三相异步电动机故障检查与排除

1、浅谈三相异步电动机故障的判断与排除曾克强（中铁隧道集团二处有限公司重庆渝北区401124）摘要针对三相异步电动机各类故障产生的原因进行分析、判断，并简要说明了各类故障的判断方法及使用的工具。关键词三相异步电动机故障判断排除 电动机是将电能转化为机械能的设备，是各种电动设备和电动工具的动力来源。电动机能否正常运转是保障电动设备和电动工具正常使用的保证。在工程施工中使用的工程机械和电动工具中，使用较为广泛的电动机就是三相异步电动机。三相异步电动机在使用中，经常会产生各种故障，例如：轴承损坏、绕组缺相等异常问题。因此，及时、正确地判断出三相异步电动机的故障并排除，对于保证工程施工的正常进行是十分必要

2、的。三相异步电动机的常见故障一般分为机械和电磁两大类，而电磁方面的故障大多发生在定子绕组。下面就从以下几个方面简要谈一下三相异步电动机常见故障的判断与排除。 1、三相异步电动机机械故障的判断与排除 三相异步电动机机械故障主要体现在机座、端盖是否破裂，转轴是否弯曲，风扇是否损坏，轴承是否有异常。机座和端盖破裂、风扇损坏可以用肉眼观察到，转轴弯曲需要在试验台上检测，轴承损坏可以通过以下方法检查。 11三相异步电动的轴承大多使用的是滚珠轴承。滚珠轴承故障的判断如下： 111通过耳朵来听 这种方法是使电动机通电后运行，仔细倾听轴承部位有无“嚓嚓”声。如声音不清晰无法确放时，可用螺丝刀或金属杆的一端顶紧

3、轴承部位，另一端抵在耳部细听，如有异响，则说明轴承磨损可损坏。 112通过眼睛观察 将轴承从电动机轴端拆下，用柴油或汽油清洗干净，先检查滚珠、内外滚道有无划痕、裂纹或锈斑。然后固定轴承内圈，让其转动，正常情况下应旋转平衡、转速均匀、间隙很小、无杂音并慢慢停止。如发出杂音、振动、扭动可转动突然停止，用手推动轴承时发出撞击声，或手感间隙过大，均说明轴承不正常。 12轴承故障的排除： 通过上述方法，可判断出轴承的磨损程度，如磨损程度未超过允许值，可以继续使用。以下情况下轴承必须更换：轴承外圈或内圈有裂纹，滚珠之间的支架断裂，轴承严重变色退火，滚道有深刻痕或锈坑，轴承磨损超过允许值等。2、绕组故障的判

4、断与排除21绕组断路故障的判断与排除在电动机运转中，经常会出现绕组断路的现象。电动机绕组出现断路的原因主要有：绕组受机械损伤或碰撞后发生断裂；接头焊接不好在运行时脱落；绕组短路，产生大电流烧断导线。211绕组断路故障的判断2111不拆开电动机检查断路绕组的方法电动机绕组接法不同，检查绕组的方法也不一样。对于星形连接且在机内无并联支路和并联导线的小型电动机，可将万用表置于相应电阻档，将一支表笔接到星形接法的中点，另一支表笔分别接三相绕组首端U1、V1、W1，如果某一相不通，电阻为，则该相断路。 星形连接中性点未引出到接线盒时，将万用表置于相应电阻档，分别测量UV、UW、VW各对端子，若UV通，而

5、VW和UW不通，说明W相两次不通，则断路点在W相绕组，如图1所示。 三角形连接时，如果只有3个线端引出到接线盒，如图2所示，仍用万用表检测每两个线端之间的电阻。假设每相绕组实际电阻为r，万用表测得UV间的电阻为Ruv，若三相绕组完好，则Ruv=2/3r，VW或WU任意一相开路，则R=r。 三角形连接时，如果有6个线端引到接线盒，先拆开三角形连线之间的连接片，使三相互相独立，可直接测各相绕组首尾电阻，哪一相不通即该相断路。图1用万用表检查星形连接绕组断路图用万用表检查三角形连接绕组断路 2112多股及多路并联绕组断路的检查对中等容量以上的电动机，绕组系多股导线并绕和多个支路并联，其断线的检查较为

6、复杂，检查方法如图3所示，在星形连接时，用电桥或万用表低压阻档分别测量三相绕组直流电阻，测得哪相电阻大，断路点就在哪相;若绕组是三角形连接时，先拆开一个接点，再用电桥或万用表的电阻档分别检测三相绕组冷态直流电阻，哪相电阻大，断路点就在哪相上。2113绕组断路的维修图3用电桥检查星形连接绕组断路若断路点在铁芯槽外，又只有一股导线断开，可重新焊牢并刷绝缘漆处理好绝缘；若是两股以上断开，则应仔细判断断点处的线头和线尾，否则接通后容易造成人为短路；若断路是因过桥线或引出线焊得不牢，可套上套管，重新进行焊接，若断路点在铁芯槽内，只好更换故障线圈。若绕组断路严重，必须更换整个绕组；若电动机工地有急用，一时

7、又不能更换，可采用应急修理法跳按法，即将某个故障绕组首尾端短接暂时使用。22绕组绝缘下降后的检查与维修电动机长期工作在恶劣的环境中，由于受潮气、水滴、灰尘、油污、腐蚀性气体的侵蚀，将导致绕组绝缘电阻下降。使用前若不及时检查处理，通电运行后有可能引起电动机绕组击穿烧毁。绕组绝缘下降的直接原因主要是受潮。因此，在修理绕组绝缘下降故障时，一般应进行干燥处理。电动机绕组的干燥办法通常有外部干燥法和内部干燥法两种。外部干燥法又可分为灯泡干燥法和烘箱干燥法。因灯泡干燥法工艺简单，耗电少，最适用于少量的小型电动机的干燥。它是将待烘定子置于两个灯泡之间（最好用红外线灯泡），烘烤过程中用温度计监视温度。A级绝缘

8、不得超过120±5，E、B级绝缘不得超过130±5。烘烤时应留排气孔排除潮气。内部干燥法多用电流干燥法（铜损干燥法）。烘烤时每相绕组所通过的烘烤电流都应控制在其电流额定值的60%左右。因各种电动机的体积、烘烤条件不同，通电以34h、绕组温度控制在7080为宜。23绕组接地故障的判断与排除231绕组接地故障产生的原因分析绕组接地通常又称为绕组对地短路，是指绕组导电部分直接与机壳相通，使机壳带电。其产生原因有：电动机运转中发热、振动、受潮或受腐蚀性气体侵蚀使绝缘性能变坏，在绕组通电时被击穿；由于转子转动不平衡扫膛产生高热，使绝缘炭化造成短路；在嵌线时槽内绝缘被铁芯毛刺刺破，或在

9、嵌线、整形时槽口绝缘被压破裂，使绕组碰触铁芯；因绕组端部过长，碰触铁芯或端盖等。232绕组接地故障的判断通常采用兆欧表进行检查。检查方法：将兆欧表L接线柱用导线与绕组的一端相连，E接线柱与机壳裸露部分相连，以120r/min的转速摇动手柄，逐相检测对地绝缘电阻。若某相绕组对地绝缘电阻为零，则该相绕组有接地故障。还可用万用表低阻档进行复核，若电阻在几欧以下，可确定为对地短路。查出有接地故障的相绕组后，还需进一步确定绕组的接地点，方法是兆欧表，使指针保持在“0”（或将万用表“10K”档接入被测绕组保持“0”），然后用楠木片、硬木板片或紫铜板撬动绕组端部或在绕组上垫着木板用榔头轻轻敲击，若到某一位置

10、，兆欧表（或万用表）指针向“”方向摆动，则短路点就在被撬动或敲击点的附近。如果绕组因浸绝缘漆后硬度太大，上述方法不能奏效，可采用分组淘汰法，先拆开三相绕组之间的连接片（点），用兆欧表或万用表找出接地点在哪一相，再将该相中间过桥线拆开，测量接地点在该相哪一半绕组中，查出后再把这个半相绕组分成几相绕组，直到某个线圈，最后找到接地点。有的电动机接地故障严重，接地点有大电流烧过的痕迹，可用肉眼直接观察到。233绕组接地故障的排除由于绕组接地故障的部位不同，排除方法也不同。若绕组绝缘老化变质，必须重换；若短路点在槽口附近，可将绕组加热软化，用划线板撬开槽绝缘，插入大小及厚度适当的绝缘材料；若两根以上的导

11、线绝缘损坏，在处理好槽绝缘后可在导线间绝缘损坏部位插入黄蜡布隔离，最后涂上绝缘漆，烘干后重新用兆欧表复测；若故障线圈较多的导线绝缘损坏，只有更换新线圈；若绕组接地严重，必要时可拆换整个绕组。24绕组短路故障的判断与排除241绕组短路故障产生的原因及表现绕组短路的原因通常是因电动机电流过大、电源电压偏高或波动太大、机械损伤、绝缘老化以及使用维修中碰伤绝缘等所引起。绕组短路使各相绕组串联匝数不等、各相磁场分布不均匀，使电动机运行时振动加剧、噪声加大、温升偏高甚至烧毁。绕组短路有以下三种情况：匝间短路（即同一个线圈内匝与匝之间短路）；极相组短路（即极相组引线间或相邻线间短路；相间短路（即异相绕组间短

12、路）。242绕组短路故障的判断2421外观判断法本法适用于短路较严重的情况。可以直观地看到绕组上有高热的痕迹，如绝缘漆焦脆变色，甚至散发出焦糊味，严重情况下可以看到有烟气。2422直流电阻法绕组内部匝间短路可用万用表低阻档或电桥检查，将电动机接线盒中三相绕组之间的连接片拆去，分别测量各相绕组的冷态直流电阻，直流电阻明显偏小的一相有短路故障存在。如要具体找出哪个极相组或线圈有短路，可在万用表表笔或电桥引线上连接尖针，先后分别刺进极相组或线圈之间的过桥线进行测量，凡是电阻明显偏小的极相组线或线圈都有短路故障存在。测量相绕组之间的短路，使用兆欧表较方便。检测前仍先去掉接线盒中相绕组端头之间的连接片，

13、然后将兆欧表的L、E接线柱上的两根输出线分别接待测两相绕组的端头，以120r/minr的转速摇动手柄，指针稳定位置即指示出两相绕组之间的绝缘电阻，若该电阻值明显小于正常值或为零，则有相间绝缘不良或短路故障存在。243绕组短路故障的排除2431匝间短路发生匝间短路时，由于短路电流大，在短路部位的电磁线上，通常有发过高热的痕迹，如绝缘漆变色、烧焦乃至剥落。若绝缘层损坏不严重，可先对绕组加热，使绝缘物软化，用划线板撬起坏导线，塞入新的绝缘材料，并趁热涂上绝缘漆，烘干即可。如果有少数导线绝缘损坏严重，在加热使绝缘物软化后，剪断坏导线端部，将其抽出铁芯槽，再用穿绕法换上同规格的新漆包线并处理好接头。24

14、32线圈之间短路线圈之间的短路多数是由于线圈之间的过桥线处理不当或双层叠绕组嵌线粗糙、层间绝缘破损、端部整形时敲击过重等造成。其短路点多在端部，可采用在短路部位垫绝缘纸并涂绝缘漆予以修复。2433极相组之间短路极相组之间发生短路原因是极相组之间连接线头的绝缘套管过短、破损或被接头的毛刺刺穿等。这种故障在同心式绕组中发生较多。修理时可先对绕组加热，软化绝缘，重新拆换套管或在短路部位用绝缘织物包缠、扎牢，再涂绝缘漆。2434相间短路相绕组之间的短路多由于各相绕组引出线套管处理不当或绕组两个端部相间绝缘纸破裂或未嵌到位造成。这种情况下只需处理好引线绝缘套管，或者在绕组端部短路部位塞入完好的相间绝缘材料即可消除故障（在塞入相间绝缘前应将绕组加热，软化绝缘）。25定子绕组接错后的检查251绕组接错的故障现象及类型2511定子绕组接错后，会造成电动机启动因难、转速低、振动大、响声大、三相电流严重不平衡，严重时将使绕组烧毁。2512定子绕组接错