引言
三相異步電動機是一種感應(yīng)電動機,在工作過程中,其轉(zhuǎn)子與定子磁場以相同的方向、不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),并且兩者之間存在一定的轉(zhuǎn)差率。三相異步電動機廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,工作環(huán)境惡劣,在實際工作過程中會受到多種不利因素的影響,導(dǎo)致出現(xiàn)不同程度的故障,給企業(yè)的正常生產(chǎn)造成困擾。因此,對三相異步電動機的常見故障進行深入分析,結(jié)合其實際工作條件,制定有針對性的處理措施,對于保障各項生產(chǎn)工作的順利進行具有重要意義。
1三相異步電動機的常見故障
1.1單相運行
當(dāng)電源線中的某一相斷裂,或者開關(guān)和接觸器接觸不良,如圖1所示,或者Y聯(lián)結(jié)定子繞組斷線,如圖2所示,都會造成三相異步電動機發(fā)生不同程度的單相運行故障。此時電動機轉(zhuǎn)速會急劇下降,造成定子中的電流超過其正常工作時的額定電流,導(dǎo)致電動機溫度快速升高,當(dāng)其溫度超過電動機能夠承受的溫度時,就會燒毀電動機。
1.2V形運行
當(dāng)三相異步電動機聯(lián)結(jié)的定子繞組中某一相繞組斷裂后,剩余的兩相繞組就以V形聯(lián)結(jié)的方式連接,如圖3所示。由于處于V形連接的三相異步電動機僅有兩相繞組能夠正常工作,其功率就會不同程度地降低。當(dāng)電動機承受的負荷較大時,其轉(zhuǎn)速就會隨之降低,并且定子中的電流也會超過其額定電流,而電動機會出現(xiàn)溫度異常升高和振動現(xiàn)象,影響其正常運行。
1.3定子繞組接地故障
當(dāng)三相異步電動機定子繞組中的繞組與鐵芯、繞組與機殼之間的絕緣失效而造成的接地故障即為定子繞組接地故障。當(dāng)繞組與大地連接后,就會造成電動機的機殼帶電,進而引起不同程度的短路故障。同時,短路還會造成該繞組中的部分匝數(shù)發(fā)生短接,進而導(dǎo)致其有效匝數(shù)大大減少,通過的電流大大增加,進一步增加繞組的發(fā)熱量,影響繞組的正常工作。
1.4定子繞組短路故障
三相異步電動機的定子繞組短路故障根據(jù)其短路形式的不同可以分為匝間短路和相間短路。其中,前者是指發(fā)生在同一個繞組線圈內(nèi)的短路:后者是指不同繞組之間的短路。當(dāng)出現(xiàn)匝間短路時,會造成繞組線圈匝數(shù)的大幅減少,進而造成電流的急劇增加,所釋放的熱量也較大,造成繞組線圈出現(xiàn)異常高溫。通常來說,電動機發(fā)生匝間短路后,短時間內(nèi)仍能工作,但是會伴隨異常的電磁噪聲,并且會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生相間短路故障時,由于接在電源電壓下的匝數(shù)減少,加上轉(zhuǎn)差的變化,使電動機阻抗減小,從電源過來的定子電流會急劇增大,如果沒有及時切斷電源,就可能導(dǎo)致繞組燒毀。
1.5籠型轉(zhuǎn)子斷籠
對于采用鑄鋁轉(zhuǎn)子的三相異步電動機,在工作過程中經(jīng)常會出現(xiàn)斷籠故障,根據(jù)故障發(fā)生位置的不同,可以細分為斷條和斷環(huán)兩種不同類型。其中,前者是指電動機籠條中的一根或多根導(dǎo)體出現(xiàn)斷裂或者有嚴重氣泡的現(xiàn)象:后者是指端環(huán)中出現(xiàn)了一處或者多處開裂的現(xiàn)象。當(dāng)電動機發(fā)生斷籠故障后,在正常的負載作用下,其轉(zhuǎn)速較正常工作時低,并且電動機還會發(fā)生振動和發(fā)出異響,隨著載荷的逐漸增加,振動和異響會逐漸加劇,同時伴隨啟動轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩降低的現(xiàn)象。用三相電流表測定子電流時,表針有周期性擺動:若使轉(zhuǎn)子慢慢轉(zhuǎn)動,則三相電流交替變化,變化的最大值和最小值三相基本相同。
2三相異步電動機常見故障的處理措施
2.1電動機無法轉(zhuǎn)動的處理措施
(1)通電后不轉(zhuǎn)動,無異響、異味以及冒煙等現(xiàn)象。對電源回路開關(guān)、熔絲以及接線盒等進行系統(tǒng)全面的斷點檢查,采取有效的修復(fù)和更換措施。(2)通電后不轉(zhuǎn)動,并伴隨有熔絲燒斷。刀閘可能有一相未合好,通過檢查短路位置,消除接地,并更換熔絲。(3)通電后不轉(zhuǎn)動,并伴隨有嗡嗡聲。定子或轉(zhuǎn)子繞組中的某一相存在斷線故障,或者繞組引出線始末端接錯或繞組內(nèi)部接反以及電源回路接點松動,接觸電阻大。
處理措施:查明斷點予以修復(fù):檢查繞組極性:判斷繞組末端是否正確:緊固松動的接線螺絲,用萬用表判斷各接頭是否假接,并予以修復(fù)。
2.2電動機啟動困難的處理措施
造成電動機啟動困難的原因主要有:電源電壓過低:電動機的籠型轉(zhuǎn)子發(fā)生不同程度的開焊甚至斷裂:電動機定子和轉(zhuǎn)子中的局部線圈錯誤連接:修復(fù)電機繞組時增加匝數(shù)過多。
處理措施:對電源電壓進行檢測,提高其電壓值:對籠型轉(zhuǎn)子中的開焊和斷裂部分進行焊接修復(fù);根據(jù)繞組正常工作的需求,適當(dāng)減少其線圈匝數(shù)。
2.3空載電流不平衡和數(shù)值較大的處理措施
(1)電動機空載電流不平衡,三相數(shù)值相差大。究其原因主要是由于定子中繞組線圈的匝數(shù)不相等、繞組的首尾端連接錯誤以及繞組中存在匝間短路和線圈反接故障?？梢酝ㄟ^重新繞制定子繞組,確保繞組線圈質(zhì)量符合要求。(2)電動機空載,過負載時,電流表指針不穩(wěn),擺動。該故障主要是由籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條開焊或斷條,繞線型轉(zhuǎn)子故障(一相斷路)或電刷、集電環(huán)短路裝置接觸不良引起的。可以通過更換轉(zhuǎn)子中的斷條和修復(fù)轉(zhuǎn)子回路排除故障。(3)電動機空載電流平衡,但數(shù)值大。該故障主要是由定子中的繞組線圈匝數(shù)過少、電源電壓過高以及定子鐵芯未對齊等原因引起?？梢酝ㄟ^重新繞制定子線圈,確保線圈匝數(shù)符合正常工作的要求,將電源電壓控制在合理范圍內(nèi)以及對齊鐵芯等措施排除故障。
2.4運行異響的處理措施
造成三相異步電動機運行異響的原因主要有:轉(zhuǎn)子與定子之間的絕緣紙或槽楔發(fā)生不同程度的接觸摩擦;軸承磨損嚴重或者存在砂粒等異物;風(fēng)道填塞或風(fēng)扇擦風(fēng)罩;定轉(zhuǎn)子鐵芯相互摩擦。
處理措施:通過對絕緣紙進行一定的修剪和削低槽楔高度,及時更換和有效清潔軸承以及對風(fēng)道進行系統(tǒng)全面的清理等,就能消除運行過程中的異響。
2.5軸承過熱的處理措施
造成軸承過熱的原因有:潤滑的油脂過多或過少;油脂質(zhì)量不符合要求,含有較多雜質(zhì);軸承與軸頸或端蓋無法有效配合。
處理措施:按照總?cè)莘e的1/3~2/3添加潤滑油脂,確保油脂量在合適的范圍內(nèi);更換質(zhì)量合格的潤滑油脂;選擇與軸承配套的軸頸或端蓋。
3結(jié)語
三相異步電動機被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域,為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。但是三相異步電動機的工作環(huán)境往往非常惡劣,會出現(xiàn)不同程度的故障,進而對設(shè)備的正常運行造成不利影響,阻礙企業(yè)生產(chǎn)工作的順利開展。因此,需要對三相異步電動機故障進行系統(tǒng)全面的分析,并結(jié)合實際生產(chǎn)要求,采取有針對性的改善措施,及時恢復(fù)三相異步電動機的工作性能,為生產(chǎn)的順利進行提供可靠保障。
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