三相電機常見啟動故障及修理實例
三相異步電動機電機啟動常見故障
簡介： 結(jié)合生產(chǎn)運行與檢修實踐對生產(chǎn)過程中電機常見的一些問題及解決方案檢修工藝標準工藝卡作初步探討。
一、引言
建滔集團共有生產(chǎn)用電機10000余臺，遍及集團公司生產(chǎn)裝置的各個角落，在生產(chǎn)過程中發(fā)揮著極其重要的作用。但由于大部分電機使用年限較長，且不少電機長年累月運行在較惡劣的環(huán)境中，電機燒毀的事故常有發(fā)生，而且呈上升趨勢，嚴重影響著生產(chǎn)的安全、可靠、長周期運行?，F(xiàn)針對電機燒毀原因及相應對策做一簡要分析和介紹，希望能對從事電氣工作和安全管理工作的人員有所幫助。
二、電機繞組局部燒毀的原因及對策
1．由于電機本身密封不良，加之環(huán)境跑冒滴漏，使電機內(nèi)部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機繞組絕緣受到浸蝕，最嚴重部位或絕緣最薄弱點發(fā)生一點對地、相間短路或匝間短路現(xiàn)象，從而導致電機繞組局部燒壞。
相應對策：①盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現(xiàn)象；②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封，例如在各法蘭涂少量704密封膠，在螺栓上涂抹油脂，必要時在接線盒等處加裝防滴濺盒，如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應做保護罩；③對在此環(huán)境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴重時要及時進行中修。
2．由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦（俗稱掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇?。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成：①軸承裝配不當，如冷裝時不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損，導致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小，出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象，裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內(nèi)圈故障會造成轉(zhuǎn)軸嚴重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升，只要軸承完好，允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈，運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。③軸承重新更換加工，電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標引起軸承滾珠游隙過小或不均勻?qū)е螺S承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯位或重新對轉(zhuǎn)軸機加工后精度不夠，致使軸承內(nèi)、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高，且軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問題，例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動不靈活、游隙超標、保持架變形等。⑧備機長期不運行，油脂變質(zhì)，軸承生銹而又未進行中修。
相應對策：①卸裝軸承時，一般要對軸承加熱至80℃~100℃，如采用軸承加熱器，變壓器油煮等，只有這樣，才能保證軸承的裝配質(zhì)量。②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗，軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì)，填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對中，不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色，通風必須有保證，冷卻裝置不能有積垢，風葉要保持完好。⑥禁止多種潤滑油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機，使用前必須進行必要的解體檢查，更新軸承油脂。
3．由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦，導致繞組局部燒壞。
相應對策：電機在更新繞組時，必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組，電機轉(zhuǎn)子抽芯時必須將轉(zhuǎn)子抬起，杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進行認真仔細的檢查確診。
4．由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。
相應對策：①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風散熱良好。③避免電動機頻繁啟動，必要時需對電機轉(zhuǎn)子做動平衡試驗。
5．電機繞組絕緣受機械振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設備振動，電機轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應對策：①盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓電機。②保證被拖動設備和電機的振動值在規(guī)定范圍內(nèi)。
三、三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀（或過熱）的原因及對策
如果出現(xiàn)電動機一相或兩相繞組燒壞（或過熱），一般都是因為缺相運行所致。在這里不作深刻的理論分析，僅作簡要說明。
當電機不論何種原因缺相后，電動機雖然尚能繼續(xù)運行，但轉(zhuǎn)速下降，滑差變大，其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關系后與A相并聯(lián)，在負荷不變的情況下，A相電流過大，長時間運行，該相繞組必然過熱而燒毀。
為三相異步電動機繞組為Y接法的情況：電源缺相后，電動機尚可繼續(xù)運行，但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降，轉(zhuǎn)差變大，磁場切割導體的速率加大，這時B相繞組被開路，A、C兩相繞組變?yōu)榇?lián)關系且通過電流過大，長時間運行，將導致兩相繞組同時燒壞。
這里需要特別指出，如果停止的電動機缺一相電源合閘時，一般只會發(fā)生嗡嗡聲而不能啟動，這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，但當缺一相電源后，定子鐵心中產(chǎn)生的是單相脈動磁場，它不能使電動機產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩。因此，電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中，電動機氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，所以，正在運行中的電動機缺相后仍能運轉(zhuǎn)，只是磁場發(fā)生畸變，有害電流成分急劇增大，最終導致繞組燒壞。
相應對策：無論電動機是在靜態(tài)還是動態(tài)，缺相運行帶來的直接危害就是電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時，由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態(tài)時，缺相會在電機繞組中產(chǎn)生幾倍于額定電流的堵轉(zhuǎn)電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對電機進行日常維護和檢修的同時，必須對電機相應的MCC功能單元進行全面的檢修和試驗。尤其是要認真檢查負荷開關、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。
四、為規(guī)范電機檢修及保證檢修質(zhì)量，制定如下電機工藝卡 低壓交流異步電動機檢修工藝卡
例1 某化工廠用185kw 電動機增大起動轉(zhuǎn)矩解決起動困難的做法
問題分析
三相異步電動機為了降壓起動，通常采用丫聯(lián)結(jié)起動，△ 聯(lián)結(jié)運行。該機驅(qū)動的化工機械慣性大，起動時要求有較大轉(zhuǎn)矩，運行中要求轉(zhuǎn)矩較小，運行時電流為額定值的1/3~ 1/6 。換小容量電動機又滿足不了起動要求。結(jié)果采取改變起動和運行時繞組聯(lián)結(jié)方式，既克服了起動困難，又節(jié)約了電能。
改接方法
原機是丫聯(lián)結(jié)起動，△ 聯(lián)結(jié)運行，經(jīng)常因起動困難，影響生產(chǎn)。根據(jù)該廠電網(wǎng)容量大，電動機運行時負載電流小情況，將該185kw 電動機改為△ 聯(lián)結(jié)起動，丫聯(lián)結(jié)運行。在原控制回路中加了一個時間繼電器，起動后通過時間繼電器，將電動機由△ 聯(lián)結(jié)起動轉(zhuǎn)為丫聯(lián)結(jié)運行。改接后電動機不僅起動順利，功率因數(shù)由原來的0 . 51 提高到0 . 84 ，無功功率由原來的48.5kvar 降為27.8kvar ，節(jié)電效果明顯。對類似情況的電動機，均可參照本例做法改接。
例2 一臺Y200L 一4 型30kw 電動機空載通電后電動機既不轉(zhuǎn)動又無聲響
分析檢查
根據(jù)通電后無聲響又不轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象，可能是電源無電或未接通電源。用萬用表交流電壓500V 擋檢測電動機出線端子，未量出電壓，查證電源無電，是車間分閘一相熔斷器熔體燒斷。
修理方法
更換熔斷器后，再合閘電動機很快起動且轉(zhuǎn)人正常運轉(zhuǎn)。
例3 一臺三相異步電動機通電后不起動，僅發(fā)出嗡嗡聲
分析檢查與修理
三相電動機通電后只有嗡嗡聲但不轉(zhuǎn)動現(xiàn)象，說明電源有電，但斷相，不是一相熔體斷，就是電動機繞組有一相斷路，應立即切斷電源檢查。檢測結(jié)果是接觸器一相接觸不良。
修理方法
通過調(diào)整和整定接觸器，在不通電情況下拉合閘試驗時，三相動觸頭開合一致、接觸嚴密；通電后檢查觸頭接觸良好，電動機很快起動，又無嗡嗡聲。
例4 一臺JZR-80kw 電動機通電不轉(zhuǎn)動，只發(fā)出較小的嗡嗡聲
分析檢查
切斷電源后先分別檢查熔斷器、接觸器、和電源，沒有斷相。再檢查電動機定子繞組外部無斷相和開路，測三相繞組直流電阻平衡。對轉(zhuǎn)子進行檢查時，發(fā)現(xiàn)V相一組電刷卡在刷握內(nèi)，和集電環(huán)不接觸。
修理方法
卸下全部電刷，檢查三相6個刷握內(nèi)有銹蝕的氧化物，尤其V 相兩只刷握最嚴重。用砂布一一打磨刷握內(nèi)壁，更換了全部電刷，且電刷與集電環(huán)接觸面磨成弧面，電刷裝入刷握后，人工上下移動無卡住現(xiàn)象，調(diào)整好彈簧壓力。試車后電動機起動順利，運行平穩(wěn)，電刷與集電環(huán)間無火花。
例5 車床上2 臺5.5kw 電動機輕載串聯(lián)、重載并聯(lián)運行，突然出現(xiàn)起動慢
分析檢查
經(jīng)檢查試車發(fā)現(xiàn)在串聯(lián)運行時，第2 臺電動機線電壓僅為230V ，說明電動機內(nèi)部有故障。用雙臂電橋分別測兩機定子繞組的直流電阻時，發(fā)現(xiàn)第2 臺電動機定子繞組電阻不平衡，且與第1 臺數(shù)值不同（同一廠家出品同型號2 臺電動機）, 第2 臺V 相直流電阻是U 、W 相電阻值的一半。經(jīng)解體檢查，查出V 相a 根并繞的導線有一根斷開。
修理方法
將V 相繞組引線端斷開的一根導線兩端頭焊接牢，和另一根并繞線頭同時與V 相引出線聯(lián)好，包上絕緣。處理后通電檢查，兩機起動時間長的現(xiàn)象消失。
例6 一臺三相籠型電動機停運后再通電不能起動
分析檢查
這種現(xiàn)象除電源斷相、一相熔斷器熔斷、接觸器一相開路外，就是電動機有一相開路，使三相電動機無法起動。經(jīng)解體檢查，發(fā)現(xiàn)定子一相繞組燒毀。此燒毀原因是在上次運行中處于單相運行所致。
修理方法
雖電動機一相繞組燒壞，由于處于單相運行結(jié)果，使其他兩相繞組絕緣因過熱而老化變脆。將全臺繞組拆除，按原線徑、匝數(shù)及聯(lián)結(jié)方式重繞新線圈換上，則故障排除。
例7兩臺電動機運行不久又難起動
分析檢查
先檢測兩臺電動機定子繞組直流電阻均平衡。分析出現(xiàn)起動時間長可能是某一臺轉(zhuǎn)子有斷條故障。用斷路偵察儀檢測第1 臺電動機轉(zhuǎn)子，發(fā)覺轉(zhuǎn)子上有2 個槽中鑄鋁籠條斷裂，斷裂處離一端約50mm。
修理方法
采取在斷條處用手電鉆鉆Φ4小孔各一個，孔深12mm，再用M5絲錐攻出M5螺紋，用M5×10mm沉頭螺釘旋人，使兩斷開的籠條通過螺釘連為一體，排除了斷條故障后，通電試車兩機起動順利。
例8 一臺三相籠型電動機帶負載不能起動
分析檢查
該4 極75kw 電動機檢修后不能帶負載起動，經(jīng)檢查外部聯(lián)結(jié)與銘牌標出聯(lián)結(jié)不一樣，銘牌上標為△ 形聯(lián)結(jié)，電動機實際聯(lián)結(jié)成丫形。這是檢修時接線錯誤引起的起動困難。
修理方法
因該機引出6 根引線，丫形聯(lián)結(jié)時，三根末端引線在外部封成星點。只要先剝?nèi)バ屈c外絕緣層，用電烙鐵燙開星點，把三相首末引線相序找對后，再按△ 形聯(lián)結(jié)接好線，焊牢和包上絕緣，就把接錯線的毛病糾正。
例9一臺電動機雖能起動但聲音不正常熔斷器熔體很快熔斷。
分析檢查
根據(jù)檢修經(jīng)驗，此現(xiàn)象不是熔斷器熔體截面小，就是電動機接線有錯。經(jīng)檢查熔體額定電流與電動機容量相匹配；再檢查電動機外部聯(lián)結(jié)，發(fā)現(xiàn)電動機銘牌為丫聯(lián)結(jié)，實際接線為△ 聯(lián)結(jié)。這種錯誤接線當熔體選擇較大而不易熔斷時，電動機因定子電流增加好幾倍，很快就會使繞組過熱而燒毀。
修理方法
同上例一樣，均屬接線錯誤。將△ 聯(lián)結(jié)6 個引出線頭打開，找好三相首末線頭，將末端引線U2、V2及W2聯(lián)成星點焊牢、包好絕緣，首端引線Ul 、Vl 及W1，接三相電源即可。
三相電動機不能運行啟動的故障排除方法
蔣蘇桂
《湖南農(nóng)機》2011年第一期
摘要：在現(xiàn)代化生產(chǎn)程度很高的今天，企業(yè)的生產(chǎn)，產(chǎn)品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用，在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求，否則將會發(fā)生機器的損壞。對電動機常見的故障，主要分為電氣和機械兩種，每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此，對電動機的故障分析維護與檢修更顯得至關重要。
關鍵詞：三相異步電動機，運行啟動，故障排除
電動機具有結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，使用方便，價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質(zhì)量標準的要求進行檢查，運行中的電動機與被拖動設備的軸心要對正，運行中無明顯的振動，一定要保持通風良好、風翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網(wǎng)電壓和正常工作電流，電壓變化不應超過額定電壓的±5%，電動機的額定負荷電流不能經(jīng)常超過額定電流，以防時機過熱，同時檢查電機起動保護裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常，還要經(jīng)常檢查軸承溫度，滑動軸承不得超過度，滾動軸承不得超過70°，滾動軸承運轉(zhuǎn)中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉(zhuǎn)環(huán)境要做到防砸、防淋、防潮。對于環(huán)境不良，經(jīng)常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護和保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)和消除隱患。本文僅針對三相異步電動機不能啟動運行這一故障進行分析處理。
1電動機的故障原因及檢修過程
三相異步電動機不能啟動運行的故障原因可能是以下幾種之一：①三相供電線路出現(xiàn)斷路現(xiàn)象；②三相異步電動機定子繞組中有一相或兩相斷路；③電動機控制線路開關或啟動裝置的觸點接觸不良；④三相異步電動機軸承過度磨損，轉(zhuǎn)軸彎曲，定子鐵心松動；針對以上幾種三相異步電動機不能啟動運行的故障狀態(tài)，我們可以采取以下具體的分析辦法和解決方法。
2觀察法
首先要觀察電動機外殼是否被損壞，電動機在搬運過程中，可能出現(xiàn)跌損或者腐蝕等情況，使得電動機外殼壓扁在轉(zhuǎn)軸上，這樣會使電動機的轉(zhuǎn)子無法運轉(zhuǎn)起來。當出現(xiàn)這種情況的時候，其解決方法是：在電動機開啟前，要及時的更換新的機殼，更換機殼的同時也要保證轉(zhuǎn)子與外殼不要卡住，這樣才能使電動機正常運行。
其次是觀察電動機控制線路的啟動開關，主要是看刀閘開關是否合上。如果是開關沒有合上導致電動機不能啟動，我們就把開關合上，這樣電動機才能啟動運行。
如果可以確定不是以上兩種故障問題，那么就需要把電動機的接線盒拆開，因為電動機經(jīng)過長期的運行后，突然停止運行，這就可能是因為電動機的接線盒已被燒壞。把接線盒拆開后，看到三相輸出端接頭與定子繞組的三相輸入接頭有兩相已經(jīng)熔接在一起，而且聞到有異味，使電動機失去了三相電源的，從而導致電動機無法運轉(zhuǎn)。
其解決方法如下：更換被燒壞的導線，重新接好三相輸出端與定子繞組輸入端的接頭。而且要把絕緣膠布包好各項導線接頭處，使他們擁有良好的絕緣效果，這樣把電源開關合上，電動機才能正常運行。
最后可以采用的觀察法是，將電動機拆開，觀察里面的轉(zhuǎn)軸，把轉(zhuǎn)子從定子鐵芯中取出來，然后把轉(zhuǎn)子里面的轉(zhuǎn)軸從轉(zhuǎn)子鐵芯取出來，看下轉(zhuǎn)軸是否過度磨損或者彎曲了，如果過度磨損或者彎曲而導致電動機不能啟動運行，我們就要更換電動機的轉(zhuǎn)軸，使電動機能正常運行。
3萬用表測量法
測量電動機三相線路是否接通，即使用萬用表測量刀閘開關合閘時是否是通路。把萬用表的轉(zhuǎn)化開關調(diào)到電壓端，然后用萬用表的表針一端搭在三相其中任意兩相的導線上，看萬用表的指針指向，如果指針指向為380V電壓，說明刀閘開關里面的保險絲是好的，電動機能正常運行;如果萬用表的指針指向為100V以下或者0v，這說明刀閘里面的保險絲至少有兩相被燒斷，所以使電動機的電源無法接通，從而使電動機無法運行。
解決方法是：拆開刀閘盒子，把以被燒斷的熔絲取出來，然后把嶄新的熔絲接入里面，用尖嘴鉗分別把導線與三相線路接頭端接好，并且使相與相之間的導線不要碰頭，達到各相之間絕緣，再把刀閘蓋子合上去，這時合上刀閘，這樣電動機才能正常啟動運行。
用萬用表測量定子繞組的線圈是否斷線。具體操作如下：
電動機拆開后，把每槽的線圈接頭拆開，去掉絕緣層;然后把萬用表的轉(zhuǎn)化開關調(diào)到電阻端，把表筆一端搭在線圈U相的頭，表筆的另一端搭在U相的尾端;然后觀察萬用表的指向，如果擺向電阻的最大值，說明這一組的導線已斷；再把表筆的一端搭在V相的頭，另一端搭在V相的尾端，觀看萬用表指針指向最大值，說明V相導線也是斷線的。再用表筆的一端搭在W相的頭，表筆的另一端搭在W的尾端，如果指向0，說明W這相是接通的;萬用表指針指向最大值，則說明W相沒有接通。說明W相導線斷了，如果這U、V、W三相線圈都沒有接通，則定子繞組就無法通電，從而三相定子繞組無法產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電動機如果沒有旋轉(zhuǎn)磁場就不可能使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)電動機就不能運行。
4解決方法
把重新繞制U、V的兩相線圈，然后放入鐵芯的槽內(nèi)，放入之前要把絕緣紙先放入槽內(nèi)，然后再把繞制好的線圈放入槽內(nèi)，放入要注意線圈不要碰到定子鐵芯;再把U、V、W三相線圈的頭尾接好，接好后在通入三相電流使電動機運轉(zhuǎn)起來。
| 公司名稱： | 湘潭電機修理廠(湘潭電機維修中心) |
| 聯(lián) 系 人： | 胡經(jīng)理 |
| 聯(lián)系電話： | 0731-58626841 |
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