1、第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修 主编第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.1三相异步电动机的正常维护对运行中的三相异步电动机进行维护，是保证它稳定、可靠、经济运行的重要措施。正常维护能有效地减少电动机的故障，当有故障发生时，也可以从平时的维护记录中找到有关资料，作为处理故障和进行修理的依据。5.1.1三相异步电动机使用时应注意的问题(1)使用前，要详细对照铭牌，按照铭牌规定的电压、频率、功率、转速等技术参数与实际配套使用。(2)使用前，要进行外部机械检查，着重检查各部件是否完好、螺钉是否松动，有无杂物、转子是否能转动。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(3)使用前，应用5
2、00V兆欧表检查电动机绕组的绝缘情况，查得电动机绕组绝缘电阻值大于0.5M后方能使用，低于0.5M要进行烘干处理。(4)检查线路电压与电动机额定电压是否相符，线路电压的变动不应超出电动机额定电压的5。(5)电动机在运行前应装保护接地线或保护中性线。(6)检查线路连接是否正确，各接触点是否接触良好，保护设备是否完好，注意熔断器熔体额定电流应为电动机额定电流的1.5倍至2.5倍。(7)若用带传动，必须检查两转轴中心线是否平行，带松紧是否适当，过紧会使电动机轴加快损坏，过松则容易打滑。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(8)如果用联轴器直接耦合，应注意两转轴中心线要在一条直线上，否则易使轴承损
3、坏或使电动机发生振动。(9)检查完毕后，电动机应按照电动机铭牌上定子绕组的接线方式连接好，可先接通电源空载运转，查看旋转方向与实际要求是否一致。(10)电动机在使用过程中，应经常注意防潮、防尘，保持电动机风道畅通，所有机械连接部分紧固牢靠，电气接触点保持清洁、接触良好。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.1.2电动机起动时应注意的问题(1)在电动机接通电源后，发现电动机不转，应立即断开电源，查明原因，方能再次起动，不允许带电检查电动机不转的原因。(2)如果采用自耦变压器减压起动或利用减压起动器起动电动机，特别要注意按操作顺序进行操作，用自耦变压器起动时要先将手柄推到“起动”位置，待电动
4、机转速稳定下来后，再迅速拉到“运转”位置。(3)在同一线路上的电动机，特别是容量较大的电动机，不允许同时起动，应按操作顺序或按容量由大到小逐台起动，以免多台同时起动使线路电流激增，造成电压过低、起动困难或开关跳闸等不良后果。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(4)电动机起动后要观察电动机的旋转方向是否符合机械负载要求，如水泵、浆泵，上面标有方向铭牌，看看是否一致。(5)电动机的起动次数应尽可能减少，空载连续起动不能超过35次min，电动机长期运行停机后再起动，其连续次数不应超过23次min。(6)电动机在起动后，要注意观察电动机电压是否正常，电流是否适当，三相电流是否平衡，传动负载工作是
5、否正常，运行声音是否正常。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.1.3电动机在运行中的监视要经常对运行中的电动机进行监视，特别是对较大型的电动机，经常监视运行情况，能及时发现问题及时处理，减少不必要的损失。监视的主要内容如下。(1)电压监视。(2)电流监视。(3)轴承监视。(4)温度监视。图5-1监视电压和电流图5-2听声音判断轴承运行情况第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修电动机在运转中，用酒精温度计测量，温度会不断上升，数小时后，温度达到某一稳定数值而不再上升，此温度与环境温度之差就是电动机的温升。值得注意的是，此温度计测得的是表面温度，如图5 3所示，比绕组内部温度最高点大约低
6、10，为此，电动机的实际温升应为所测温度加上10。(5)机组传动监视。(6)振动监视。(7)其他情况。图5-3电动机温度的测量图5-4电动机振动的测定第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修电动机发生以下情况时，应立即停机处理：发生人身触电事故；电动机或起动装置冒烟起火；电动机剧烈振动；电动机所带机械损坏；电动机发生窜轴冲击、扫膛、转速突然下图5-5外壳接地检查接地干线2接地体3接地线图5-6绝缘电阻测量第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.1.4电动机的保养知识为保证电动机安全、可靠运行，必须重视对电动机的保养。定期检查与保养的时间段有一天、三到六个月（又称小修）和一年（又称大修）。图
7、5-7电动机轴承加油方法第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修1.电动机轴承的清洗与加油清洗轴承时首先刮去钢珠上的废油并擦净。2.清除电动机内部尘垢有条件时可用压缩空气清除电动机绕组表面灰尘。1.设备、材料及工具带负载运行的三相异步电动机一台，电压表、电流表各一只，酒精温度计，扳手、螺钉旋具等工具。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.2电动机故障判断与排除方法电动机在额定条件下运行，其安全性、可靠性、经济性等指标一般能满足拖动机械和工作条件的要求。但在实际使用过程中，若出现电源电压过高或过低、电源断相、电源电压严重不平衡、电动机容量选择不当而长期过载、工作环境恶劣、安装或装配不规范、
8、不正常维护等情况，则容易使电动机发生故障甚至烧毁。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.2.1电动机故障分析的一般程序1.了解情况向用户或操作人员了解电动机发生故障前的运行情况、故障发生时的异常表现，并通过电动机的铭牌或相关的技术资料了解该电动机的型号、技术数据和设备运行特点等。2.外观检查电动机断电后外观检查工作可分作两步进行。(1)仔细检查供电线路上的电源电压、频率等是否符合电动机的规定，电源开关各接线端口是否锈蚀氧化或松动，各相熔断器是否有熔断或松脱现象，熔体规格是否满足电动机起动及运行电流的要求，电动机电源引线选择是否合理，电动机接线柱连接是否可靠，三相异步电动机首尾端联结方式是
9、否符合电动机铭牌的规定等。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(2)查看电动机外观有无明显的机械损伤；现场有无焦臭味；电动机冷却后用手转动传动部件，看电动机转子是否卡死，或有无其他异常声响。3.绝缘检查用500V以上兆欧表检查电动机绕组是否发生对机壳短路或相间短路。4.试车分析若经过以上初步检查未发现故障原因，可试通电观察。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.2.2电动机常见故障分析与处理方法1.通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟2.通电后电动机不转，然后熔丝烧断3.通电后电动机不转，有嗡嗡声4.电动机起动困难，额定负载时，电动机转速明显低于额定转速5.电动机空载电流不
10、平衡，三相相差大6.电动机空载、过载时，电流表指针不稳、摆动7.电动机空载电流平衡，但数值大8.电动机运行时响声不正常，有异响9.运行中电动机振动较大10.轴承过热11.电动机过热甚至冒烟第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修实训1三相异步电动机定子绕组首尾端的判别1.剩磁感应法(1)首先用万用表“”挡找出每相绕组的两个引出端。(2)给分开后的三相绕组假设编号分别为U1、U2、V1、V2、W1、W2。(3)按图5-9所示接线，用手转动电动机的转子。这种方法，称为剩磁感应法。图5-8首尾端接反a)联结首尾端接反b)联结首尾端接反图5-9剩磁感应法a)首尾正确b)首尾接反第5章三相异步电动机的运
11、行维护与故障检修2.干电池法(1)分开绕组做好假设编号后，按图5-10所示接线。图5-10干电池法图5-1136V交流电源法a)灯亮为首尾相连b)灯不亮为首首或尾尾相连第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(2)合上电池开关瞬间，若微安表(或万用表的微安挡或毫安挡)指针正偏转，则接电池正极的线头与微安表负极所接线头同为首端(或同为尾端)。(3)照此方法找出第三相绕组的首(或尾)端。这种方法称为干电池法。(1)先分清三相绕组，并假设编号。(2)按图5-11所示接线。(3)同样方法判定W1、W2两个引出端。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修实训2双刀闸控制的缺相保护电路设计1.三相异步电动
12、机缺相运行分析(1)若三相异步电动机为联结，缺相后，电动机绕组两相串联后与另外一相绕组并联而接入电源电压，如图5-12a所示。(2)若三相异步电动机为联结、一相断线后，另两相绕组串联后接入线电压，如图示。图5-12电动机缺相运行a)联结b)联结第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修2.双刀闸控制电路设计由以上分析可知，三相异步电动机应该在两相以上电流中设有过电流保护。(1)设备选择与接线图如图5-13所示，图中有两只刀闸，各采用不同的熔体。图5-13双刀闸控制的缺相保护电路第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(2)操作步骤及原理如下：检查接线无误后，先合上起动刀闸，当电动机起动进入正常运
13、行以后，再合上运行刀闸，同时拉下起动刀闸，由运行刀闸单独工作。(3)起动刀闸9.1A1.5(保险系数)=13.65A(4)运行刀闸熔体担负着既保证电动机的正常运行，又能在发生两相运行时对电动机实施保护的双重任务。9.1A1.3=11.83A为了确保电动机发生两相运行时，绕组电流增大到9.1A1.73=15.74A第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.3电动机常见故障的检修5.3.1电动机过热故障检修电动机通电后，很短时间内发热及冒烟，这种现象主要是由于电动机本身或外部原因使定子绕组温升过高造成的。1.电动机断相运行电源导线断路、熔断器熔断一相、电气接头烧断一相、开关一相接触不良、电动机接
14、线柱氧化烧断、电动机本身线圈断路和短路等原因都会造成电动机缺相运行。(1)电源一相开路。(2)起动电动机后，用钳形电流表测量电动机的电流。(3)电源电压过低或三相电源电压相位差过大。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修2.电动机过载(1)对于中、小型机械负载，用手转动电动机与机械的连接部分，如果发现很重或转不动，则说明机械负载过重，造成电动机过载，查找机械负载过重的原因。(2)定子一相开路。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修3.定子绕组匝间、相间短路及与地短路造成绕组短路故障的主要原因是由于受潮、电流过大、电压过高及机械损伤等。(1)用兆欧表检测相间短路。(2)用短路侦察器查找匝间短
15、路。图5-14用兆欧表检测相间短路故障图5-15用短路侦察器检测匝间短路故障磁力线2被测线圈第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(3)用电流表、电压表检测绕组短路。第一步，先用钳形电流表测出各相电流，然后对调电流最大和最小的两相电源，再次测量，若电流不随电源的调换而改变，则较大电流的一相为短路相。图5-16绕组短路检测方法第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(4)检测接地故障。1)用兆欧表检测接地故障的方法如图示。2)用灯泡检测。图5-17用兆欧表检测接地故障的方法图5-18用灯泡检测接地故障的方法第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(5)故障处理。1)如果短路点发生在槽内，可先将
16、绕组加热软化，退出槽楔，翻出绕组，换上新的槽绝缘，并将导线损坏部位用薄绝缘带包扎好，重新嵌入槽内，再进行绝缘处理。2)如果短路点发生在线圈端部，可用竹楔将两短路线圈分开，垫上新的绝缘即可。3)如果个别线圈损坏严重，可抽出损坏的线圈，然后用穿绕法将线圈还原。4)如果所有的绕组中，损伤部位太多，应全部拆掉重绕。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修4.轴承缺油磨损电动机经过长时间的运行，如不定期对轴承进行清洗换油，将会造成轴承因润滑油干涸而缺油，使得电动机运行时轴承发热并磨损。(1)电动机起动后，用手触摸电动机两端部，如果温升比电动机其他部位来得快，则可判断热源来自轴承部分。(2)用120mm以
17、上的螺钉旋具的金属杆尖端部分分别触碰电动机两端端盖部位，木柄尾端贴紧耳朵，起动电动机，仔细听有无连续的“沙沙”异常声。(3)将电动机解体，取下轴承，用煤油或汽油清洗干净，查看轴承的内外套与轴颈的配合是否适当。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(4)经检查，如果轴承并没有损坏，则将轴承清洗干图5-19三相异步电动机内部接线方法a)联结b)联结第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.3.2电动机起动后转速低及转矩小的检修1.将联结误接为联结三相电动机一般用联结和联结，分别如图5-19a、b所示。图5-20三相电动机接线盒及引出端接线方法a)接线盒b)联结c)联结第5章三相异步电动机的运行
18、维护与故障检修图5-21用指南针检查绕组接线错误2.绕组头尾接反将电动机解体，取出转子，把三相绕组的连接点断开，用6V直流电源分别依次接到每相绕组的两端，然后用指南针沿定子内圆移动，如图5-21所示。3.笼型转子导条断裂的查找方法打开电动机，抽出电动机转子仔细查看，会发现断裂处铁心因发热而变成青蓝色，也可在转子两端端环上通入小电流，并在周围表面撒上些铁粉，未断铝条的周围铁心能够吸引铁粉。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.3.3绕线转子异步电动机集电环及电刷装置的维修集电环的种类很多，较常用的是紧圈式集电环，如图5 23所示。集电环的材料有青铜、磷铜、黄铜、低碳钢等。常用的电刷材料有石
19、墨、金属石墨、电化石墨等。图5-22笼型转子导条断裂的查找方法图5-23紧圈式集电环第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修1.集电环的维修绕线转子异步电动机集电环常见故障包括表面损伤和裂纹等。(1)集电环表面轻微损伤。(2)集电环表面严重损伤。车削前，应先确定须车去表面的厚度（消除损伤表面的最小厚度）。车削时，要求进给量尽可能小一点，一次背吃刀量为01mm左右，表面线速度为15m/s，转动要求平稳，加工后的偏心距应在003005mm以内。车完后，将0号砂布涂上一层凡士林油，对集电环表面进行高速旋转抛光。(3)集电环有裂纹。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修2.电刷装置的维修电刷应以相当
20、大的压力压在集电环上，它可以安装在以电刷杆为轴并可移动的杠杆上或固定的刷握框中。(1)弹簧失去弹性。(2)刷握内表面磨损。电刷是电动机转动部分和固定部分导电的过渡部件。电动机转动时，电刷与集电环直接摩擦。长期的使用，必然会使电刷磨损，出现此种情况，应按如下方法解决。(1)调整弹簧压力。(2)研磨电刷接触面。(3)更换电刷。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.4三相异步电动机定子绕组拆换工艺及测试电动机定子绕组重绕的步骤包括记录原始数据；整修定子铁心；制作绝缘材料及槽楔；拆除与绕制线圈；嵌线与接线；浸漆与烘干；电动机装配与试验。5.4.1拆除定子绕组1.拆除方法定子绕组的拆除有热拆法和冷
21、拆法两种。(1)通电加热法。(2)烘箱加热法。(3)冷拆法。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修2.拆除旧绕组注意事项(1)要保留一只完整的线圈，以备制作绕线模时参考。(2)应做好铭牌数据、槽数、线圈节距、连接方式、绕组只数、每槽导线匝数、导线并绕根数、导线直径及绕组形状和周长等记录。(3)拆除绕组后，应修正槽形，清除槽内残留绝缘物。图5-24绕线模结构图芯板2下夹板3上夹板第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.4.2绕制绕组图5-25线圈绕制示意图第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.4.3嵌线与接线1.嵌线嵌线前，要从电动机绕组展开图中，找出嵌线工艺和规律，并绘制接线图。(
22、1)嵌线用工具如图5-26所示。(2)嵌线方法。图5-26嵌线用工具第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修图5-27嵌线方法a)线圈整形b)下线方法c)划线方法第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修图5-28端部接线与绝缘结构2.端部接线嵌线完毕后，端部接线应按照绘制的接线图连接，如图5-28所示。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修图5-29导线连接与绝缘套管a)导线连接b)玻璃漆管位置c)粗、细导线的连接第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修3.端部整形及绑扎嵌完全部线圈后，检查绕组外形、端部排列及相间绝缘，合格后将木板垫在绕组端部，用木棰轻轻敲打，使其形成喇叭口，如图5-30所
23、示。图5-30端部整形第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.4.4浸漆与烘干电动机绕组浸漆的目的，是为了提高绕组的绝缘强度、耐热性、耐潮性及导电能力，增加绕组的机械强度和防腐能力。所以，绕组的浸漆烘干是电动机修理中十分重要的工序，须经过预烘、浸漆、烘干三个步骤。1.预烘预烘可以驱除线圈中的潮气。2.浸漆预烘后，待绕组温度降至65左右才能浸漆。3.烘干烘干一般分两个阶段。(1)灯泡烘干法。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修对于小型电动机绕组的烘干，应把灯泡直接悬空吊在定子中，不可贴住线圈，以免烘坏线圈的绝缘层，如图5 31b所示。同时，电动机外壳下端四周要垫木块，使线圈不致受压，还要
24、在上、下端加盖木板等，以减少热量散失。由于灯泡放在铁心里干燥，离线圈较近，一般烘干温度不得超过100，烘干时间为24h左右。如果绝缘电阻还低可适当延长时间，继续烘干。图5-31绕组维修时的灯泡干燥法a)在烘干箱中b)小型电动机绕组的烘干1、2通风口3远红外线灯泡4温度计第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修(2)电炉烘干法。(3)电流烘干法。注意：测量绝缘电阻时必须切断电源。(4)循环热风烘干法。图5-32电流烘干法接线a)串联接法b)并联接法图5-33循环热风干燥室1干燥室2加热器3鼓风机第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修5.4.5三相异步电动机的检查与电气试验1.修后装配的检查电动
25、机在试验开始前要进行一般性检查：检查电动机各部分紧固螺栓是否拧紧，引出线的标记是否正确，转子转动是否灵活，轴伸部分是否有明显的偏摆；滑动轴承油箱的油是否符合绕线转子电动机要求，电刷装置是否符合要求。2.绝缘电阻的检查修复后的电动机，绝缘电阻的测量一般在室温下进行，额定电压在500V以下的电动机，用500V兆欧表测定其相间绝缘和绕组对地绝缘。第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修3.空载试验试验时应在三相定子绕组加三相平衡的额定电压，且电动机为空载，如图5-34所示。图5-34空载试验电路图第5章三相异步电动机的运行维护与故障检修4.耐压试验耐压试验必须在绝缘电阻测试合格后才能进行。图5-35绕组耐压试验接线图a)W相接机壳b)U相接机壳
