三相异步电动机常见故障的检修和控制与保护

摘　要：三项异步电动机是煤矿生产不可缺少的电气设备之一，井下电工必须熟悉掌握三项异步电动机的结构、性能，安装维修，使用维护完好标准和常见事故的处理方法等。

关键词：三相异步电动机故障的检修、控制与保护
三项异步电动机是煤矿生产不可缺少的电气设备之一，电动机能否安全、经济、的运行是井下电工的职责所在，因此，井下电工必须熟悉掌握三项异步电动机的结构、性能，安装维修，使用维护完好标准和常见事故的处理方法等。
一、电动机常见故障的检修
　　1、电动机不能启动
　　（1） 电动机不转也没有声音，原因是电源或绕组有两相或三相断路。首先检查是否有电源电压，如无电压，说明故障在电路。如三相电压平衡，故障在电动机，这是可测量电动机三相绕组的电阻，找出断相绕组。
　　（2） 电动机不转但有嗡嗡的响声。测量电动机接线柱，如三相电压平且为额定值可判为严重过载，检查时首先去掉负载，如电动机的转速与声音正常，可判定过载或负载机械故障；若仍然不转，可用手转动一下电动机轴，如很紧或转不动，测量三相电流如平衡但比额定值大，有可能是电动机机械部分被卡住，电动机缺油，轴承锈死或损坏严重，端盖或油盖装得太斜，转子和内膛相碰。若用手转动电动机轴到某一角度感到比较吃力或听到周期性的嚓嚓声，可判断为扫膛，原因有轴承内外圈间隙过大，需更换。轴承孔过大，长期磨损造成内孔直径过大，应急錯施是电镀一层金属或加套，也可在轴承室内壁冲些小点。轴弯曲，端盖止口磨损。
　　（3） 电动机转速慢且拌有嗡嗡声，轴振动。如测得一相电流为零，另两相电流太大超过额定值，说明是两相运转。断相多发生在绕组的端部，接头处或引线处等部位。
　　2、启动时熔断器熔断或热继电器断开；检查熔丝容量是否合适，换合适熔丝再试，如熔丝继续熔断，检查传动部分是否太紧或负荷负荷过大，电路中有无短路，以及电动机本身是否短路或接地，（1）接地故障，用兆欧表测量电动机绕组对地绝缘，当绝缘电阻低于0.2M时，说明绕组严重受潮，应烘干处理，如电阻为零说明该项接地。绕组接地多发生在电动机出线处，电源线进线空，或绕组伸出槽口处。对于后一种情况可用竹片或绝缘纸片插入定子铁芯与绕组之间，包扎涂绝缘漆烘干，检查合格方可使用。（2）短路故障，用兆欧表或万用表测量任意两相间的绝缘，如在0.2M以下或接近零说明相间短路，分别测量三个绕组的电流，电流大的相为短路相。
　　3、启动后低于额定转速；启动后有嗡嗡声并有震动，检查定子绕组是否一相断线，若三相电流平衡，有嗡嗡声但不震动，检查三相电压是否太低。空载时电动机转速正常，加载后转速降低，说明机械负载故障，如电动机转速下降且出力不足，说明达到故障，一般原因是误将三角形接成星形或鼠笼转子断条。
　　4、电动机运转时有噪声；（1）机械噪声，轴承发出的噪声，可能是轴承钢珠破碎。（2）电磁噪声;转子和定子配合不好。
　　5、电动机温升过高或绕组烧毁，一般是过载，短路或单相接地引起。（1）过负荷的原因；负荷过重，电压过高或过低，正反转过于频繁，经常工作在启动状态，机械部分卡住，环境温度过高，皮带过紧，电动机气隙不均匀通风散热不好，风叶损坏等。（2）匝间，相间短路及接地故障原因，线圈绝缘损坏或老化，潮气或水分侵入绕组内，线圈上腐蚀性污垢太多，电压太高使局部绝缘击穿等。应加强维护，检修，保证各部分干燥，清洁。测量绝缘电阻。
二、电动机的控制与保护
      1、启动；异步电动机的启动方法有全压启动（直接启动），减压启动
      全压启动是指将额定电压直接加到电动机定子绕组启动电动机的过程，全压启动简单可靠，但启动电流大，一般为额定电流4—7倍。
      启动电流——当电动机转速为零（静止）时，加上额定电压而启动瞬间的电流。启动电流大对电动机和电网电压都有影响，首先使电网电压瞬间下降，特别是在电源将为零的过程
或使电动机产生的转矩与负载转矩相平衡，从而使电动机的下降转矩保持恒定。以确保设备用量小和大功率电动机启动的情况下，电压下降更大，不仅使电动机启动困难，还影响到线路上其他电动机的正常运行。另一方面是电动机和线路上的电能损耗增加，特别是频繁启动或启动时间较长的情况下，电动机或线路发热，电损耗增加。
      减压启动是指启动时降低加在定子绕组上的电压以减少启动电流，启动结束时再将电压自动恢复到额定电压，使电动机转入正常运行的过程，减压启动可以将启动电流控制在额定电流2-3倍。异步电动机常用的启动方法有在定子回路串电阻或电抗器减压启动，自耦变压器减压启动，星—三角减压启动和定子绕组接成延边三角形减压启动等，
      2、调速；人为或自动改变电动机的转速，以提高生产效益和产品质量，节约能源提高服务质量。三相异步电动机的转速公式；n=60f/p（1—s）（f电源频率，p极对数，s转差）
     （1）改变转差率调速；常用的方法有改变定子调压调速，采用电磁转差离合器调速，转子回路串电阻以及串级调速。前两种方法实用于笼型异步电动机，后者实用绕线型异步电动机。这些方法能使异步电动机实现平滑调速，但存在转差损耗，使转子发热，效率降低。
      串接调速—在转子回路接一反电势（电源）把消耗在转子回路电阻中的转差功率取出来加以利用或反馈到电网中去，使异步电动机在调速下的运行效率大大提高。
     （2）变级调速—通过改变定子绕组的连接方法而改变电动机的级对数来实现，即改变异步电动机的同步转速。所以，一般用于多速异步电动机。
     （3）变频调速—通过改变定子绕组的电压频率f来实现。当转差率s一定时，电动机的转速与f基本上成正比。由于调速时转差功率不变，在异步电动机调速系统中效率最高，同时性能最好。只有有输出频率可平滑调节的变频电源就能平滑；无极底调节电动机的转速
 三、保护；
      （1）过载保护；电动机过载运行会使转速下降，温升增高。若过载时间过长，过载的电动机将从电网吸收大量的有功功率，使电流快速增加，若超过了电动机的额定电流，则致使电动机过热，绝缘老化，甚至烧毁电动机。因此，当电动机负荷电流超过额定值时，使热继电器或晶体管脱扣器，PLC的过载保护部分按允许过负荷的时间动作，使开关跳闸实现过负荷保护。
     （2）断相保护；缺相时电动机转矩下降，在所带负荷不变的情况下，必然过流甚至烧毁电动机。因此在电动机缺相是相应保护必须动作，防止事故发生。
     （3）短路保护；利用电流的热效应使熔体熔断断开电路。
      (4)欠压保护。
     无论在井下或井上的电气工作人员和管理人员都要从实际出发，认认真真把设备维护和检修好，确保井下安全生产的正常运行，促进煤矿的经济建设发展。