浅析三相异步电动机的维修及故障排除措施

浅析三相异步电动机的维修及故障排除措施

曾锋

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摘要：随着科技的不断进步和发展，人们的生活水平每天都在提高。为了降低相应的制造成本，高新技术得到了广泛应用，制造工艺逐渐变得更加方便，可以生产出高成本的产品。在机械制造中，三相异步电动机是一种重要的功率器件，具有良好的适用性，广泛应用于许多生产领域。

关键词：三相异步电动机；维修；故障排除措施

引言

与其他类型的电动机相比，三相异步电动机具有相对轻便的模型、结构简单、价格低廉、操作简单、性能较好等优点，因此较大故障的可能性极低，适应性强。但是，由于这个原因，发动机经常在复杂的生产环境中使用，有些故障在运行中难免会发生，但检查和维护这些故障并不难。只要在检查中做好充分的准备，再加上多年的经验，错误就可以从根本上解决。

1三相异步电机设计原理

交流电机是实现交流电能和机械能之间转换的电机，其中可以将其分为同步电机和异步电机两大类，同步电机通常作为发电机使用，而异步电机主要作为电动机。异步电机中，使用量较大的是三相异步电机。三相异步电机以三相对称交流电为驱动源，通过特定的机械结构和电磁作用原理，实现电能到机械能的转化，从而作为现代工业生产和日常生活中的动力源。三相异步电机主要由定子、转子、绕组和机座等构成[。交变的电流通过绕组，在气隙中产生以一定速度旋转的磁场，转子中导条或者绕组在磁场中产生感应电流，带电导体在磁场中受到安培力的作用，从而形成驱动转子运动的转矩。

2常见故障

由于三相异步电动机目前广泛应用于不同的领域，如果能够在不同的应用环境中工作，则会受到不同条件的影响，然后会出现不同的故障。因此，如果失败，应详细诊断和分析。发动机出现以下常见故障。第一，电动机电气化后不会启动。电动机通电后不能启动。主要原因是缠绕故障、停电、安全故障等。修复电机通电后无法启动的问题时，为了解决这个问题，有必要详细检查电机的电源，检查开关和机器学生电路之间的接触是否畅通，消除电机通电后由于停电而无法启动的现象。按照绕组接线图仔细检查和校正接线电路，然后排除此类故障是否由绕组接线问题引起。第二，发动机或温度过高。发动机的温度变化与负荷直接相关。当发动机的温度很高时，会导致发动机冒烟。出现此问题的原因可能是定子绕组接线故障，原因是电机频繁启动，负载过重，或者某个特定物品断电，电机通风不良等。第三，发动机有异常振动。发动机实际运行过程中，由于发动机风标损坏、皮带轮或转子安装不准确、发动机底座连接薄弱等因素可能造成异常振动。第四，如果电机绝缘电阻出现问题，电机实际运行中的安全问题可以用绝缘电阻来测量。电机长期温度过高时，绝缘老化，因此可以应用后处理方法提高三相异步电机绝缘电阻的性能。

3三相异步电动机故障排除方法

3.1定期检修

针对三相异步电动机可能突发的故障问题，需要相关人员做好定期检查维护工作，才能有效避免事故发生，提高电动机的使用寿命。对三相异步电动机进行检修的过程主要通过对电动机进行拆解，将各个组成的零部件清理一遍，做好表观检查工作，判断其是否有异常情况。之后测量关键组成部件的尺寸，进行电机绕组的常规电气检查环节。

3.2不同负载率时损耗分析

不同的负载比是指发动机在静止状态下运行时输出功率与额定功率的比率。在实际应用和分析中，不同荷载工况下的损失通常按额定荷载状态估算，或根据该工况下的电流计算相关损失。对于三相异步电动机，上述预测计算方法在不同负荷率下，尤其是在大型电动机中，在计算电机效率时存在明显误差。当电机的输出功率小于额定功率时，旋转电流的旋转电流绕组中的交流功率小于额定电流。根据感应电动机的备用电路原理，单相定子上的铜损耗等于定子电阻损耗，与定子电流I2成比例。因此，三相异步电动机的铜损耗等于单相铜损耗乘以比例系数，一般为1.5。因此，如果在100%负载率下计算铜损耗后，低负载率下电机总损耗增加，计算效率较低。当输出功率大于额定功率时，根据额定负载下定子绕组的线路电流计算铜损耗，从而降低电机在高负荷率下的总损耗，提高电机效率的计算值。根据发动机空载试验过程中的特性曲线，可以确定铁损耗与U0 / UN的比率单调增加，额定负载下电流的计算引起Ub偏差，导致铁损耗偏差的变化趋势与铜损耗的变化趋势相似。

3.3针对电动机运行中振动过大的检查维修

对于大规模振动问题的检查和诊断，由于振动问题是用肉眼直接识别的，因此机器的振动部分可以通过主观检查直接进行检查，这很可能只与机器短距离的运动有关。也可能与定子和转子的工作工作时间问题或发动机运转中混杂的异物有关。此时，有必要通过仪器检查和检验确定振动的具体部位和原因，然后应用有针对性的消除方法。

3.4机械检查

①要对其外部，组成电机的外壳、端盖上是否产生裂缝问题进行查看，如果有裂缝那么就要及时焊接和替换。②对转子两侧之间存在的轴向游隙进行固定测量，运用长度500~600mm的塞尺，塞入到定子和转子的中间，分成4个或者8个等分来测量气隙大小，取其平均数值，如表1所示。表1中所列出来的是有关三相异步电动机其检测气隙大小所需要进行参考的数值，指向的是两边尺寸加起来的数值。如若存在平均数值跟参考数值两者之间偏差太大，则要对转轴是否有弯曲情况进行检查，判断其装配工艺是否符合要求。③还需要维修人员对转子进行拨动，看其转动是否顺畅，如果转动不流畅，应该是有异物卡在转子上或轴承出现损毁。再依据实际情况来对轴承和轴套进行替换。④对于叶轮上方和下方的外止口、相适应的扣环、电机自身内径尺寸大小需要检修其配合间隙是否符合标准和要求。如果存在超出正常范围则需要对零部件进行更换或者应用堆焊和镶套的方法让配合间隙能够达到标准。否则，会给电机性能、轴向平衡力度带来很大的影响。

3.5针对定子绕组短路故障的检查维修

关于定子绕组短路故障的诊断，首先要直接观察绕组是否吸烟，绝缘是否变色或烧毁，或者用手触摸绕组，判断发动机停止运转时是否局部过热。第二，测量Megger对每个相位的绝缘电阻。电阻值较低表示两个相位之间存在短路。第三，用电流平衡法检查大电流相位是否可能发生短路。第四，用电阻检测方法检查，小电阻相可能存在短路现象。第五，它可以直接通过一种特殊的短路试验装置进行验证，这种装置是一种开放式变压器，其线圈缠绕在开放式铁芯上。测试装置的铁芯和待测试电机的定子衰减器形成闭合磁圈，而测试装置的线圈充当变压器的初级绕组，待测试电机槽中的线圈对应于变压器的二级绕组。如果测量的部分绕组中没有短路，电流表的测量值将非常小，如果有短路，电流表的测量值将非常大。

结束语

在日常检修中，要对三相异步电动机进行定期的维修，将可能出现的故障逐一进行排除。在全面掌握三相异步电动机故障发生原因的基础上，采取有效措施，使电动机性能更加安全高效。

参考文献

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