三相异步电动机常见故障分析与排除PPT课件

1、1 电机班技术培训电机班技术培训 2 三相异步电动机是电厂应用最广、使用最多的大功率三相异步电动机是电厂应用最广、使用最多的大功率 电器设备，科学合理地对其进行维护和管理，使之经常性电器设备，科学合理地对其进行维护和管理，使之经常性 地处于正常可用的技术状态，有着至关重要的意义。而要地处于正常可用的技术状态，有着至关重要的意义。而要 及时发现故障、解决故障的前提，则是对故障根源的深入及时发现故障、解决故障的前提，则是对故障根源的深入 了解。作为事例，对三相异步电动机常见故障根源作一简了解。作为事例，对三相异步电动机常见故障根源作一简 单的分析。单的分析。 3 1 1三相异步电动机断相运行三相异

2、步电动机断相运行 2 2定子绕组短路定子绕组短路 3 3几种主要疑难故障原因分析几种主要疑难故障原因分析 4 三相异步电动机断相运行三相异步电动机断相运行 电气拖动系统中常用电气拖动系统中常用2 2个个热继电器热继电器作过载保护与断相保护，以防止异步电作过载保护与断相保护，以防止异步电 动机断相运行。由于热继电器不能准确整定动作值，所以常常发生三相异步电动机断相运行。由于热继电器不能准确整定动作值，所以常常发生三相异步电 动机断相及运行的故障，使电动机过热或烧坏。这种故障产生的原因可从电动动机断相及运行的故障，使电动机过热或烧坏。这种故障产生的原因可从电动 机故障和主电路不正常两方面分析。电动

3、机电枢绕组发生一相断路、引出线断机故障和主电路不正常两方面分析。电动机电枢绕组发生一相断路、引出线断 裂或接线螺钉松动时，都会引起异步电动机单线运行或裂或接线螺钉松动时，都会引起异步电动机单线运行或V V形三相运行。形三相运行。 从主电路来看，若熔断器烧断时电源缺少一项或主从主电路来看，若熔断器烧断时电源缺少一项或主接触器接触器触头接触不良，触头接触不良， 都将使电动机接通断相电源。都将使电动机接通断相电源。 运转着的三相异步电动机有一相断电时，并不停车。由于一般来说，三相异步运转着的三相异步电动机有一相断电时，并不停车。由于一般来说，三相异步 电动机断相运行时只能承担额定负载的电动机断相运行

4、时只能承担额定负载的(60(6070)70)，所以若热继电器失灵或整，所以若热继电器失灵或整 定不准，电动机将在断相过载运行，时间稍长将使电动机发热严重。断相运行定不准，电动机将在断相过载运行，时间稍长将使电动机发热严重。断相运行 故障表现为定子故障表现为定子三相电三相电流严重不平衡，运行声音异常，电动机显得没有流严重不平衡，运行声音异常，电动机显得没有“力力 气气”；电动机停车后再接通电源时，不能启动并发出嗡嗡声。；电动机停车后再接通电源时，不能启动并发出嗡嗡声。 在维护保养时，应认真检查和调整热继电器的调定值，使其在断相运行时在维护保养时，应认真检查和调整热继电器的调定值，使其在断相运行时

5、 起到过载保护的作用；在巡视时应监视电动机的温升和运转的声音是否正常，起到过载保护的作用；在巡视时应监视电动机的温升和运转的声音是否正常， 以便及时发现断相运行故障；经常检查启动柜中主电路接触器的触头，当电器以便及时发现断相运行故障；经常检查启动柜中主电路接触器的触头，当电器 动作时，三相触头应能可靠接触。可用动作时，三相触头应能可靠接触。可用万用表万用表检查断相运行故障。检查断相运行故障。 5 三相异步电动机断相运行三相异步电动机断相运行 (1)星形接法断一相电源星形接法断一相电源 L3断路断路 L1 L2 L3 U W V 当电动机正在运行，由于某种原因，有一相断路（如当电动机正在运行，由

6、于某种原因，有一相断路（如W相绕组在相绕组在L3处断开），处断开）， 则则W相绕组中就无电流，相绕组中就无电流，U、V两相绕组成为串联关系，接在两相绕组成为串联关系，接在380V线电压上，线电压上， 这时两个绕组中流过同一电流，这就是缺陷运行。此时电动机仍可继续运转，这时两个绕组中流过同一电流，这就是缺陷运行。此时电动机仍可继续运转， 但工作的两相绕组中，每相两端电压只有但工作的两相绕组中，每相两端电压只有190V（正常工作时相电压（正常工作时相电压220V）. 由于相电压降低，旋转磁通也相应降低。但是负载不变，电动机的输由于相电压降低，旋转磁通也相应降低。但是负载不变，电动机的输 6 三相异

7、步电动机断相运行三相异步电动机断相运行 出转矩也不变，因此定子电流将增大。此外，从功率角度来分析，电动机出转矩也不变，因此定子电流将增大。此外，从功率角度来分析，电动机 正常工作时，三相绕组平均分担额定功率，缺相运行时，断电相不再做正常工作时，三相绕组平均分担额定功率，缺相运行时，断电相不再做 功，另两相绕组分担的功率必然增大，绕组电流也必须增加。总之，一功，另两相绕组分担的功率必然增大，绕组电流也必须增加。总之，一 相绕组断电后，其余两相绕组的负担明显增加。此时绕组内电流值比电相绕组断电后，其余两相绕组的负担明显增加。此时绕组内电流值比电 动机过载时电流大，但比短路电流小。动机过载时电流大，

8、但比短路电流小。 7 三相异步电动机断相运行三相异步电动机断相运行 （2）三角形接法断一相电源）三角形接法断一相电源 L1 L2 L3 L3断路断路 WU V I2(小小) I1(大大) 如上图所示：如果如上图所示：如果L3断开，则整个绕组便接在两条相线之间，这也叫缺相运行。断开，则整个绕组便接在两条相线之间，这也叫缺相运行。 此时虽然三相绕组都在工作，但它们已不是对称绕组，而是此时虽然三相绕组都在工作，但它们已不是对称绕组，而是W相绕组与相绕组与V相绕组相绕组 串联，然后与串联，然后与U相绕组并联。在这种情况下，绕组中的电流、功率不仅与正常相绕组并联。在这种情况下，绕组中的电流、功率不仅与正

9、常 工作时电流、功率不同。两支路电流也不均衡。理论和实践都证明，绕组为三工作时电流、功率不同。两支路电流也不均衡。理论和实践都证明，绕组为三 角形接线时，一旦断一相电源，在电动机绕组内部就会形成巨大的环流，很短角形接线时，一旦断一相电源，在电动机绕组内部就会形成巨大的环流，很短 时间就会烧坏电机绕组，其危害比星形接法的电动机缺相运行更严重。时间就会烧坏电机绕组，其危害比星形接法的电动机缺相运行更严重。 8 三相异步电动机断相运行三相异步电动机断相运行 （3）三角形接线的绕组内部一相断路（见下图）三角形接线的绕组内部一相断路（见下图） L1 L2 L3 WU V I2(大大) I1(大大) V相

10、断路相断路 如上图所示，此时电动机的两相绕组形成如上图所示，此时电动机的两相绕组形成V形连接。这种连接，起动转矩过小。形连接。这种连接，起动转矩过小。 原来静止的电动机难以起动；正在运行中的电动机，其断路相电流为原来静止的电动机难以起动；正在运行中的电动机，其断路相电流为0，不再，不再 做功，其余两相绕组负载加重，电流增大，绕组温升增高。做功，其余两相绕组负载加重，电流增大，绕组温升增高。 9 异步电动机定子绕组故障有以下几种。异步电动机定子绕组故障有以下几种。 定子绕组相间短路定子绕组相间短路 定子绕组匝间短路定子绕组匝间短路 定子绕组接地故障定子绕组接地故障 1.1.电动机过热，超过允许温

11、度电动机过热，超过允许温度 10 定子绕组相间短路定子绕组相间短路 11 三相异步电动机定子绕组匝间短路，是指在某相绕组的线圈中线匝之三相异步电动机定子绕组匝间短路，是指在某相绕组的线圈中线匝之 间发生的短路。这种短路是由于线圈中导线表皮绝缘损坏，使相邻的导体间发生的短路。这种短路是由于线圈中导线表皮绝缘损坏，使相邻的导体 互相接触而造成的。互相接触而造成的。 匝间短路在刚开始时，可能只有两根导线因交叠处绝缘磨坏而接触。由于匝间短路在刚开始时，可能只有两根导线因交叠处绝缘磨坏而接触。由于 短路线匝内产生环流，使线圈迅速发热，进一步损坏邻近导线的绝缘，使短路线匝内产生环流，使线圈迅速发热，进一步

12、损坏邻近导线的绝缘，使 短路的匝数不断增多、故障扩大。短路匝数足够多时，会使熔断器烧断，短路的匝数不断增多、故障扩大。短路匝数足够多时，会使熔断器烧断， 甚至绕组烧焦冒烟。甚至绕组烧焦冒烟。 当三相绕组有一相发生匝间短路时，相当于该相绕组匝数减少，定子三相当三相绕组有一相发生匝间短路时，相当于该相绕组匝数减少，定子三相 电流就不平衡。不平衡的三相电流使电动机振动，同时发出不正常的声音。电流就不平衡。不平衡的三相电流使电动机振动，同时发出不正常的声音。 电动机平均转矩显著下降，拖动负载时就显得无力。电动机平均转矩显著下降，拖动负载时就显得无力。 产生匝间短路的原因有：产生匝间短路的原因有： 在解

13、体保养电动机时，由于操作不当，碰伤绕组端部绝缘，使导线互相在解体保养电动机时，由于操作不当，碰伤绕组端部绝缘，使导线互相 接触；接触； 电动机长时间电动机长时间超负荷超负荷运行，电动机过热而使线圈局部较为薄弱的绝缘损运行，电动机过热而使线圈局部较为薄弱的绝缘损 坏导致匝间短路；坏导致匝间短路； 定子下线时，个别导线在槽内交叠，长期运行后，由于电磁力的作用，定子下线时，个别导线在槽内交叠，长期运行后，由于电磁力的作用， 会使交叉处的绝缘损坏而发展成匝间短路。用外观检查或短路侦察器可确会使交叉处的绝缘损坏而发展成匝间短路。用外观检查或短路侦察器可确 定短路点。定短路点。 12 定子绕组导体与铁心之

14、间绝缘电阻为零或接近于零时，定子绕组导体与铁心之间绝缘电阻为零或接近于零时， 即认为电动机发生了定子绕组接地故障。即认为电动机发生了定子绕组接地故障。 发生定子绕组接地故障的原因主要有：电动机绝缘老化，发生定子绕组接地故障的原因主要有：电动机绝缘老化， 失去绝缘性能；定子槽口处绝缘破损，导体与铁心接触；失去绝缘性能；定子槽口处绝缘破损，导体与铁心接触； 绕组端部绝缘损坏并碰端盖；绕组端部绝缘损坏并碰端盖； 定子绕组引出电缆绝缘破损而碰壳等。定子绕组接地后，定子绕组引出电缆绝缘破损而碰壳等。定子绕组接地后， 若电动机机座未很好接地，会使机座带电，威胁操作人员若电动机机座未很好接地，会使机座带电，

15、威胁操作人员 的安全；定子绕组多点接地时，会发生短路故障。所以当的安全；定子绕组多点接地时，会发生短路故障。所以当 定子绕组发生一点接地后，必须认真检查及时排除。用定子绕组发生一点接地后，必须认真检查及时排除。用兆兆 欧表欧表可以检查接地故障。可以检查接地故障。 13 异步电动机过热是较为常见的故障，其原因比较复杂，可从异步电动机过热是较为常见的故障，其原因比较复杂，可从 电源、电动机、控制设备和负载等方面分析。电源、电动机、控制设备和负载等方面分析。 电源电压过高时，磁通将增大，电动机磁路出现饱和。这电源电压过高时，磁通将增大，电动机磁路出现饱和。这 时定子电流剧烈增加，使电动机温升提高。电

16、源电压过低时，时定子电流剧烈增加，使电动机温升提高。电源电压过低时， 若负载转矩已定，磁通减少必然导致转子电流增大。这时定若负载转矩已定，磁通减少必然导致转子电流增大。这时定 子电流同时增大，电动机温升提高。子电流同时增大，电动机温升提高。 电源电压三相不对称。三相异步电动机需在三相对称电压电源电压三相不对称。三相异步电动机需在三相对称电压 下工作，其三相电压不对称度应小于下工作，其三相电压不对称度应小于额定电压额定电压的的5 5。当三。当三 相电压数值相差较大时，将使异步电动机定子三相电流不平相电压数值相差较大时，将使异步电动机定子三相电流不平 衡，在额定负载下，会使某相绕组电流超过额定值，

17、使该相衡，在额定负载下，会使某相绕组电流超过额定值，使该相 绕组过热，发生异步电动机定子绕组局部过热的故障。绕组过热，发生异步电动机定子绕组局部过热的故障。 14 控制线路。若控制线路维护不良，触头接触不好，电动控制线路。若控制线路维护不良，触头接触不好，电动 机断相运行也会使电动机电流增大。有些设备的拖动电动机断相运行也会使电动机电流增大。有些设备的拖动电动 机有刹车装置，刹车装置动作配合不好，电动机堵转严重，机有刹车装置，刹车装置动作配合不好，电动机堵转严重， 将使电动机过热。另外，电动机每小时启动次数过多，或将使电动机过热。另外，电动机每小时启动次数过多，或 电动机超定额运行对定子发热都

18、有影响。电动机超定额运行对定子发热都有影响。 负载原因。电动机长时间在过载下运行而保护装置又不负载原因。电动机长时间在过载下运行而保护装置又不 可靠，不能及时动作，使电动机定子电流超过额定值；电可靠，不能及时动作，使电动机定子电流超过额定值；电 动机与被拖动的机械联接不好、动机与被拖动的机械联接不好、齿轮箱齿轮箱有污物或有污物或联轴器联轴器偏偏 心等使电动机空载损耗增大；电动机承受不应有的冲击负心等使电动机空载损耗增大；电动机承受不应有的冲击负 荷；由于负荷的故障使电动机堵转等。荷；由于负荷的故障使电动机堵转等。 电动机本身故障。电动机定子绕组有短路、接地或一相电动机本身故障。电动机定子绕组有

19、短路、接地或一相 断线；修理后的电动机定子绕组接线错误；电动机转子断断线；修理后的电动机定子绕组接线错误；电动机转子断 条、端环开焊；电动机散热有障碍，如风扇损坏、风路堵条、端环开焊；电动机散热有障碍，如风扇损坏、风路堵 塞、表面污垢过多等：机械方面装配不良、转轴弯曲变形、塞、表面污垢过多等：机械方面装配不良、转轴弯曲变形、 轴承损坏、定转子相擦等。轴承损坏、定转子相擦等。 15 电气设备可能有很多种故障现象产生，而任何一种电气故电气设备可能有很多种故障现象产生，而任何一种电气故 障又都有可能是一种或几种原因造成的，也就是说，多种原障又都有可能是一种或几种原因造成的，也就是说，多种原 因可能导

20、致相同故障现象的产生。在众多的故障原因中，有因可能导致相同故障现象的产生。在众多的故障原因中，有 些是电气管理人员所熟知的，或是一般性常识，下面重点介些是电气管理人员所熟知的，或是一般性常识，下面重点介 绍几种主要电气设备疑难故障及原因分析，以供检修人员参绍几种主要电气设备疑难故障及原因分析，以供检修人员参 考。当然电气设备的范围较广，这里只对常规的电气设备和考。当然电气设备的范围较广，这里只对常规的电气设备和 常见的故障作一概要性的总结，以大家参考。常见的故障作一概要性的总结，以大家参考。 16 A:A:热继电器疑难故障及原因分析热继电器疑难故障及原因分析 故障现象一：用电设备操作正常，但热

21、继电器频繁动作，故障现象一：用电设备操作正常，但热继电器频繁动作， 或电气设备烧毁而热继电器不动作。或电气设备烧毁而热继电器不动作。 原因分析：热继电器可调整部件的固定支钉松动，不在原因分析：热继电器可调整部件的固定支钉松动，不在 原整定点上；热继电器通过了巨大的原整定点上；热继电器通过了巨大的短路电流短路电流后，双金后，双金 属元件已产生永久变形；热继电器久未检验，灰尘堆积，属元件已产生永久变形；热继电器久未检验，灰尘堆积， 或生锈，或动作机构卡住、磨损、胶木零件变形；热继或生锈，或动作机构卡住、磨损、胶木零件变形；热继 电器可调整部件损坏。电器可调整部件损坏。( (常规原因：热继电器外接线

22、螺钉未常规原因：热继电器外接线螺钉未 拧紧或整定电流值偏低一频繁动作；整定电流值过高一起拧紧或整定电流值偏低一频繁动作；整定电流值过高一起 不到保护作用不到保护作用) )。 故障现象二：热继电器动作时快时慢。故障现象二：热继电器动作时快时慢。 原因分析：热继电器内部机构有部件松动；在检修中原因分析：热继电器内部机构有部件松动；在检修中 使双金属片弯折；外接线螺钉未拧紧。使双金属片弯折；外接线螺钉未拧紧。 17 B:B:自动开关疑难故障及原因分析自动开关疑难故障及原因分析 故障现象一：电动操作自动开关，触头不能闭合。故障现象一：电动操作自动开关，触头不能闭合。 原因分析：原因分析：电磁铁电磁铁拉杆行程不够；电动机操作定位开关失灵；拉杆行程不够；电动机操作定位开关失灵； 控制器中整流管或控制器中整流管或电容器电容器损坏。损坏。 故障现象二：手动操作自动开关，触头不能闭合。故障现象二：手动操作自动开关，触头不能闭合。 原因分析：失压脱扣器无电压或线圈烧坏；贮能弹簧变形或原因分析：失压脱扣器无电压或线圈烧坏；贮能弹簧变形或 断裂，导致闭合力减小或不闭合；反作用弹簧力过大；机构断裂，导致闭合力减小或不闭合；反作用弹簧力过大；机构 不能复位脱扣。不能复位脱扣。 故障现象三：自动开关温