯及其他部件的温升，不应达到足以使任何邻近的绝缘或其他材料有损坏危险的数值。

（3）集电环的温升应不超过本身所用的绝缘等级的容许限度，短时定额电动机的温升，比上述数值提高10℃。因为短时负载的电动机，温升只是在短时间内高出10℃，而长期处于冷状态，因而其使用寿命仍可与连续负载正常温升的电动机接近。

（4）在环境温度40℃时，滑动轴承的温度应不超过80℃，滚动轴承应不超过95℃，特种轴承采用特殊的润滑脂后，工作温度允许升高到制造厂规定的数值。滑动轴承工作温度过高，会加速润滑油氧化变质，并使其黏度降低、油膜不稳定，甚至引起轴承合金与转轴干摩擦而熔化。滚动轴承温度过高，会引起润滑油脂变质、硬化、分解，有效润滑期缩短。轴承工作温度过高，会造成轴承退火、硬度降低，寿命缩短，轴承游隙减小，摩擦损耗剧增，润滑脂熔化而严重漏油，轴承发生干摩擦而损坏。另外，润滑油和润滑脂的黏度随温度升高而降低。环境温度升高时，轴承摩擦损耗减小，轴承温升也稍降低，因此在运行中，润滑油温度要保持在一定的范围内，并非越低越好。

3 电动机发热故障的排除

当电动机温度超过最高工作温度，温升超过规定，或温升虽然未超过限度，但在低负荷时温升突然增大，说明电动机有故障，其判断和排除方法如下。

（1）在额定负荷下温升未超过温升限度，仅由于环境温度超过40℃，而使电动机温度超过最大允许工作温度。这种现象说明电动机本身是正常的。解决的办法是用人工方法降低环境温度；如办不到，则必须减负载运行。

（2）在额定负载下温升超出铭牌规定。不管什么情况，均属电动机有故障，必须停机检查，特别对温升突然变大更要注意。其外部原因有：电网电压太低或线路压降太大 （超过10%），负载太重 （超过10%），电动机与机械配合不当；内部原因有：单相运行、匝间短路、相间短路、定子接地、风扇损坏或未固紧、风道阻塞、轴承损坏、定转子相擦、电动机与电缆接头发热（特别是铜铝或铝铝连接）、电动机受腐蚀或受潮等。此外，从理论上讲电动机均可正反转，但有些电动机的风扇有方向性，如反了，温升会超出许多。总之，必须针对各种具体情况，排除故障。

（3）电动机在运行中应没有振动、噪声和异味。若出现振动，则会引发与电动机相连接的负载部分与电动机不同轴，增大负载电流，从而烧毁电动机；因此，要经常检查引起振动的地脚螺栓、电机端盖、轴承压盖等处，不得有松动，连接装置必须可靠，尤其对大功率的电动机，必须及时发现及时排除。噪声和异味是电动机运行异常的重要标志，也是重大事故的前兆，必须及时发现，即时查明原因加以排除，否则会延误时机，扩大故障范围，酿成烧毁电动机的严重事故。

（4）启动前要认真检查和正确操作。①启动前要检查线路电压是否正常，过高或过低都不宜启动，通常应不超过额定电压值10%，才能进行启动。②启动前要检查电动机有无卡涩，尤其是传动皮带不得过紧或过松，联轴器螺母、键等不能有松动。③清除电动机上的污垢及附近的杂物、易燃品、爆炸品。④限制启动次数，电动机连续启动的次数不得超过3～5次（空载状态）；工作后再停机不久而启动的，不应超过2次，否则易烧毁电机。⑤多台电动机的启动，应按次序一台一台操作，不得几台同时启动。⑥当启动出现反转时应立即停机，将任意两相电源线对调后再启动。

在电动机的启动过程中要密切监视电流表指针变化及电动机运转是否正常，电动机启动后应能很快进入稳定状态运行，若转速、声音或振动出现异常，则要及时停机进行检查，一切正常后方可再次启动。