三相異步電機啟動故障預(yù)防技巧

三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換。與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。

三相異步電動機原理

當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定）。由于導(dǎo)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。

通過上述分析可以總結(jié)出電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。

三相異步電動機的故障分析和處理方法

1.電機繞組局部燒毀的原因及對策

(1)    由于電機本身密封不良，加之環(huán)境跑冒滴漏，使電機內(nèi)部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機繞組絕緣受到浸蝕，Z嚴重部位或絕緣Z薄弱點發(fā)生一點對地、相間短路或匝間短路現(xiàn)象，從而導(dǎo)致電機繞組局部燒壞。

相應(yīng)對策：

①盡量消除工藝和機械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象；

②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封；

③對在此環(huán)境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴重時要及時進行維修。

(2) 由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦（俗稱掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ?ldquo;放炮”。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報廢等。

軸承損壞一般由下列原因造成：

①軸承裝配不當。

②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。

③軸承重新更換加工，電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標引起軸承滾珠游隙過小或不均勻?qū)е螺S承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。

④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯位或重新對轉(zhuǎn)軸機加工后精度不夠，致使軸承內(nèi)、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。

⑤由于電機本體運行溫升過高，且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。

⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。

⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問題，例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動不靈活、游隙超標、保持架變形等。

⑧備機長期不運行，油脂變質(zhì)，軸承生銹而又未進行中修。

相應(yīng)對策：

① 卸裝軸承時，一般要對軸承加熱至80℃～100℃，如采用軸承加熱器，變壓器油煮等，只有這樣，才能保證軸承的裝配質(zhì)量。

②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗，軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì)，填加油脂時必須保證潔凈。

③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機加工及電機端蓋嵌套工作。

④組裝電機時一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對中，不得錯位。

⑤電機外殼潔凈見本色，通風必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風葉要保持完好。

⑥禁止多種潤滑油脂混用。

⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。

⑧對于長期不用的電機，使用前必須進行必要的解體檢查，更新軸承油脂。

(3) 由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦，導(dǎo)致繞組局部燒壞。

相應(yīng)對策：

電機在更新繞組時，必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組，電機轉(zhuǎn)子抽芯時必須將轉(zhuǎn)子抬起，杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進行認真仔細的檢查確診。

(4) 由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣Z薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。

相應(yīng)對策：

①盡量?免電動機過載運行。

②保證電動機潔凈并通風散熱良好。

③避免電動機頻繁啟動，必要時需對電機轉(zhuǎn)子做動平衡試驗。

(5) 電機繞組絕緣受機械振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設(shè)備振動，電機轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，Z終導(dǎo)致Z先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。

相應(yīng)對策：

①盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓電機。

②保證被拖動設(shè)備和電機的振動值在規(guī)定范圍內(nèi)。

2.三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀（或過熱）的原因

如果出現(xiàn)電動機一相或兩相繞組燒壞（或過熱），一般都是因為缺相運行所致。在這里不作深刻的理論分析，僅作簡要說明。

當電機不論何種原因缺相后，電動機雖然尚能繼續(xù)運行，但轉(zhuǎn)速下降，滑差變大，其中B、C 兩相變?yōu)榇?lián)關(guān)系后與A 相并聯(lián)，在負荷不變的情況下，A 相電流過大，長時間運行，該相繞組必然過熱而燒毀。

為三相異步電動機繞組為Y接法的情況：電源缺相后，電動機尚可繼續(xù)運行，但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降，轉(zhuǎn)差變大，磁場切割導(dǎo)體的速率加大，這時B 相繞組被開路，A、C 兩相繞組變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過電流過大，長時間運行，將導(dǎo)致兩相繞組同時燒壞。

這里需要特別指出，如果停止的電動機缺一相電源合閘時，一般只會發(fā)生嗡嗡聲而不能啟動，這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，但當缺一相電源后，定子鐵心中產(chǎn)生的是單相脈動磁場，它不能使電動機產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。因此，電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中，電動機氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，所以，正在運行中的電動機缺相后仍能運轉(zhuǎn)，只是磁場發(fā)生畸變，有害電流成分急劇增大，Z終導(dǎo)致繞組燒壞。

小結(jié)

無論電動機是在靜態(tài)還是動態(tài)，缺相運行帶來的直接危害就是電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時，由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態(tài)時，缺相會在電機繞組中產(chǎn)生幾倍于額定電流的堵轉(zhuǎn)電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對電機進行日常維護和檢修的同時，必須對電機相應(yīng)的MCC 功能單元進行全面的檢修和試驗。尤其是要認真檢查負荷開關(guān)、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。

（來源：云南先科職業(yè)培訓學校）