摘要

隨著電能應(yīng)用的方便，電機設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。電機在整個機械系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，一旦電機發(fā)生故障就會影響整個系統(tǒng)的正常運行，甚至危及人身安全。所以對電機進行故障診斷非常重要。系統(tǒng)分析三相異步電動機的定。轉(zhuǎn)子鐵芯故障，轉(zhuǎn)子軸承過熱，損壞故障，電動機運行電壓不正常，繞組接地，繞組短路，缺相，接地裝置等故障的產(chǎn)生原因，并提出相應(yīng)的具體解決辦法。異步電動機的報復(fù)是個復(fù)雜的問題，在實際使用中，應(yīng)按照電動機的容量、型式、控制方式和配電設(shè)備等不同來選擇相適應(yīng)的保護裝置及啟動設(shè)備，本文對于異步電動機保護盒故障診斷的方法的研究成果進行了歸納總結(jié)，分析說明，這些對異步電機的保護和診斷是有效的。

關(guān)鍵詞：異步電機，故障診斷，電氣故障，機械故障

第1章三相異步電動機的工作原理與結(jié)構(gòu)

1.1 三相異步電動機的基本工作原理

三相異步電動機的定子裝有三相對稱繞組，當(dāng)接至三相交流電源時，流入定子繞組的三相對稱電流在電機的氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個以同步轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)的磁場。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，兩端被導(dǎo)電環(huán)短接。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場以逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向可用右手定則來判別。轉(zhuǎn)子上半部導(dǎo)體中的電動勢方向都是進入紙面，用⊕表示，下半部導(dǎo)體中的電動勢方向都是穿出紙面，用⊙表示。在轉(zhuǎn)子回路閉合的情況下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就有電流流通。如不考慮轉(zhuǎn)子繞組電感，那么電流的方向與電動勢的方向相同。

轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場中將受到電磁力fem的作嘔那個，導(dǎo)體所受電磁力的方向可用左手定則來判定。

在正常情況下，異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不能達到旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，即不能達到同步轉(zhuǎn)速n1，而總是略低于n1。例如兩極異步電動機的同步轉(zhuǎn)速n1=3000r／min，在額定負載時，它的轉(zhuǎn)速約為2880r／min。因為如果n=n1，則旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子到底之間將不存在相對運動，因而轉(zhuǎn)子到底電動勢、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都將變?yōu)榱�、因此轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n總是略小于同步轉(zhuǎn)速n1，即運行于異步轉(zhuǎn)速，異步電動機的名稱也就由此而來。

旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速n1之比稱為轉(zhuǎn)差率s，即

S=﹙n1－n﹚／n1×100%

轉(zhuǎn)差率s是異步電動機的一個非常重要的變量。當(dāng)負載變化時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率s也隨之變化，通常異步電動機額定負載時的轉(zhuǎn)差率2%~6%左右。

1.2 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)

主要分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，定、轉(zhuǎn)子中間是空氣隙。

1. 定子

三相異步電動機的定子主要由定子鐵心、定子繞組和機座三部分組成。

（1）定子鐵心定子鐵心是電動機磁路的一部分，是用0.5mm厚的硅鋼片沖疊而成并固定在機座內(nèi)，沖片兩面涂有絕緣漆，用來降低旋轉(zhuǎn)磁場在鐵心中引起的渦流損耗，常用的硅鋼片有D22、D23等型號。沿定子鐵心內(nèi)圓均勻地沖有許多形狀的槽，用以嵌放定子繞組。

﹙2﹚定子繞組三相異步電動機的定子繞組是由三個在空間互隔120º電角度、對稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同的繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。按定子繞組在槽中的位置，可分為單層和雙層繞組，10kw以下的小容量異步電動機常用單層同心式、鏈?zhǔn)交蚪徊媸嚼@組。雙層繞組的優(yōu)點是可以靈活選擇節(jié)距以改善電動勢和磁通勢波形，因此容量較大的異步電動機都采用雙層短距疊繞組或波繞組。

﹙3﹚機座機座主要是用來固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子。中、小型異步電動機一般采用鑄鐵機座，大型異步電動機一般采用鋼板焊接機座。小型及微型電動機采用鑄鋁機座。為了加強散熱，小型封閉式電動機的機座外表面鑄有許多均勻分布的散熱筋，以增大散熱面積。

2. 轉(zhuǎn)子

異步電動機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。

﹙1﹚轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心也是電動機磁路的一部分。所用材料與定子一樣，是由0.5mm厚的硅鋼片疊成，整個鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上，轉(zhuǎn)子鐵心外圓沖有均勻的槽，用以安放轉(zhuǎn)子繞組。

﹙2﹚轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組分為籠型和繞線型兩種結(jié)構(gòu)。

1﹚籠型轉(zhuǎn)子繞組。異步電動機的轉(zhuǎn)子不必有外界電源供電，故轉(zhuǎn)子繞組可自行閉合，且繞組的相數(shù)業(yè)不必限定為三相。由于籠型繞組的各相均由單根導(dǎo)線條組成，正常工作時，轉(zhuǎn)差率s=5%左右，導(dǎo)條中感應(yīng)電動勢不大，到條和鐵心疊片間的接觸電阻較大，所以轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與鐵心疊片之間不用絕緣材料分開，這樣大大簡化了轉(zhuǎn)子制造工藝。為了節(jié)約用銅和提高生產(chǎn)率，小型籠型電動機一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，而對于100kW以上的電動機常采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。

2）繞線轉(zhuǎn)子繞組。繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞子相似，也是一個對稱的三相繞組。一般采用雙層繞組。轉(zhuǎn)子對稱三相繞組一般接成星型，三個出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個集流環(huán)上，再通過電刷與外電路連接，這種轉(zhuǎn)子的特點是可以通過集流環(huán)河電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中竄入附加電阻等元件，用以改善異步電動機的起動、制動性能及調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。與籠型轉(zhuǎn)子相比較，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴，運行可靠性亦較差。

3.氣隙

與直流電動機相比，余部電動機定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙要小得多，中小型電動機一般為0.2~2mm。由于氣隙是電機磁路的一部分，氣隙愈大，磁阻愈大，要產(chǎn)生同樣大小的旋轉(zhuǎn)磁場，就需要較大的勵磁電流，從而使異步電動機的功率因數(shù)下降。為了提高功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡可能地小。但是氣隙的最小值常由制造工藝和運行安全可靠性等因素決定。如果從減小附加損耗和減小高次諧波磁通來看，則氣隙大點比較好。

1.3三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)及主要系列

每臺異步電動機的機座上都有一個銘牌，上面標(biāo)明的是電動機的型號、額定值和有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。

（1）型號 Y90L-4中的第一個字母Y表示Y系列異步電動機，90代表機座中心高；L表示鐵心長度代號（短、中、長鐵心分別用S、M、L表示），4表示極數(shù)。

（2）容量即額定功率Pn 指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時電動機軸上輸出的機械功率，單位為kW。對三相異步電動機

額定功率=根號3*額定電壓*線電流*效率*功率因數(shù)

（3）額定電壓指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時定子繞組所加的線電壓，單位為V或KV。

（4）額定電流指電動機加額定電壓、輸出額定功率時，流入定子繞組中的線電流，單位為A。

（5）額定轉(zhuǎn)速指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r∕min。

（6）額定頻率我國規(guī)定工頻為50Hz

（7）額定功率因數(shù) 指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時定子邊的功率因數(shù)。

此外，銘牌還標(biāo)明定子繞組接法以及絕緣等級、溫升和工作方式等，對繞線轉(zhuǎn)子異步電動機還常標(biāo)明轉(zhuǎn)子繞組接法、轉(zhuǎn)子電壓（指定子加額定電壓、轉(zhuǎn)子開路時，集流環(huán)之間的線電壓）和額定運行時的轉(zhuǎn)子電流等技術(shù)數(shù)據(jù)。

2.異步電動機的主要系列

我國生產(chǎn)的異步電動機種類很多，主要系列產(chǎn)品有：

Y系列為小型籠型全封閉的自冷式三相異步電動機，取代老產(chǎn)品JO2系列。用于金屬切削機床、通用機械、礦山機械和農(nóng)業(yè)機械等，也可用于拖動靜止負載或慣性負載較大的機械，如壓縮機、傳送帶、錘擊機、粉碎機、小型起重機和運輸機械等。額定電壓為380V，功率范圍為0.55~90Kw，同步轉(zhuǎn)速為750~3000r/min，外殼防護型式為IP44，B級絕緣。

J2、JO2和JO2-L系列為小型籠型三相異步電動機。其中，J2是防護式結(jié)構(gòu)，JO2、JO2-L(鋁)是封閉式結(jié)構(gòu)，額定電壓為380V，同步轉(zhuǎn)速為600~300r/min采用E級絕緣。

JQ2和JQO2系列是高起動轉(zhuǎn)矩異步電動機，用于起動靜止負載或慣性負載較大的機械上。JQ2是防護式，JQO2封閉式。

JD2和JDO2系列是從J2、JO2系列派生出來的，為防護式和封閉式多速籠型異步電動機，主要用于各種機床和起重設(shè)備中需多種速度的傳動裝置

JN系列是中型防護式籠型異步電動機。

JR系列是中型防護式三相繞組轉(zhuǎn)子異步電動機，容量為45~410Kw,可用于頻繁起動的起重機上。

JZ2和JZR2系列是起重和冶金用的籠型和繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。

JZTEM系列是電磁調(diào)速異步電動機。

YR系列是大型三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，容量為250~2500Kw，主要用于冶制工業(yè)和礦山機械中。

其他類型異步電動機可參閱產(chǎn)品目錄。

第2章三相異步電動機的機械故障及分析

2.1 三相異步電動機機械故障

機械方面常見的故障有定、轉(zhuǎn)子鐵芯故障，軸承過熱、損壞等故障。

（一）定、轉(zhuǎn)子鐵芯故障。定、轉(zhuǎn)子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成，是電動機的磁路部分。異步電動機定、轉(zhuǎn)子之間氣隙很小，容易導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間相碰。一般由于軸承嚴(yán)重超差及端蓋內(nèi)孔磨損或端蓋止口與機座止口磨損變形，使機座、端蓋、轉(zhuǎn)子三者不同軸心引起掃膛。如發(fā)現(xiàn)對軸承應(yīng)及時更換，對端蓋進行更換或刷鍍處理。如果軸承過度磨損或裝配不良，則會造成定、轉(zhuǎn)子相擦，使鐵芯表面損傷，進而造成硅鋼片間短路，電動機鐵損增加，使電動機溫升過高。這時應(yīng)用細銼等工具去除毛刺，消除硅鋼片短接，清理干凈后涂上絕緣漆，并加熱烘干。若拆除舊繞組時用力過大，使盜槽歪斜和向外張開。此時應(yīng)用尖嘴鉗、木榔頭等工具予以修整，使齒糟復(fù)位，并在不好復(fù)位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質(zhì)絕緣材料。

　　另外，因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕。此時需用砂紙打磨干凈，清理后涂上絕緣漆。圍繞組接地產(chǎn)生高熱燒毀鐵芯糟或齒部�？捎描徸踊蚬蔚兜裙ぞ邔⑷鄯e物剔除干凈，涂上絕緣漆烘干。

（二）軸承過熱、損壞等故障。電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸通過軸承支撐轉(zhuǎn)動，是負荷最重的部分，又是容易磨損的部件。如果軸承工作不正常，可憑經(jīng)驗用聽覺及溫度來判斷。用聽棒（銅棒）接觸軸承盒，若聽到?jīng)_擊聲，就表示可能有一只或幾只滾珠扎碎，如果聽到有咝咝聲，那就是表示軸承的潤滑油不足，因為電動機要每運行3000-5000小時左右需換一次潤滑脂。在添潤滑脂時不易太多，如果太多會使軸承旋轉(zhuǎn)部分和潤滑脂之間產(chǎn)生很大的磨擦而發(fā)熱，一般軸承盒內(nèi)所放潤滑脂約為全溶積二分之一到三分之二即可。在軸承安裝時如果不正確，配合公差太緊或太松，也都會引起軸承發(fā)熱。在臥式電動機中裝配良好的軸承只受徑向應(yīng)力，如果配合過盈過大，裝配后會使軸承間隙過小，有時接近于零，用手轉(zhuǎn)動不靈活，這樣運行中就會發(fā)熱。另外軸承外表面上的銹斑可用砂紙擦除，然后放入汽油中清洗；若軸承有裂紋、內(nèi)外圈碎裂或軸承過度磨損時，應(yīng)更換新軸承。更換新軸承時，要選用與原來型號相同的軸承。

2.2 三相異步電動機電氣故障

電氣方面常見的故障有電壓不正常、繞組接地、繞組短路、繞組斷路、缺相運行等。

　（一）電壓不正常。電源電壓偏高，激磁電流增大，電動機會過分發(fā)熱，過分的高電壓會危機電動機的絕緣，使其有被擊穿的危險。電源電壓過低時，電磁轉(zhuǎn)矩就會大大降低，如果負載轉(zhuǎn)距沒有減小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)過低，這時轉(zhuǎn)差率增大造成電動機過載而發(fā)熱，長時間會影響電動機的壽命。當(dāng)三相電壓不對稱時，即一相電壓偏高或偏低時，會導(dǎo)致某相電流過大，電動機發(fā)熱，同時轉(zhuǎn)距減小會發(fā)出“翁嗡”聲，時間長會損壞繞組�？傊疅o論電壓過高過低或三相電壓不對稱都會使電流增加，電動機發(fā)熱而損壞電動機。

　　（二）繞組接地。電動機繞組絕緣受到損壞，及繞組的導(dǎo)體和鐵心、機殼之間相碰即為繞組接地。這時會造成該相繞組電流過大，局部受熱，嚴(yán)重時會燒毀繞組。出現(xiàn)繞組接地多數(shù)是電動機受潮引起，有的是在環(huán)境惡劣時金屬物或有害粉末進入電動機繞組內(nèi)部造成。電動機出現(xiàn)繞組接地后，除了絕緣已老化、枯焦、發(fā)脆外都可以局部處理，繞組接地一般發(fā)生在繞組伸出槽外的交接處（繞組端部），這時可在故障處用天然云母片或絕緣紙插入鐵心和繞組之間，在用絕緣帶包扎好涂上絕緣漆烘干即可，如果接地點在鐵心槽內(nèi)時，如果上成邊絕緣損壞，可以打出槽楔修補槽襯或抬出上成線匝進行處理，若故障在槽底或者多處絕緣受損，最好辦法就是更換繞組。

（三）繞組短路。繞組中相鄰兩條導(dǎo)線之間的絕緣損壞后，使兩導(dǎo)體相碰，就稱為繞組短路。發(fā)生在同一繞組中的繞組短路稱為匝間短路。發(fā)生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路。不論是那一種，都會引起某一相或兩相電流增加，引起局部發(fā)熱，使絕緣老化損壞電動機。出現(xiàn)繞組短路時，短路點在槽外修理并不難。當(dāng)發(fā)生在槽內(nèi)，如果線圈損壞不嚴(yán)重，可將該槽線圈邊加熱軟化后翻出受損部分，換上新的槽絕緣，將線圈受損的部位用薄的絕緣帶包好并涂上絕緣漆進行烘干，用萬用表檢查，證明已修好后，再重新嵌入槽內(nèi)，進行絕緣處理后就可繼續(xù)使用，如果線圈受損傷的部位過多，或者包上新絕緣后的線圈邊無法嵌入時，只好更換新的繞組。

（四）繞組斷路。繞組斷路是指電動機的定子或轉(zhuǎn)子繞組碰斷或燒斷造成的故障。定子繞組斷部，各繞組元件的接頭處及引出線附近。這些部位都露在電動機座殼外面導(dǎo)線容易碰斷，接頭處也會因焊接不實長期使用后松脫，發(fā)現(xiàn)后重新接好，包好并涂上絕緣漆后就可使用。如果因故障造成的繞組被燒斷則需要更換繞組。如轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生斷路時，可根據(jù)電動機轉(zhuǎn)動情況判斷。

　�。ㄎ澹╇妱訖C缺相運行。三相異部電動機在運行過程中，斷一根火線或斷一相繞組就會形成缺相運行（俗稱單相），如果軸上負載沒有改變，則電動機處于嚴(yán)重過載狀態(tài)，定子電流將達到額定值的二倍甚至更高，時間稍長電動機就會燒毀。在各行業(yè)中，因缺相運行而燒毀的電動機所占比重最大。一般電動機缺相是由于某相熔斷器的熔體接觸不良，或熔絲擰的過緊而幾乎壓斷，或熔體電流選擇過小，這樣通過的電流稍大就會熔斷，尤其是在電動機起動電流的沖擊下，更容易發(fā)生熔體非故障性熔斷。

（六）電動機的接地裝置。電動機接地是一個重要環(huán)節(jié)，可是有的單位往往忽視了這一點，因為電動機不明顯接地也可以運轉(zhuǎn)，但這給生產(chǎn)及人身安全埋下了不安全隱患。因為絕緣一旦損壞后外殼會產(chǎn)生危險的對地電壓，這樣直接威脅人身安全及設(shè)備的穩(wěn)定性。所以電動機一定要有安全接地。所謂的電動機接地就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的某一金屬部分通過接地裝置與大地做電氣連接，而電動機的接地就是金屬外殼接地。這樣即使設(shè)備發(fā)生接地和碰殼短路時電流也會通過接地向大地做半球形擴散，電流在向大地中流散時形成了電壓降，這樣保證了設(shè)備及人身安全。

2.3 故障診斷維修方法

（1）電動機不起動

1.電源未接通：檢查開關(guān)、溶絲，各對觸點及電動機引出線頭。

2.繞組斷路：將斷路部位加熱到絕緣等級所允許的溫度.使漆軟化，然后將斷線挑起，用同規(guī)格線將斷掉部分補焊后，包好絕緣，再經(jīng)涂漆，烘干處理。

3.繞組接地或相間、匝間短路：處理辦法同上，只是將接地或短路部位墊好絕緣，然后涂漆烘干。

4.繞組接線錯誤：核對接線圖，將端部加熱后重新按正確接法接好（包括綁扎、絕緣處理及涂漆）

5.熔體燒斷：查出原因，排除故障、按電動機規(guī)格配新熔體。

6.繞線轉(zhuǎn)子電動機啟動誤操作：檢查集電環(huán)短路裝置及起動變阻器位置，啟動時應(yīng)先0串接變阻器，啟動完成后再接短路裝置。

7.過電流繼電器整定值太小：適當(dāng)調(diào)高。

8.老式啟動開關(guān)油杯缺油：加新油，達到油面線。

9.控制設(shè)備接線錯誤：校正接線。

（2）電動機接入電源后溶絲被燒斷

1. 單相啟動：檢查電源線，電動機引出線，熔斷器，開關(guān)觸點，找出斷線或假接故障后進行修復(fù)。

2.定、轉(zhuǎn)子繞組接地或短路：糾正錯誤。

3.電機負載過大或被卡住：將負載調(diào)至額定值，并排除被拖動機構(gòu)故障。

4.溶體截面積過�。喝垠w對電動機過載不起保護作用，一般應(yīng)按下式選擇熔體，熔體額定電流＝堵轉(zhuǎn)電流/2～3即可。

5.繞線轉(zhuǎn)子電動機所接的起動電阻太小或被短路：消除短路故障或增大起動電阻。

6.電源到電機之間的連接線短路：檢查短路點后進行修復(fù)。

（3）電動機通電后，電機不起動，嗡嗡響

1. 改極重繞后槽配合選擇不當(dāng)：選擇合理繞組形式和繞組節(jié)距；適當(dāng)車小轉(zhuǎn)子直徑；重新計算繞組參數(shù)。

2. 定、轉(zhuǎn)子繞組短路：查明斷路點進行修復(fù)；檢查繞線轉(zhuǎn)子電刷與集電環(huán)接觸狀態(tài)，檢查啟動電阻是否斷路或電阻過大。

3. 繞組引出線始末短接錯或繞組內(nèi)部接反：在定子繞組中通入直流，檢查繞組極性(用指南針）判定繞組首末端是否正確。

4.電動機負載過大或被卡�。簷z查設(shè)備，排除故障。

5.電源未能全部接通：更換熔斷的熔體；緊固接線柱松動的螺釘；用萬用表檢查電源線斷線或假接故障，然后修復(fù)。

6.電壓過低：如果△聯(lián)接電動機誤接成Y連接，應(yīng)改回△連接；電源電壓太低時應(yīng)與供電部門聯(lián)系解決；電源線壓降太大造成電壓過低時，應(yīng)改粗電纜線。

7.對于小型電動機，潤滑脂變硬或裝配太緊：選擇合適的潤滑脂，提高裝配質(zhì)量。

（4）電動機外殼帶電

1.電源線與接地線搞錯：糾正錯誤。

2.電動機繞組受潮，絕緣嚴(yán)重老化：電動機烘干處理；老化的絕緣要更新。

3.引出線與接線盒接地：包扎或更新引出線絕緣；修理接線盒。

4.線圈端部碰端蓋接地：拆下端蓋，檢查接地點，線圈接地點要包扎，絕緣和涂漆，端蓋內(nèi)壁要墊絕緣紙。

（5）電動機空載或負載時電流表指針不穩(wěn)、擺動

1.繞線轉(zhuǎn)子電動機有一相電刷接觸不良：調(diào)整刷壓和改善電刷與集電環(huán)的接觸面。

2.繞線轉(zhuǎn)子電動機集電環(huán)短路裝置接觸不良：檢修或更新短路裝置。

3.籠型轉(zhuǎn)子開焊或斷條：采用變壓器或其他方法檢查。

4.繞線轉(zhuǎn)子一相斷路：用校驗燈、萬用表等檢查斷路處排出故障。

(6) 電動機啟動困難，加額定負載后，電動機轉(zhuǎn)速比額定轉(zhuǎn)速低

1.電源電壓過低：用電壓表或萬用表檢查電動機輸入端電源電壓大小，然后進行處理。

2.△連接繞組誤接成Y連接：將Y連接改回△連接。

3.籠型轉(zhuǎn)子開焊或斷裂：檢查開焊或斷裂后進行修理。

4.繞線轉(zhuǎn)子電刷或啟動變阻器接觸不良：檢修電刷與啟動變阻器接觸部位。

5.定、轉(zhuǎn)子繞組有局部線圈接錯或接反。

6.重繞時匝數(shù)過多：按正確繞組匝數(shù)重繞。

7.繞線轉(zhuǎn)子一相斷路：用校驗燈萬用表等檢查斷路處，然后排除故障。

8.電刷與集電環(huán)接觸不良：改善電刷與集電環(huán)的接觸面積，如磨電刷接觸面，調(diào)壓刷，車旋集電環(huán)表面等。

（7）絕緣電阻低

1.繞組受潮或被水淋濕：進行加熱烘干處理。

2.繞組絕緣粘滿粉塵、油垢：清洗繞組油垢，并經(jīng)干燥.浸漬處理。

3. 電動機接線板損壞引出線絕緣老化.破裂：重包引線絕緣，更換或修理出線盒及接線盒。

4. 繞組絕緣老化：經(jīng)鑒定可以繼續(xù)使用，可經(jīng)清洗干燥，重新涂漆處理，如果絕緣老化，不能安全運行時，需要更換絕緣。

（8）三相空載電流對稱平衡，但普遍增大

1.重繞時線圈匝數(shù)不夠：重繞線圈，增加合理的匝數(shù)。

2.Y連接電機，誤接成△連接：將繞組接線改為Y連接。

3.電源電壓過高：測量電源電壓，如果電源本身電壓過高，則與供電部門協(xié)商解決。

4.電機裝配不當(dāng)（如裝反、定轉(zhuǎn)子鐵心未對齊，端蓋螺栓固定不勻稱使端蓋偏斜或松動）：檢查裝配質(zhì)量，消除故障。

5.氣隙不均或增大：調(diào)整氣隙，對于曾經(jīng)車過轉(zhuǎn)子的電機需要換新轉(zhuǎn)子或改繞糾正空載電流大問題。

6.拆線時，使鐵心過熱灼損：檢修鐵心或重新計算繞組進行補償。

（9）電動機運行時有雜音不正常

1.改極重繞時，槽配合不當(dāng)：要校驗定、轉(zhuǎn)子槽配合。

2.轉(zhuǎn)子擦絕緣紙或槽楔：剪修絕緣紙或檢修槽楔。

3.軸承磨損、有故障：檢修或更換新軸承。

4.定、轉(zhuǎn)子鐵心松動：檢查振動原因，重新壓鐵心進行處理。

5.電壓太高或三相電壓不平衡：測量電源電壓，檢查電壓過高和不平衡原因進行處理。

6.定子繞組接錯

7.繞組有故障（如短路）

8.重繞時每相匝數(shù)不相等：重新繞線，改正匝數(shù)。

9.軸承缺少潤滑脂：清洗軸承，填加潤滑脂，使其充滿軸承室凈容積的1/2～1/3。

10.風(fēng)扇碰風(fēng)罩或風(fēng)道堵塞：修理風(fēng)扇和風(fēng)罩，使其幾何尺寸正確，清理通風(fēng)道。

11.氣息不均勻，定、轉(zhuǎn)子相擦。

（10）電動機過熱或冒煙

1.電源電壓過高，使鐵心磁通密度過飽和造成電動機溫升過高：如果電源電壓超過標(biāo)準(zhǔn)很多，應(yīng)與供電部門聯(lián)系解決。

2.電源電壓過低，在額定負載下電機溫升過高：若因電源線電壓降過大而引起，可更換較粗的電源線；如果是電源電壓太低，可向供電部門聯(lián)系，提高電源電壓。

3.灼線時，鐵心被灼過，使鐵耗增大：做鐵心檢查試驗，檢修鐵心，排除故障。

4.定轉(zhuǎn)子鐵心相擦：檢查故, 障原因如果軸承間隙超限，則應(yīng)更換新軸承，如果轉(zhuǎn)軸彎曲，則需調(diào)查處理，鐵心松動或變形時應(yīng)處理鐵心，消除故障。

5.繞組表面粘滿塵垢或異物，影響電機散熱：清掃或清洗電機，并使電機通風(fēng)溝暢通。

6.電動機過載或拖動的生產(chǎn)機械阻力過大，使電機發(fā)熱：排除拖動機械故障，減少阻力，根據(jù)電流指示，如超過額定電流，需減低負載，更換較大容量電機或采取增容措施。

7.電動機頻繁起動或正反轉(zhuǎn)次數(shù)過多：減少電動機起動及正、反轉(zhuǎn)次數(shù)或更換合適的電動機。

8.籠型轉(zhuǎn)子斷條或繞線轉(zhuǎn)子繞組接線松脫，電動機在額定負載下轉(zhuǎn)子發(fā)熱，使電機溫升過高：查明斷條和松脫處，重新補焊或扭緊固定螺絲。

9.繞組匝間短路相間短路以及繞組接地

10.進風(fēng)溫度過高:檢查冷卻系統(tǒng)裝置是否有故障，檢察周圍環(huán)境溫度是否正常。

11.風(fēng)扇故障，通風(fēng)不良：檢查電機風(fēng)扇是否損壞，扇葉是否變形或未固定好。必要時更換風(fēng)扇。

12.電機兩相運轉(zhuǎn)：檢查溶絲，開關(guān)接觸點，排除故障。

13.重繞后繞組浸漬不良：要采取二次浸漬工藝，最好采用真空浸漬措施。

14.環(huán)境溫度增高或電機通風(fēng)道堵塞：改善環(huán)境溫度，采取降溫措施，隔離電動機附近高溫?zé)嵩矗苊怆妱訖C在日光下暴曬。

15.繞組接線錯誤：Y聯(lián)結(jié)電動機誤接成△聯(lián)結(jié)，或△聯(lián)結(jié)電動機誤接成Y聯(lián)結(jié)要改正接線。

（11）電動機空載運行時空載電流不平衡，且相差很大

1.重繞時，三相繞組匝數(shù)不均：繞組重繞改正。

2.繞組首尾端接錯：查明首尾端，改正后再起動電機試驗。

3.電源電壓不平衡：測量電源電壓，找出原因，予以消除。

4.繞組有故障，如匝間短路，某組線圈接反等等：拆開電機檢查繞組極性和故障，然后改正或消除故障。

（12）層間絕緣擊穿

1.層間墊條材質(zhì)差，或厚度不夠：改用材質(zhì)好的，如環(huán)氧玻璃布板墊條，或適當(dāng)加厚墊條。

2.層間墊條墊偏，或尺寸不合適：要求下料尺寸正確，操作細心，嚴(yán)格按工藝規(guī)定進行。

3.線圈松動使層間墊條磨損：可加槽襯或加厚墊條；或采用VPI"整浸" 工藝。

（13）匝間絕緣擊穿

1.匝間絕緣材質(zhì)不良：用浸樹脂漆補強或采用"三合一"粉云母帶。

2.繞線、嵌線時匝間絕緣受損：嚴(yán)格按工藝規(guī)定操作。

3.匝間絕緣厚度不夠或結(jié)構(gòu)不合理：按匝間電壓大小正確選擇匝間絕緣厚度或絕緣結(jié)構(gòu)。

（14）繞組接地故障

1.電機長期過載，絕緣老化變質(zhì)引起絕緣對地擊穿：調(diào)整負載或更換容量合適的電機，避免局部過熱。

2.輸電線雷擊過電壓或操作過電壓擊穿絕緣：增添或檢查防雷保護裝置。

3.由于導(dǎo)電粉塵積累使爬電距離縮小產(chǎn)生對地擊穿或閃絡(luò)：定期清掃絕緣，增設(shè)防塵密封絕緣裝置。

4.通風(fēng)道墊后，齒壓片開焊，鐵心疊壓不緊齒部顫動以及彎曲的齒壓片刮磨線圈絕緣，導(dǎo)致繞組接地故障。：詳細檢查各部分焊接質(zhì)量，變形情況，經(jīng)校正或補焊保證墊片，齒壓片等固定良好。鐵心疊壓不緊時應(yīng)添硅鋼片或加高齒壓條，并重新壓裝鐵心（對于內(nèi)裝壓鐵心，鐵心不必從機座中取出）。

5.由于線圈短路燒焦絕緣，造成對地故障：檢查短路原因，拆除部分線圈，補加絕緣并經(jīng)浸烘處理。

（15）繞組斷路

1.線圈端部受到機械力、電磁力的作用，導(dǎo)致導(dǎo)線焊接點開焊：檢查焊接點，重新補焊并加強繞組端部的固定措施。

2.焊接工藝不當(dāng)，焊接點過熱引起開焊：嚴(yán)格按焊接工藝操作。

3.導(dǎo)線材質(zhì)不好，有夾層脫皮等缺陷：更換合格導(dǎo)線并進行絕緣處理。

（16）繞組短路

1.線路過電壓：調(diào)整過電壓保護值。

2.繞組絕緣老化：更換繞組或有關(guān)部位的絕緣。

3.繞組絕緣縫隙內(nèi)堆積粉塵過多：清掃或洗滌絕緣，然后再烘干－浸漆－烘干。

4.遭受機械力.電磁力作用后絕緣受損：局部補強或更換繞組.絕緣，然后再進行浸烘。

（17）定子線圈絕緣磨損或電腐蝕

1.線圈與槽比間間隙過大（對于采用"模壓"工藝的成型繞組）：可浸1032漆或樹脂漆，將槽部空隙填滿。

2.槽楔松動：更換槽楔（調(diào)整槽楔的寬度或高度）或在槽隙下加墊條。

3.線圈外形尺寸超差：按圖紙要求重繞線圈

4.防暈漆失效：起出線圈，重新涂防暈半導(dǎo)體漆。

5.絕緣粘有油污塵污:清洗或吹拂繞組上的污垢。

（18）泄漏電流大

1.電機受潮：清理后將繞組烘干。

2.絕緣表面有油污.粉塵：清掃或洗滌繞組絕緣。

3.絕緣老化：更換絕緣。

（19）介質(zhì)損耗角增大

1.線圈遭到損傷，使絕緣內(nèi)部產(chǎn)生較多的氣隙：采取真空浸漬處理。

2.絕緣受損：清理后局部補強，然后浸漆，烘干。

3.絕緣處理不當(dāng)：改進絕緣處理方法。

4.絕緣老化：更換絕緣。

（20）線圈與端箍之間磨損擊穿

1.線圈松動:綁扎后整浸樹脂漆，然后烘干。

2.端箍固定不牢

3.絕緣粘滿粉塵：清理絕緣。若重新嵌線可將端箍材質(zhì)改為非金屬的。

（21）線圈端部絕緣遭受機械損傷

1.拆裝時碰傷：因按工藝規(guī)定操作，局部損傷可用環(huán)氧膠修復(fù)。

2.局部修理或更換線圈時將附近線圈碰傷：檢查故障情況，可以局部修理或更換部分線圈。

（22）槽楔松動

1.槽楔材質(zhì)老化收縮：換槽楔，目前國內(nèi)在F級、B級絕緣上采用的3240環(huán)氧玻璃布板其物理、化學(xué)性能較穩(wěn)定，且有較好的熱穩(wěn)定性。

2.楔下墊條老化、松動：加厚墊條重新放入墊條及槽楔。

3.槽楔尺寸與鐵心配合不當(dāng)：參考第三章選擇槽楔尺寸。

4.整塊磁性槽楔在電磁力作用下磨損：改用磁性槽泥；若用整塊磁性槽泥，應(yīng)采用VPI "整浸"工藝。

（23）伸出鐵心部分的籠條拱起

1.當(dāng)電機在啟、制動和正反轉(zhuǎn)狀態(tài)時，籠條內(nèi)流過較大電流，在電熱效應(yīng)下使籠條局部熱脹，當(dāng)起、制動狀態(tài)終了后籠條開始收縮，在離心力作用下，當(dāng)籠條端部強度不夠時，便產(chǎn)生籠條拱起故障：

①加熱拱起部分，用機械方法使拱起部分調(diào)直。

②拆下籠條，調(diào)直后再插入槽內(nèi)焊接。

③更換強度較高的籠條。

（24）端部籠條沿轉(zhuǎn)子方向彎曲

1.這種故障常發(fā)生在轉(zhuǎn)子具有較大的圓周速度和實心端環(huán)電機轉(zhuǎn)子上，是由鋼制端箍固定不好，籠條在端箍圓周慣性力作用下造成的：

2.將端箍改用無緯帶綁扎或更換玻璃鋼制作的端箍。

3.加強端環(huán)與轉(zhuǎn)子支架的配合，選用合理的公差配合尺寸。

（25）焊接的銅端環(huán)，在焊口結(jié)觸處斷開

1.為了節(jié)省銅料。修理時有時采用幾段銅料經(jīng)焊接制成圓形端環(huán)，這種拼成的端環(huán)如果焊接不良，會在運行當(dāng)中脹開，并割破定子絕緣：

①采用銅料鍛制整體端環(huán)。

②改善焊接工藝。

③正確切開焊接坡口。

（26）鑄鋁轉(zhuǎn)子風(fēng)葉變形或斷掉

1.拆裝時機械損傷：按工藝要求正確操作。

2.鑄鋁時風(fēng)葉有夾雜：采用氬弧焊機補焊。

3.校正變形風(fēng)葉。

（27）鑄鋁轉(zhuǎn)子籠條斷裂

1.鋁液或槽內(nèi)含有較多雜質(zhì)：檢查鋁液化學(xué)成分。

2.用火溶化的舊鋁復(fù)用，其中含有雜質(zhì)：用火溶化的舊鋁不可直接復(fù)用。

3.單沖時，轉(zhuǎn)子沖片個別槽漏沖：融化鋁后，將漏沖槽沖開。

4.轉(zhuǎn)子鐵心壓裝過緊，鑄鋁后轉(zhuǎn)子鐵心脹開,有過大的拉力使鋁條拉斷：更換銅籠焊接結(jié)構(gòu)。

5.澆注時中途停頓，先后注入的鋁液結(jié)合不好：更換新轉(zhuǎn)子。

6.鑄鋁后脫模早：更換新轉(zhuǎn)子。

（28）鑄鋁轉(zhuǎn)子槽斜線犬牙交錯，歪扭不齊

1.轉(zhuǎn)子疊片時槽壁不整齊：將鋁融化后重新迭片。

2.假軸斜鍵與沖片鍵槽配合過松：更換或修理鍵槽。

3.轉(zhuǎn)子鐵心預(yù)熱后亂扔亂滾，沖片產(chǎn)生周向位移：按工藝規(guī)程操作。

4.鐵心疊壓力小或有毛刺：溶化鋁后，重新壓鐵，更換銅籠焊接結(jié)構(gòu)。

（29）籠條在槽內(nèi)松動

1.籠條尺寸選擇過小：按槽形選籠條尺寸。

2.槽形尺寸不一致：校正槽形。

3.籠條或槽形磨損：校正槽形，更換籠條。

（30）楔形籠條由槽口凸出

1.電機轉(zhuǎn)速過高：檢查改極時轉(zhuǎn)子強度。

2.上籠電流密度過大，啟動操作不合理：應(yīng)按規(guī)程操作。

（31）雙籠轉(zhuǎn)子銅條開焊

1.電機處于頻繁重載下起、制動運行：起動次數(shù)按產(chǎn)品說明書規(guī)定執(zhí)行。

2.端環(huán)采用焊接結(jié)構(gòu)時，工藝不當(dāng)：按工藝規(guī)程正確施焊。

（32）銅籠在端環(huán)處斷裂

1.產(chǎn)生機械振動及籠條在槽內(nèi)松動：解決振動和松動原因及故障。

2.端環(huán)采用焊接結(jié)構(gòu)時，工藝不當(dāng)：按工藝規(guī)程正確施焊。

（33）銅籠開焊

1.焊接工藝不當(dāng):按正確工藝施工。

2.籠條與端環(huán)配合間隙不正確：使間隙均勻，在0.1～0.12mm 之間。

3.籠條在槽內(nèi)松動：處理松動。

4.機組振動：解決機組振動。

5.焊條牌號不適合：選用合適的焊條牌號。

6.電機過載：解決電機過載問題。

（34）鋁端環(huán)有軸向和徑向裂紋

1.鑄造時鋁液中含有夾渣：控制澆注溫度和化學(xué)成分。

2.鋁液含有雜質(zhì)：清除鋁液內(nèi)雜質(zhì)。

3.鑄模設(shè)計不合理：修改設(shè)計。

第3章異步電動機的維護檢查

電動機日常維護檢查的目的是及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)，及時進行處理、紡織事故擴大。

3.1外觀檢查

靠視覺可以發(fā)現(xiàn)下列異�，F(xiàn)象：

（1）外觀檢查，可以發(fā)現(xiàn)電機外部零件有無磨損，有無油污、粉塵和腐蝕現(xiàn)象。

（2）電動機是否有接觸點變色、冒煙等現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象是否由電機過熱、導(dǎo)體接觸不良或繞組燒毀等造成。

（3）儀表指示是否正常，有無指示，三相電流、電壓是否平衡。儀表無指示與不正常，則表明電源電壓不平衡、熔絲被燒斷、轉(zhuǎn)子三相電阻不平衡、單相運轉(zhuǎn)、導(dǎo)體接觸不良等。

（4）表指示過大，則表明電機過載、軸承損傷、機械卡住等。

（5）電動及停止轉(zhuǎn)動，其原因有：

①電源停電；

②定轉(zhuǎn)子鐵心相擦；

③三相電機單相運轉(zhuǎn)；

④由于電壓過低致使電機轉(zhuǎn)矩太小哦；

⑤負載過大；

⑥單相電動機的離心開關(guān)有故障；

⑦電壓降過大等。

3.2聽診棒檢查

用聽診棒聽電機聲音，可以聽到電磁噪聲、通風(fēng)噪聲、機械摩擦聲和軸承雜音等，從而判斷出電機故障。引起電機噪聲大的原因：

在機械方面：①軸承故障；

②機械部平衡；

③緊固螺絲松動；

④聯(lián)軸器連接不符要求。

在電氣方面：①電壓不平衡；

②單相運轉(zhuǎn)；

③繞組有斷路、擊穿等故障；

④啟動性能不好；

⑤加速性能不好。

3.3鼻聞檢查

用鼻聞可以發(fā)現(xiàn)焦味。

其造成原因有：①電機過熱；

②繞組燒毀；

③缺相運轉(zhuǎn)；

④潤滑不好；

⑤軸承燒毀；

⑥繞組擊穿。

3.4手感檢查

手摸電動機外殼表面，可以發(fā)現(xiàn)電動機振動和溫升是否過高。

其中造成電機振動的原因有：①機械部平衡；

②電壓不平衡；

③電機缺相運轉(zhuǎn)；

④繞組斷路和擊穿故障。

造成溫升過高的原因有：①過載；

②散熱不好；

③低電壓運行；

④缺相運轉(zhuǎn)；

⑤卡��；

⑥加速特性不好，啟動時間過長。

用手摸電機外殼估計溫度，因帶有主觀性，所感覺的溫度也不同，因此要由經(jīng)驗來判斷。通常電機外殼表面與手感的感覺的關(guān)系：

注1表

機殼溫度（℃）	手感	說明
30	稍冷	機殼比體溫低、故感覺稍冷
40	稍熱	感到溫和
45	溫和	用手一摸，就感到溫和
50	稍熱	長時間用手摸時，手掌變紅
55	熱	僅能用手摸5-6秒
65	非常熱	僅用手摸2-3秒，離開后還能感到手熱
70	非常熱	用一個手指觸摸，只能堅持3秒左右
75	極熱	用一個手指觸摸，只能堅持1-2秒左右
80	極熱，以為電機燒毀	手指稍觸熱便想離開，用乙烯樹脂帶試，會卷縮
80-90	極熱，以為電機燒毀	用手指觸摸一下，就感到燙的不得了

第4章異步電動機檢修項目

4.1 異步電動機的檢修周期

根據(jù)異步電動機的型號、工作條件、電動機檢修可分為小修、中修、大修三種、其檢修周期：

①J、JD、Y、JB、YSQ、JSQ等系列及其他類似型號的電動機，連續(xù)運行的中小型鼠籠式電動機，這類電機一般大修7-10年,中修2年，小修1年；

②JR、JRQ、YQ、YRQ等系列及類似型號電機、連續(xù)運行的中小型繞式電動機，這類電機一般大修10-12年，中修2年，小修1年；

③短期反復(fù)運行、頻繁起制動的電動機，這類電機一般大修3-5年，中修3年，小修0.5年；

④交變流機組、原動機、軋鋼異步電動機、以及大中型異步電動機，這類電機大修一般20-25年，中修4-5年，小修0.5年。

4.2 異步電動機的檢修項目

（1）小修項目

1）電機吹風(fēng)清掃，做一般性的檢查；

2）更換波形彈簧片，并進行調(diào)整；

3）檢查和處理局部絕緣的損傷，并進行修補工作；

4）清洗軸承，進行檢查和換油；

5）處理繞組局部絕緣故障，進行繞組綁扎加固和包扎絕緣等工作；

6）緊固所有的螺絲；

7）處理松動的槽契和齒端板；

8）調(diào)整風(fēng)扇、風(fēng)扇罩，并加固。

（2）中修項目

1）包含全部小修項目內(nèi)容；

2）對電機進行清掃和清掃干燥，更換局部線圈和修補加強繞組絕緣；

3）電機解體檢查，處理松動的線圈和槽契以及各部的緊固零部件；

4）更換槽契，加強繞組端部絕緣；

5）處理松動的零部件，進行點焊加固；

6）轉(zhuǎn)子做動平衡試驗；

7）改進機械零部件結(jié)構(gòu)并進行安裝和調(diào)試；

8）做檢查試驗和分析試驗。

（3）大修項目

1）包含全部中修項目內(nèi)容；

2）繞組全部重繞更新；

3）更換電機鐵芯、機座、轉(zhuǎn)軸等工作；

4）對于機械零部件進行改造、更換、加強和調(diào)整等工作；

5）轉(zhuǎn)子調(diào)校動平衡；

6）電機進行浸漆、干燥、噴漆等處理；

7）做全面型試驗和特殊檢查試驗。

結(jié) 論

異步電動機的保護是涉及電氣裝置和機械設(shè)備可靠、正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵之一。直接檢測電動機繞組的溫度來保護過載引起的過熱是很有效的保護方式，但由于需直接埋入電動機繞組里，價格較貴、維修困難等原因，僅在部分頻繁操作場合使用；從經(jīng)濟性考慮，采用電流檢測型更為有利，加熱繼電器仍是一種價廉、簡單、可靠的電動機保護形式（從實際使用情況看，目前使用量占大多數(shù)）；對動作性能要求較高及功能要求全或價格昂貴的大容量電動機保護，則可采用電子式或固態(tài)繼電器；對一般要求，則采用帶熱-磁脫扣的電動機保護用斷路器更為實用。但不管采用湖中保護裝置，必須考慮過載保護裝置與電動機、過載保護裝置與短路保護裝置的協(xié)調(diào)配合

快速鏈接：湘電集團有限公司湘電股份有限公司湘電風(fēng)能有限公司湘電新能源有限公司湘電長沙水泵廠湘潭電機廠