三相异步电动机故障的诊断及应对措施思考

［摘 要］三相异步电动机是一种利用铜线或铝线，与磁场相互影响，并有效获取电能的设备。目前，三相异步电动机已经在人们的日常生产与生活中得到广泛的应用。但是，三相异步电动机运行故障的出现，不仅会对电动机的稳定运行产生影响，还有可能引发严重的安全生产事故。文章重点针对三相异步电动机故障的诊断及应对措施进行了详细的分析，希望能够为相关人员提供参考和借鉴。

［关键词］三相异步电动机；运行故障；诊断；应对

［中图分类号］TM343.2 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）03–0033–03

三相异步电动机是一种感应电动机，具有结构简单、运行可靠、维修便捷、保养难度低等应用优势。但三相异步电动机在运行一段时间之后，不可避免地会出现各种运行故障，并对企业生产活动的正常开展产生影响。所以，必须要准确把握三相异步电动机的结构组成与运行原理，加强设备运行故障的诊断与分析，并制订出针对性的应对措施，恢复三相异步电动机的正常运行。

1 三相异步电动机的故障诊断重要性

目前，三相异步电动机的结构设计比较复杂，一旦其在运行过程中出现故障问题，必然会使生产企业遭受较大的经济损失。只有加强三相异步电动机运行故障的诊断、分析与处理，及时消除电动机运行故障隐患，才能使电动机长时间维持在正常运行状态，防止电动机因为运行故障，而导致设备内部的零部件或线路出现损坏。另外，在三相异步电动机的运行中，通常伴随一定热量的产生[1]。如果电动机出现运行故障，这些热量的散发必然会对电动机内部的绝缘材料产生影响，降低绕组的绝缘性能，进而影响企业生产活动的正常进行，并对周围的生态环境产生污染。因此，加强三相异步电动机故障的诊断、分析与应对，显得尤为重要。

（1）在电动机出现运行故障之后，电动机的使用寿命会大幅度缩短。对这些运行故障进行妥善的处理与解决，能够降低运行故障对电动机的影响，延长电动机的使用寿命。

（2）在电动机出现运行故障之后，设备内部的绕组绝缘材料会出现老化、短路等问题。做好运行故障的处理与解决，能够优化绕组绝缘性能，并为企业生产活动的正常开展提供保证。

（3）在电动机出现运行故障之后，不仅会使设备内部产生较多的热量，出现明显的异常噪声，还有可能损坏绕组的绝缘性能。做好运行故障的处理与解决，能够让电动机处于正常运行状态，消除内部过热或噪声过大等问题。

2 三相异步电动机的结构组成和运行原理

2.1 结构组成

三相异步电动机主要由定子和转子两部分构成。定子由铁心、定子绕组、机组构成，主要作用为在电机中形成旋转磁场。转子由铁心、转子绕组、转轴构成，主要作用为支撑转子，传递电机转矩。为了保证转子旋转的有效性与稳定性，需要在定子部分与转子部分之间预留足够的空气间隙。

2.2 运行原理

三相异步电动机属于交流电动机，定子部分的三个相位绕组与三相交流电源相连。转子部分通过轴与外部负载相连。三相交流电源为三相异步电动机提供稳定的电流，使电动机产生旋转磁场，使转子处于旋转状态。分析转子转动的原因，主要与旋转磁场与转子导体之间的电磁感应有关。转子在旋转的过程中，就完成了能量转换和动力输出。图1 为三相异步电动机的运行原理。

3 三相异步电动机的常见故障分析

3.1 电动机通电后未启动

某些三相异步电动机在通电后，并没有正常启动。分析这一故障的原因，主要与电源故障、绕组故障等因素有关。要想解决这一问题，检修人员需要先对电动机的电源是否正常进行全面而详细的检查，对电动机接触器的开关性能，回路接触的通畅性等进行检查，排除电源未接通的可能性[2]。然后再参照绕组接线图，对接线回路进行检查和校对，排查绕组接线方面的原因。

3.2 电动机冒烟或高温

三相异步电动机的运行温度，与其负载量的大小相关。如果三相异步电动机运行过程中，出现内部温度过高，甚至是冒烟的现象，那么要考虑是否与操作人员频繁启动设备，或者设备负载过大等因素有关。因设备启动过于频繁，或者负载过大，可能会增大定子绕组接线方面的故障发生概率。

3.3 电动机振动异常

如果三相异步电动机在运行过程中出现异常振动现象，可能与以下3 方面因素有关：①三相异步电动机的风向叶片出现损坏；②三相异步电动机的皮带轮或转子安装质量较差，不能保证安装精确度；③三相异步电动机的底座连接牢固性较差。

3.4 电动机绝缘电阻故障

三相异步电动机的绝缘电阻出现故障，会对电动机的运行安全产生影响。分析绝缘电阻出现故障的原因，主要与设备运行时间过长，运行温度过高，使绝缘材料出现老化或受损有关。一般情况下，利用烘烤的方式，可有效增强绝缘电阻的性能。

4 三相异步电动机故障的诊断与维修措施

4.1 通电后未启动故障的诊断与维修

通过上文分析，三相异步电动机在通电后未正常启动的原因，主要与电动机电力不足或零配件受损等因素有关。所以，在对此类故障进行诊断时，需要对电动机的电线进行检查，确保电线处于正常供电状态。在这一过程中，检修人员可利用电流检测法，对电动机内部是否存在电流经过痕迹进行判断[3]。如果电动机内部没有任何电流经过痕迹，则代表电线线路方面出现了问题。如果电线线路没有问题，则需要对电动机内部的零配件进行检查，判断电动机内部的熔丝是否被烧断，其他零部件是否出现性能异常，然后再采取针对性的维修措施。

4.2 运行噪声过大故障的诊断与维修

通过上文分析，三相异步电动机在运行过程中噪声过大的原因，主要与设备内部零部件老化问题严重有关。设备内部的零部件老化问题越严重，各零部件之间的摩擦也就越严重。另外，如果有异物混入电动机设备内部，在电动机启动后，异物也会与电动机设备内部的零部件发生摩擦。针对这类故障，检修人员可从这两方面入手，在确定故障原因之后，再采取针对性的解决措施。

4.3 运行振动过大故障的诊断与维修

通过上文分析，三相异步电动机在运行过程中，如果出现振动幅度过大的问题，检修人员可直接用肉眼观察到。所以，检修人员可通过主观检查法，对设备的振动部位进行重点检查[4]。另外，电动机振动幅度过大，还与以下3 方面因素有关：①设备出现明显位移；②定子部分或转子部分的工作轨迹异常；③设备内部混入异物。要想排除这3 方面的原因，检修人员需要借助先进的检测仪器设备，对振动部位和振动原因进行确定，然后再采取针对性的维修措施。

4.4 运行温度过高故障的诊断与维修

针对三相异步电动机运行温度过高的故障，需要利用专门的仪器设备，对设备的运行温度进行实时检测与监控，以免运行温度过高，使设备内部零部件受损，降低设备内部绝缘材料性能，对设备的运行性能或使用寿命产生影响。三相异步电动机的运行温度过高，主要与定子部分和转子部分的运行异常有关。例如，如果定子和转子的转向不正确，或者转动速度比较快，就有可能产生较多的热量，使设备出现运行温度过高的问题。另外，如果电动机内部的某些零部件老化严重，那么在电动机运行过程中，这些零部件的损耗也会比较严重，并因此产生较多的热量。在查找电动机运行温度过高的原因时，检修人员需要对电动机内部的每个零部件进行全面而细致的检查和测试，有效锁定故障位置，并采取针对性的处理应对措施。

4.5 绝缘性能差和接地异常故障的诊断与维修

在三相异步电动机运行过程中，可能会出现绝缘性能差或接地异常故障。针对这类故障，可采用兆欧表测量检查法和高压试验检查法。在利用兆欧表测量检查法时，如果发现绝缘电阻超过0.5 MΩ，意味着电动机拥有较好的绝缘性能。如果绝缘电阻低于0.5 MΩ，则意味着电动机出现了绕组受潮或绕组绝缘材料老化问题[5]。如果绝缘电阻直接为0，则意味着该电动机出现了绕组接地故障。另外，如果使用校验灯进行检查，需要先将电动机所有相的绕组接头打开，将灯泡与36 V 的低压电源串联在一起，然后在通电情况下，对绕组和机座的绝缘性能进行逐一检查。在这一过程中，如果检验灯的灯泡发红，意味着绕组绝缘性能较差或者存在着绕组受潮问题。如果灯泡发亮，则意味着电动机出现了绕组接地故障。使用高压试验检查法时，需要确保试验电压的大小为“电动机额定电压的2 倍+1 000 V”。

4.6 定子绕组断路故障的诊断与维修

在三相异步电动机的运行过程中，还有可能出现定子绕组断路的故障。针对这类故障，建议通过三相电流平衡法和电阻检查法进行诊断。三相电流平衡法针对的绕组主要是星形连接的绕组[6]。在绕组并联后，如果三相电流值的差超过5%，那么电流小的一相就是断路相。如果将三相电流平衡法应用到三角形连接的绕组检查中，需要对所有相进行逐一检查，电流小的一相就是断路相。如果采用电阻检查法，在电阻值差超过5% 时，电阻值小的一相就是断路相。

4.7 定子绕组短路故障的诊断与维修

在三相异步电动机的运行过程中，出现定子绕组短路故障的概率也比较高。针对这类故障的诊断，最常用的几种方法为：①观察、触摸和闻的方法；②兆欧表测量法；③电流平衡法；④电阻检查法；⑤短路专门测试仪器检查法。如果选择第1 种检查方法，需要对定子绕组是否存在冒烟问题、绝缘材料是否出现变色或者烧焦问题进行重点观察，在电动机处于断电状态时，还要通过触摸绕组的方式，了解是否存在设备局部过热问题[7]。如果选择第2 种检查方法，需要对每相间的绝缘电阻进行测量，如果电阻值偏低，则说明两相之间存在短路故障。如果选择第3 种检查方法，通常电流大的一相就是短路故障位置所在。如果选择第4 种检查方法，电阻小的一相就是短路故障位置所在。如果选择第5 种检查方法，若电流表读数非常小，则说明被测定子绕组不存在短路故障。若发现电流表读数非常大，则说明被测定子绕组存在短路故障。

5 结束语

三相异步电动机的运行质量，对企业的生产效率有着直接的影响。但是，其在运行过程中，却存在着各种各样的故障隐患。只有根据故障症状，采用专业的诊断方法明确故障位置，找出故障原因，并采取针对性的维修措施，才能够快速恢复电动机的运行状态。在科学技术不断发展的今天，三相异步电动机的诊断与维修必然还会面临更多的挑战与压力。所以，相关人员还要在故障诊断与维修技术方面进行更为深入的研究，持续提高检修人员的检修技术水平。

参考文献

[1] 刘月. 三相异步电动机故障智能检测与诊断方法研究[D].湖南：湘潭大学，2020.

[2] 刘耀华. 三相异步电动机常见故障分析及检修方法[J]. 电力系统装备，2021（8）：102-103.

[3] 汪楷文. 三相异步电动机故障分析、诊断及保护[J]. 数码设计（上），2021，10（2）：65-66.

[4] 任翔宇. 三相异步电动机的常见故障与检修方法[J]. 科技资讯，2023，21（6）：35-38.

[5] 秦德超. 浅析常见三相异步电动机故障要析[J]. 时代农机，2018，45（5）：193-194.

[6] 杨作林. 浅析三相异步电动机的维修及故障排除措施[J].矿业装备，2022（1）：284-285.

[7] 魏冬. 三相异步电动机的运行故障与维修技术研究[J]. 中国科技纵横，2021（13）：52-53.