煤矿用三相异步电动机常见故障探究

贺保建

摘要：文章基于三相异步电动机的工作原理，分析矿用三相异步电动机运行中容易出现的故障及其原因，针对其常见故障提出了相应的故障处理措施，以供参考。

关键词：煤矿;三相异步电动机;常见故障

1引言

三相异步电动机是煤矿企业生产中的重要电气设备，由于煤矿作业环境潮湿且煤尘、粉尘多，加之其他外界因素以及人为因素，增加了电动机运行中的故障概率。为了保障煤矿企业的正常生产和生产效益，需要及时发现和排除故障。这就需要总结分析其运行中的常见故障并研究相应的故障处理措施。

2三相异步电动机工作原理

三相异步电动机主要有定子和转子两个部分，所谓定子就是电动机中的固定部分，转子就是转动部分，这两个部分主要由铁芯、绕组和转轴三个部件组成。将对称的三相交流电通入三相定子绕组之后，就会在此绕组中形成一个旋转磁场，此旋转磁场的旋转方向为顺时针，其同步转速为n，旋转方向是沿着定子和转子内圆空间。由于转子的初始速度为零，则上述旋转磁场以转速n旋转的过程中就会收到转子导体的切割作用而产生感应电动势。在产生上述感应电动势的同时，因为转子导体两端处于短接状态，此时还会在转子导体中产生感应电流，其方向与感应电动势方向一致。此外，此电子磁场中的电磁力作用还会影响转子载流导体，表现出对转子轴的电磁转矩作用，这就会对转子起到驱动作用，使其沿着旋转磁场方向发生旋转。

3煤矿用三相异步电动机常见故障分析

3.1单相运行故障

此电动机的电源线中如果出现其中某一相的断线故障时，或者出现开关与接触器之间的接触不良问题时，就会导致其出现单相运行故障。在此故障的影响下会降低电动机转速并增加定子中的电流大小，甚至会超过额定电流而导致温度升高，一旦温度过高则会造成电动机烧毁故障。

3.2 V形运行故障

一旦在电动机运行中出现联结的定子绕组中的某一相出现断线故障，剩余的两相绕组就会按照V形方式进行联结，此时V形联结下的电动机则只有两相绕组正常运行，这就会降低其运行功率。而如果电动机此时的负荷比较大，则会导致转速的降低，也会导致定子中的电流超过额定电流，在长时间运行中会导致发热异常和振动加剧问题，严重时会导致电动机烧毁问题。

3.3定子绕组接地故障

此接地故障主要由于绕组与大地连接而导致电动机机壳带电，这就会引起短路故障问题。此问题还会造成绕组中部分匝数短接问题而减少有效匝数，这也会造成电流和发热量的增加，进而会影响绕组正常运行，甚至会烧毁电动机。

3.4定子绕组短路故障

此故障主要分为匝间短路和相间短路两种，对于前者来说，主要在同一个绕组线圈内出现，此故障会减少绕组线圈匝数而增加电流，这也会导致发热量的增加而影响绕组的正常运行。而此故障出现时电动机会在短时间内仍然可以正常运行，只是会发成异常的电磁噪音以及过热问题。对于后者来说则主要发生在不同绕组之间，此故障会减少接在电源电压下的匝数，同时还会出现转差变化问题而减小电动机阻抗，这也会增加从电源过来的定子电流，容易在没有及时切断电源时造成绕组被烧毁的问题。

3.5笼型转子断笼故障

如果此类电动机采用的是铸铝转子，容易在运行中造成断笼故障，此故障被分为断条和断环两种，对于前者来说，主要表现出电动机笼条中的一根或多根出现断裂的问题，或者其中出现的气泡现象。后者则主要表现出端环中的一环或多环出现的断裂问题。在此故障发生时，如果此时的负载正常则会表现出转速偏低的现象，同时伴随有电动机异常振动和异响问题。而如果此时的负载不断增加，则会加剧上述异常振动和声响问题，还会降低启动转矩和额定转矩。此时使用三相电流表对定子电流进行测量会发现此电流表的表针在周期性的摆动，而如果出现转子缓慢转动的现象，还会出现三相电流交替变化的现象，而且此电流变化中的最大值和最小值三相基本相同。

4煤矿用三相异步电动机常见故障处理措施

4.1电动机无法转动的处理

如果对电动机通电之后出现不转动的现象，检查之后没有发现异常声响和味道，也不存在冒烟问题，此时就需要检查电源回路开关、熔丝和接线盒等部位，通过上述断点检查，及时针对发现的问题开展修复和更换。如果在通电之后不转动但是经过检查之后发现熔丝烧断，则可能是出现了刀闸中的一相没有合好的問题，这就需要对短路位置进行检查并对接地故障进行消除，并且对烧断的熔丝进行更换。而如果在通电之后不转动且伴随着嗡嗡的声响，则可能是出现了定子或转子绕组中的一相断线问题。针对上述问题，需要对断点进行检查和修复，还要对绕组极性、绕组末端是否正确进行检查和处理，然后对松动的接线螺丝进行紧固，使用万用表对接头是否假接情况进行判断和修复。

4.2电动机启动困难的处理

如果出现电动机启动困难的问题，其主要原因可能是出现了电源电压不足、笼型转子开焊、定子和转子中的局部线圈连接错误、电机绕组修复时出现匝数增多的问题。针对上述问题，需要检测电源电压并提高其电压值，修复其中转子中的开焊或断裂问题，适当减少线圈匝数来保证绕组的正常工作。

4.3其他故障

此类电动机在运行中可能出现异响或者轴承过热的问题，对于前者来说，通常由于绝缘纸或槽楔之间出现接触摩擦的原因、轴承磨损或存在异物的原因、风道被堵塞、定转子铁芯相互摩擦等原因造成的。这就需要对绝缘纸进行修剪以及对槽楔进行削低，对轴承和风道进行及时清洁或更换。对于后者来说，可能会由于润滑油脂数量异常、质量异常以及轴承和轴颈、端盖无法有效配合而引起。这就需要定期检查润滑油脂，保证其质量达标和数量符合要求，还要保证所选择的轴颈或端盖与轴承配套。

5结语

煤炭行业中常用的三相异步电动机由于运行环境比较恶劣，运行中容易出现各种类型的故障而影响正常生产，甚至会导致安全事故问题。这就需要针对常见故障做好故障原因分析和预防处理工作，减少故障概率以及故障检修所消耗的时间与费用，及时恢复并保证其工作性能，确保煤矿生产的顺利开展。

参考文献：

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