三相異步電機啟動故障預(yù)防技巧
2023-05-17三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,，實現(xiàn)能量變換,。與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好,，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同,，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種,。籠式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)簡單,、運行可靠,、重量輕、價格便宜,，得到了廣泛的應(yīng)用,，其主要缺點是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán),、電刷與外部變阻器連接,。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。
三相異步電動機原理
當(dāng)向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時,，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場,。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時是靜止的,，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定）,。由于導(dǎo)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向基本一致的感生電流,。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）,。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn),。
通過上述分析可以總結(jié)出電動機工作原理為：當(dāng)電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度）,，通入三相交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組,，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力,，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩,，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同,。
三相異步電動機的故障分析和處理方法
1.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,，Z嚴(yán)重部位或絕緣Z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(dǎo)致電機繞組局部燒壞,。
相應(yīng)對策：
①盡量消除工藝和機械設(shè)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,；
③對在此環(huán)境中運行的電機要縮短小修和中修周期,，嚴(yán)重時要及時進行維修。
(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?ldquo;放炮”。嚴(yán)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(dāng),。
②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。
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(biāo)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(biāo),、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(yīng)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(fēng)必須有保證，冷卻裝置不能有積垢,，風(fēng)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(dǎo)致繞組局部燒壞,。
相應(yīng)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(zhǔn)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Z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(yīng)對策：
①盡量?免電動機過載運行。
②保證電動機潔凈并通風(fēng)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(shè)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(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦,，從而加速了絕緣老化,，Z終導(dǎo)致Z先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應(yīng)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(shè)備和電機的振動值在規(guī)定范圍內(nèi)。
2.三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀（或過熱）的原因
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(dāng)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(guān)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(dǎo)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(guān)系且通過電流過大，長時間運行,，將導(dǎo)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(dāng)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,，Z終導(dǎo)致繞組燒壞。
小結(jié)
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(yán)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(yīng)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(guān),、動力線路,、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行,。
（來源：云南先科職業(yè)培訓(xùn)學(xué)校）