三相异步电动机论文

2022-05-14

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《三相异步电动机论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。三相异步电动机是我国工农业生产中最常用的电气设备,应用广泛,它的主要作用是把电能转换为机械能其中最常用的是鼠笼型异步电动机,这种电动机它的结构简单,起步方便,体积较小,坚固耐用,工作可靠,便于维修与检修。尽管如此,但在通常运行时也会出现各种故障,为了保证电动机正常运行,防止故障扩大,要及时判断故障原因,进行相应的处理。

第一篇:三相异步电动机论文

三相异步电动机常见故障分析

【摘要】三相交流异步电动机在我国的使用很广泛,它遍及各行各业的各个角落,是工农业生产中最常见的电气设备,其作用是把电能转换为机械能。但在实际工作中往往会碰到意想不到的异常现象,严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。及时判断故障原因,进行相应处理,是防止故障扩大,保证设备正常运行的一项重要的工作,本文就常见故障进行阐述。

【关键词】电动机 常见故障

一、引言

三相交流异步电动机在我国的使用很广泛,它遍及各行各业的各个角落,是工农业生产中最常见的电气设备,在实际工作中设备的运行往往会碰到意想不到的异常现象,使电动机起动失败而跳闸,较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析,在电机起动之前,我们就应做好事前准备工作,并对检查的结果加以分析。电动机的安全在企业生产中除控制重大人身及设备责任事故外,主要是控制障碍和异常的发生率,努力降低非计划停运的次数,使电动机机组安全、经济、可靠的运行,发挥出较大的经济效益。现针对电机一些常见故障做一简要分析和介绍,希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。

二、电动机运行前的检查

1、电动机运行前用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地(机壳)之间的绝缘电阻,测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。如绝缘电阻较低,则应先将电动机进行烘干处理,然后再测绝缘电阻,合格后才可通电使用。

2、检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符,电源电压是否稳定,接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动,还要检查起动设备的接线是否正确。同时要检查电动机内部有无杂物,如有杂物,要及时清除,但不能碰坏绕组。

3、检查启动设备是否完好,接线是否正确,规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴,检查转动是否灵活,有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好,转动无碍。

4、检查保护电器(断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等)整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适,熔体是否完好,规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。

三、电动机常见故障的分析

1、由于为外部接线和环境引起的常见故障

电源电压过高或过低。电源电压偏高,激磁电流增大,电动机会过分发热,过分的高电压会危机电动机的绝缘,使其有被击穿的危险。电源电压过低时,电磁转矩就会大大降低,如果负载转距没有减小,转子转数过低,这时转差率增大造成电动机过载而发热,长时间会影响电动机的寿命,甚至损坏绕组。所以按照国家标准电动机电源电压在额定值±5%内变化,电动机输出功率保持额定值。同时周围环境温度过高,有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体,也会对电动机的正常运行带来不必要的危害,因此,对于这些情况我们要及时发现和处理。

2、电动机的保护引起的常见故障

电动机的保护往往与控制设备及其控制方式有一定关系,即保护中有控制,控制中有保护。如电动机直接起动时,往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制,则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断检验,即使是可频繁操作的接触器也会加剧触头磨损,以致损坏电器;对塑壳式断路器,即使是不频繁操作,也很难达到要求。因此,使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用,此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的检验,而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核,至于保护功能,由配套的保护装置来完成。

3、电动机长时间过载运行引起的故障

由于长时间过载或过热运行,绕组绝缘老化加速,绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。因此在电动机运行中尽量避免电动机过载运行;保证电动机洁净并通风散热良好;避免电动机频繁启动,必要时需对电机转子做动平衡试验。

4、电动机长期处在振动状态引起的故障

电机绕组绝缘受机械振动作用,使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象,破坏效应不断积累,热胀冷缩使绕组受到磨擦,从而加速了绝缘老化,最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。针对这种情况,电动机在运行时尽可能避免频繁启动,特别是高压电机,并且要保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

5、电动机由于缺相引起的故障

三相异部电动机在运行过程中,断一根火线或断一相绕组就会形成缺相运行,如果轴上负载没有改变,则电动机处于严重过载状态,定子电流将达到额定值的二倍甚至更高,时间稍长电动机就会烧毁。一般电动机缺相是由于某相熔断器的熔体接触不良,或熔丝拧的过紧而几乎压断,或熔体电流选择过小,这样通过的电流稍大就会熔断,尤其是在电动机起动电流的冲击下,更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机负荷线路断线,一般是安装不当引起的断线,特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结,接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热把绕组烧断电动机出现缺相运行时。为了预防电动机出现缺相运行,除了正确选用和安装低压电器外,还应严格执行有关规范,敷设馈电线路,同时加强定期检查和维护。

6、电动机没有安全的接地装置

电动机接地是一个重要环节,而这一环节往往被忽视,因为电动机不明显接地也可以运转,但这给生产及人身安全埋下了不安全隐患。因为绝缘一旦损坏后外壳会产生危险的对地电压,这样直接威胁人身安全及设备的稳定性。所以电动机一定要有安全接地。电动机接地就是将电气设备在正常情况下不带电的某一金属部分通过接地装置与大地做电气连接,而电动机的接地就是金属外壳接地。这样即使设备发生接地和碰壳短路时电流也会通过接地向大地做半球形扩散,电流在向大地中流散时形成了电压降,这样保证了设备及人身安全。

四、总结

随着电动机及控制设备的不断发展,电动机及控制设备的技术性能也日益完善。为了能采用正确的方法进行电动机的故障修理,就必须熟悉电动机常见故障的特点及原因,尽快地将故障排除,恢复电动机故障,使电动机处于正常的运转状态。

参考文献:

[1]何焕山.工厂电气控制设备[M].高等教育出版社.

[2]刘锦波.电机与拖动第一版[M].清华大学出版社.

作者:杨彦伟

第二篇:三相异步电动机故障分析的初探

三相异步电动机是我国工农业生产中最常用的电气设备,应用广泛,它的主要作用是把电能转换为机械能其中最常用的是鼠笼型异步电动机,这种电动机它的结构简单,起步方便,体积较小,坚固耐用,工作可靠,便于维修与检修。尽管如此,但在通常运行时也会出现各种故障,为了保证电动机正常运行,防止故障扩大,要及时判断故障原因,进行相应的处理。

电动机在运行过程中由于种种原因,出现各种故障。故障分析主要有两大方面的原因,即机械故障和电气故障。

一、机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障

(1)扫膛,异步电动机起动后响声不正常由于轴承损坏,轴弯曲等原因致使定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心俗称“扫膛”。如发现后对轴承应及时更换,对端盖进行更换或刷镀处理。

(2)振动,应先区分是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成的,或者是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子平衡不好;铁芯变形或者是松动;联轴器(皮带龙)中心未校正;风扇不平衡;机壳或基础强度不够。电动机地脚螺丝松动;或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生额外负荷。

(3)轴承发热、转轴通过轴承支撑转动,是负载最重的部分,又是容易磨损的部件。如果轴承工作不正常,可凭经验用听觉及温度来判断。用听棒(铜棒)接触轴承盒,若听到冲击声,就表示可能有一只或几只滚珠扎碎,如果听到有骨碌骨碌的声音,那就是表示轴承的润滑油不足,因为电动机要每运行3000-5000小时左右需换一次润滑脂_,例如在煤矿坑下刮板机电机功率为22千瓦使用一年多了,轴承发出不正常的声音,用听棒接触轴承盒,听到了“骨碌骨碌”的声响,同时还有微小“哒哒”的冲击声,对其进行检修,打开后发现轴承盒内缺油,同时轴承滚柱有的以有细微的麻痕。这样对轴承进行了更换,添加润滑油脂。在添润滑脂时不易太多,如果太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的磨擦而发热,用手转动也不太灵活。一般轴承盒内所放润滑脂约为全溶积二分之一到三分之二即可。在轴承安装时如果不正确,配合公差太紧或太松,也都会引起轴承发热。

二、电器方面有电压不正常,绕组接地、绕组短路、绕组断路缺相等

(1)电源电压过高,激磁电流会增大,使铁芯发热温度大大增加,电动机会过分发热,电压过高会危机电动机的绝缘,使其有被击穿的危险。电源电压过低,电动机又带额定负载运行,电磁转矩就会大大降低,如果负载转距没有减小,转子转数过低,这时转差率增大造成电动机过载而发热,长时间运行会影响电动机的寿命。当三相电压不对称时,即一相电压偏高或偏低时,会导致某相电流过大,电流过大使绕组发热;同时转距减小会发出“翁嗡”声,时间长会损坏绕组。所以按照国家标准电动机电源电压在额定值±5%内变化,电动机输出功率保持额定值。三相电源电压之间的差值不应大于额定值的±5%。总之,无论电压过高过低或三相电压不对称都会使电流增加,电动机发热而损坏。

(2)绕组接地、由于电动机本身密封就不良,加之环境跑冒滴漏,使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,修理拆除绕组时,采用热拆法又不当,这就会烧伤铁芯。电动机绕组绝缘受到损坏。这时会造成该相绕组电流过大,局部受热,严重时会烧毁绕组,及绕组的导体和铁心,此时与机壳之间相碰即为“绕组接地”。出现绕组接地多数是电动机受潮所引起,有的是在环境恶劣时金属物或有害粉末进入电动机绕组内部造成。电动机出现绕组接地后,除了绝缘已老化、枯焦、发脆外都可以局部处理,绕组接地一般发生在绕组伸出槽外的交接处(绕组端部),这时可在故障处用天然云母片或绝缘纸插入铁心和绕组之间,在用绝缘带包扎好涂上绝缘漆烘干即可,如果接地点在铁心槽内时,如果上成边绝缘损坏,可以打出槽楔修补槽衬或抬出上成线匝进行处理,若故障在槽底或者多处绝缘受损,最好办法就是更换绕组。

(3)绕组短路、相间短路和匝间短路、绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后,使两导体相碰,就称为绕组短路。发生在同一绕组中的绕组短路称为匝间短路。发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。不论是那一种,都会引起某一相或两相电流增加,引起局部发热,损坏电动机。出现绕组短路时,短路点在槽外修理并不难。当发生在槽内,如果线圈损坏不严重,可将该槽线圈边加热软化后翻出受损部分,换上新的槽绝缘,将线圈受损的部位用薄的绝缘带包好并涂上绝缘漆进行烘干,用万用表检查,证明已修好后,再重新嵌入槽内,进行绝缘处理后就可继续使用,如果线圈受损伤的部位过多,或者包上新绝缘后的线圈边无法嵌入时,只好更换新的绕组。

(4)绕组断路、是指电动机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。定子绕组断部,各绕组元件的接头处及引出线附近。这些部位都露在电动机座壳外面导线容易碰断,接头处也会因焊接不实长期使用后松脱,发现后重新接好,包好并涂上绝缘漆后就可使用。例如在煤矿有台装煤机电机,功率10千瓦,在运行时突然声响后停车,经检查后发现绕组一相断路。打开电动机端盖后,发现电动机壳外导线与绕组连接处断开,其原因就是焊接不实,长期使用后松脱。然后打开捆绳,处理后重新焊接,包好涂上绝缘漆后继续使用。如果因故障造成的绕组被烧断则需要更换绕组。如转子绕组发生断路时,可根据电动机转动情况判断。一般表现为转速变慢,转动无力,定子三相电流增大和有“嗡嗡”的现象,有时不能启动。出现转子绕组断路时,要抽出转子先查出断路的部位,一般是滑环和转子线圈的交接处开焊断裂所引起,重新焊接后就可使用。如果是线圈内部一般使用断条侦察器等专用设备来确定断路部位。例如在煤矿绞车电动机功率40KW在开车时,突然发现无力,并且伴有翁翁的响声。拆卸后经检查发现转子一相断路。打开抽出转子看到滑环和转子线圈交接处开焊,把接头处用纱布处理干净,重新用电烙铁焊接,焊接后又可继续使用。

(5)缺相、三相异部电动机在运行过程中,断一根火线或断一相绕组就会形成缺相运行(俗称单相),如果轴上负载没有改变,则电动机处于严重过载状态,定子电流将达到额定值的二倍甚至更高,时间稍长电动机就会烧毁。在各行业中,因缺相运行而烧毁的电动机所占比重最大。一般电动机缺相是由于某相熔断器的熔体接触不良,或熔丝拧的过紧而几乎压断,或熔体电流选择过小,这样通过的电流稍大就会熔断,尤其是在电动机启动电流的冲击下,更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机负荷线路断线,一般是安装不当引起的断线,特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结,接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热把绕组烧断电动机出现缺相运行。总之,不管是什么样的缺相,只要能及时发现,对电动机就不会造成很大的危害。为了预防电动机出现缺相运行,除了正确选用和安装低压电器外,还应严格执行有关规范,敷设馈电线路,同时加强定期检查和维护。

综上所述,各行各业为了提高生产效率,正确使用电气设备,能采取正确的维修和排除电动机的故障,就必须熟悉电动机常见的故障原因和特点,减少盲目检修,节约时间,少走弯路,尽快把故障排除,恢复原状,使电动机处于正常的运转状态。这就使工作人员牢牢掌握电动机原理的基本知识,做好电动机的定期检查和维护工作,也是保证电动机安全运行,延长寿命。更好地提高了工作效率,达到了生产目的。

作者:冯冬琴

第三篇:三相异步电动机常见故障处理分析

摘要:当电动机发生故障时,往往会有转速变慢、温度升高、有异常噪声、有焦糊昧、冒烟、电流增大、三相电流不平衡等现象。文章针对三相异步电动机在生产过程中经常遇见的故障和处理方法进行了叙述分析。

关键词:异步电动机;绕组接地;断路故障;电动机过栽

随着我国经济建设的发展,电动机的使用范围越来越广,作用越来越大,电动机的维修任务也越来越重。异步电动机出现的异常故障,有机械方面和电器方面的原因。我们在维修时首先要确定是哪方面引起的。一般采用:问、闻、看、摸、查来了解情况,也可接上电源看是否有不正常的声音存在,切断电源后异常声音仍然存在,为机械故障,否则为电器故障。

 1 机械故障的处理

(1) 轴承损坏或缺少润滑油、油中有杂质等。处理方法:更换或清洗轴承并换新油。拆下轴承,先刮去废油,然后用煤油或者汽油洗净。清洗轴承时要先将轴承中的旧油除去,然后用毛刷或布蘸汽油或煤油等清洗干净,在用毛刷清扫时,轴承不要转动,避免毛刷上的毛线等杂物轧入轴承滚道,洗净后的轴承,再用清洁的布(不能用棉纱或其他多绒毛的东西)擦干。洗净擦干后的轴承干燥后按照规定重新加纯净的润滑脂,一般润滑脂约为轴承室容积的1/2—2/3。

(2) 风罩或转轴上的零件(风扇联轴器等)松动。处理方法:紧固风罩或其他松动的零件。

(3)轴承内圈和轴配合太松。处理方法:将转动轴承堆焊,并按尺寸车好,使其配合紧密。

(4) 端盖和机座产生裂纹。处理方法:用铸铁焊条补焊。补焊时,要将工件加热到700℃~800℃,然后用直流弧焊机进行焊接。焊好后要保持一定的温度逐渐冷却,以消除焊件的应力,减少变形。

(5) 风叶碰壳或有杂物。发生撞击声。处理方法:应校正风叶、清理周围的杂物。

(6) 定子与转子相擦(扫膛)。处理方法:找出相擦的原因。可能是端盖轴承内孔磨损或端盖口与机座口变形,使机座、端盖和转子三者不同心而引起扫膛,也可能是转子铁芯变形而相互摩擦。

先检查轴承是否正常,然后可在车床上校验转子铁芯有无变形根据它的变形程度,将转子铁芯外径减小I用车床加工0.2~0.3mm校正。

2 电器故障的处理

 2.1 电动机单相运转

处理方法:检查绕组线路断线情况,是否接触不良,如查明断路处是引出线或线圈过桥线的焊接部份脱焊。可将脱焊处清理、洗干净,然后在待焊处的线圈附近铺上垫层绝缘纸,防止焊锡流入线圈而损伤绝缘,最后进行焊接。

如果是端部线圈烧断一根或几根导线时,可将线圈加热至30%左右使绝缘软化,然后将烧断的线圈撬起(烧断的那一匝线圈),用相同规格的导线连接在烧断的导线端头上,连接好后,可进行焊接(用电烙铁焊)、焊好后,包扎绝缘、寝(涂)漆处理,恢复绝缘。

若断线处在槽内,可在故障线圈槽楔上用毛刷刷上适当的溶剂(其溶剂配方:丙酮50%、甲苯45%、石蜡浓度5%)约1小时左右,绕组绝缘软化,这时轻轻地抽出槽楔,认真地用划线板将线圈的线匝慢慢地取出,直到取出有故障的导线为止,再仔细将线圈导线嵌回线槽中去,包好绝缘并刷漆即可。

2.2 绕组接地或断路故障

处理方法:首先用摇表或万能表确定故障相。如果接地点在绕组端部槽口附近,而且没有严重烧损,可将绝缘材料插入接地处的导线和铁芯之间,用绝缘带包扎好,涂刷绝缘漆即可,不必拆除线圈。

若接地点在槽底或里面,可以参照前面断线故障的处理方法进行处理;若整个烧组都受潮,就要把整个绕组预烘,然后涂绝缘漆烘干,直到绕组对地绝缘电阻不低于0.5MΩ为止。著绕组绝缘大部分老化焦脆脱落,接地点较多,可以根据具体情况,把整个绕组全部拆下,更换全部绕组。(重绕或更换新的绕组)。

用万用表、摇表或短路侦察器,找到短路线圈。若短路线圈短路点在绕组端部或绕组外层,可在线圈损坏处重垫绝缘,在涂上绝缘漆烘干。若故障发生在线槽里面,可以参照前面绕组断线故障的维修方法。

2.3 转子笼条或端环断裂

处理方法:若断裂现象发生在槽的个别明显部位或端环,断条少时,可以进行补焊,将断裂出凿出一个V形槽,用气焊进行修补焊接。

若是某个铸铝条断条时,可将断条钻掉,把槽清洗干净,然后将一根相同的铝条打入槽内,再用铝条与端环用气焊焊牢。焊好后清理焊渣,并做静平衡试验。

若铜笼条个别断条,可把断条的端环两端开一个口,凿去一边端环把断条敲出,换上与原相同的新笼条,并要长出端环5厘米左右,将伸出部分敲弯紧贴在端环上,然后焊牢,并要在车床上车平,校正平衡即可。

2.4 电源电压过低和电动机过载

处理方法:设法调整电源电压或等电源电压正常后再使用;若是电动机过载,减轻负载即可。

电动机在运行中可能发生的故障是多种多样的,有些故障现象很相似,但产生的原因却不一样,且比较复杂。当电动机发生故障时首先要对电动机的线路(包括开关、接触器等)以及电动机所带的负载是否处于正常状态,并对电动机的机械部分和电器方面进行检查分析。通过故障分析,弄清电动机的故障原因,确定处理方法。

总之,我们在修理时,必须了解电动机发生故障的原因,以及电动机的性能和使用条件,正确、迅速地找出和排除故障,根据自身的实际情况,采取适当、合理、节俭、有效的方法,并制定出先进合理的修理程序进行处理。

参考文献

[1]何报杏.怎样维修电动机[M].北京:金盾出版社.2002.

作者:蒋波 蒋雷

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