异步电动机常见故障分析及解决方法

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[摘 要]异步电动机是应用最广泛的动力设备，也是故障率较高的电气设备。电动机的故障一般可分为电气故障和机械故障两种，本文针对几种常见的故障进行原因分析，并提出相应的解决方法。

[关键词]电动机；抱轴；绕组接地；缺相

中图分类号：TM343.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0370-01

异步电动机在运行中，常常会出现各种故障，影响生产。为此，正确使用与维护电动机，了解电动机发生故障的主要现象，限制故障的扩大，及时加以排除，才能确保电动机正常运行。

1 故障检查一般方法

电动机故障检查的原则是先外部后内部，先机械后电气。一般分析电机故障的步骤为：1.清楚了解电动机的规格和构造，并详细询问，了解故障发生的情况，尤其是故障发生前后的变化。2.仔细观察电动机有无怪声，震动，发热，冒烟，焦臭味等。3.若最初的故障现象还不够明显，可借助仪器进行测试。4.根据现象和理论分析，做出判段。所谓缺相运行，是指正在运行中的电动机突然一相断电，而电动机仍在继续工作，由于电流过大，势必将绕组烧毁。缺相运行发生时，电动机声音极不正常，发现后应立即切断电源停车检查。绕组接地（俗称“碰壳”）就是电动机绕组对机壳的绝缘电阻为零。

2 几种常见电动机故障原因分析及处理措施

2.1 电动机抱轴原因分析与措施

1）电动机抱轴原因分析

电动机抱轴是指轴承在运行中由于自身或外部原因引起急剧发热，致使轴承内圈抱死在转子端轴上造成电动机堵转而产生的故障，严重时会导致轴扭弯甚至烧毁电机；从轴承本身的性能和安装工艺及以往的统计分析中，引起电动机抱轴的原因可以归纳为以下几点：1.轴承质量不好或选型不当；2.脂质量不好或加入量不合适；3.检修质量差；4.巡检质量不高、对电机声音，温度异常判断不准确；5.电动机外部环境恶劣，如外部温度过高，电动机进水等。

2）预防电动机抱轴的措施

根据电动机抱轴的主要原因，我们可以采取以下措施预防抱轴故障的发生：

1.首先按照电动机铭牌，正确选择轴承型号，在安装前要认真进行外观检查和轴承间隙的测量，对不符合标准的轴承坚决淘汰，对重要电动机优先选用进口名牌轴承，如NSK或SKF等。

2.因地制宜，根据电机相关参数及工况选择合适的脂。电动机正常运行时，按照补加油脂的规定，按时按量（每运行1000～1500h加注25g脂）进行补加，对于同一台电动机，每次应加入同品牌同型号的油脂，如果电动机对脂有特别要求，应严格按照其说明书选择合适的脂；同时注意排油、环境及运行情况，根据实际情况进行分析处理。

3.制定科学合理的检修工艺，严把检修工艺关，按照检修规程执行，应注意以下几点：①轴承装配一律采用热套法，坚决杜绝不经加热而冷砸装配，②轴承清洗、加脂要确保质量，③轴承安装后，轴承套圈端面与轴肩的端面应无空隙，④轴承的轴心线必须与轴及外壳的轴心线重合，⑤安装完毕后，必须检查旋转零件是否和其他部件相碰。

2.2 电动机绕组接地原因分析及检查方法

1）电动机绕组接地的原因分析

引起电动机定子绕组接地的主要原因：1.电动机长期不使用，周围环境潮湿；2.电动机长期过负荷运行，使绝缘老化击穿；3.有害气体侵蚀，使绝缘性能降低，绝缘电阻下降；4.金属异物掉进绕组内部，损坏绝缘；5.机械损伤使绕组的导体与铁芯机壳接通；6.电动机重绕定子绕组时，绝缘损伤，导线与铁芯相碰等。

2）检查绕组接地及测量绝缘电阻的方法

1.用兆欧表测量电动机绕组对机壳的绝缘电阻及绕组相间的绝缘电阻。如果用1000V的摇表，测出的绝缘电阻均在0.5兆欧以上，说明该电机绝缘尚好，还可以继续使用。如果为零，则多数为绕组接地了，如果在0.5兆欧以下说明电动机已受潮，或绝缘很差。

2.高压试验。对有些电动机，在低压情况下用兆欧表测量的结果，不一定说明该电动机绝缘尚好。此时，可采用打耐压的方法试验。将试验变压器的高压输出端与电动机的三相绕组的出线一起连接起来，试验变压器的低压输出端与电动机外壳相接，加上标准试压电压，即电动机两倍额定电压再加1000V。如果接地，试验变压器立即跳开，此时还可以看到绕组与铁芯发生闪络或小电弧，用此法还可以找到电动机绕组的接地点。

2.3 电动机绕组缺相的原因及处理

1）三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因

如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致，仅作简要说明。

当电机不论何种原因缺相后（如图1b所示），电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。

如图2所示为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后（如图2b），电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。

这里需要特别指出，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。

2）相应处理方法：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的控制抽屉开关进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。

3 结束语

电动机是石油石化等能源行业的重要动力设备，分布于装置的各个角落，对于生产的稳定运行至关重要，因此，对电动机常见的故障进行分析研究，对电动机状态监测及电动机的运行维护具有指导意义。只有掌握了电动机运行特性，掌握电动机故障的预防和解决办法，才能在使用中做到电动机维护得当，降低电动机故障率，避免因电动机故障的发生造成装置的停车。

参考文献

[1] 沈标正.《电机故障诊断技术》机械工业出版社.

[2] 《进网作业电工培训教材》辽宁科学出版社.