异步电动机常见故障维修和保护

摘 要：三相异步电机是污水处理厂常用的设备，维修故障是机电维修人员的技能。结合作者的知识和以往的维护实践，总结了三相异步电机的常见故障，分析了故障的原因，并介绍了一些检查和消除故障的方法，以提高维护效率。

1研究背景

维修三相异步电机是污水处理厂机电维修人员的基本技能。由于污水处理厂环境复杂，三相异步电机经常受到进水、短路、老化、各种化学腐蚀和误操作的影响，导致各种故障。虽然一般来说普通机电维修人员只要找出损坏的位置，通过更换零件使电动机恢复正常运行即可，但对于一些人特别是新入职的维修人员来说，如果没有明确的接线图， 维修会有一定的困难，有时无法开始。同时， 粗心操作也可能导致电机二次损坏，甚至触电事故。笔者分析了电机不能转动的原因，总结了各种消除故障的方法，提高了维护效率。

2常见故障

2.1原理和系统结构

三相异步电机是根据电磁感应原理发明的设备。它通常分为两部分：定子和转子，当电机的三相定子绕组（相差120°电角)进入三相对称交流电后，会产生旋转磁场，切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路)。载流转子导体在定子旋转磁场的作用下产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电机旋转，电机旋转方向与旋转磁场方向相同。与相同尺寸的单相电机相比，三相异步电机一般具有功率大的优点，因此在污水处理厂几乎随处可见。

在污水处理厂，三相异步电机一般用作水泵和其他设备的动力部件，如污泥脱水机、格栅和螺钉。用作水泵时，如果功率小，临时架设，用完后拆除，只需将其简单接入电路，无需安装继电控制电路。在其他情况下，三相异步电机电路一般分为主电路和控制电路。主电路是电机本身运行的电路，控制电路一般有两种形式。普通控制电路一般包括按钮开关、紧急停止按钮、接触器控制触点、指示灯、接触器线圈、时间继电器、中间继电器和热继电器，有时有故障判断电路，如漏油指示电路。随着科学技术的发展，变频器等精密设备出现了（VFD）可编程逻辑控制器（PLC），为控制回路带来了新的更精确的控制方法。为了准确控制交流输出，这些新的精密设备有时有直流控制电路，用电位器或其他接触屏控制电路。从空间分布来说，供手动操作的起动停止按钮、电位器和供查看运行情况的电压/ 电流表等重故障时，电流表等部件和紧急停止按钮用于停电，以及VFD、PLC其他接触器、继电器、变频器和电位器分布在电机控制柜或电箱外壳上PLC在控制柜中，从控制柜到电机本体需要连接端子排。

2.常见故障及原因分析

对于不需要控制电路控制的电机，如临时安装的潜水泵，有两种常见损坏：一种是吸收杂物，导致过载，然后导致过热、烧坏线圈、短路或相线接地；另一种是不注意，拉电缆力过大，导致各种电缆损坏、短路、泄漏或芯断裂。

对于由电箱或控制柜控制的电机，主要有两个人为因素：垫片、弹簧垫片或螺母在安装过程中泄漏，卡在接线桩头之间，造成短路；第二，安装过程中，触点未拧紧，导致接触器触点或端子排产生电火花，最终烧坏电路或电机输入三相电缺相。

老化、风化、锈蚀是控制柜或电箱外壳上设备的常见故障原因， 它们会导致这些设备断路，接触不良，急停开关中的弹簧失去弹性。对于电箱内部设备，进水、连接各部件的导线或铜排短路是其大面积损坏的原因。对于电机本身来说，化学腐蚀引起的老化或杂物卡住是其无法旋转的原因。如果这些故障发生时间过长，或出现在一些大功率电机设备上，也会导致电路过载和加热，导致绕组烧坏，导致短路或相线接地。

3.检查排除故障的方法

3.1无控电路三相异步电机

对于不需要控制电路控制的三相异步电机，使用前应检查电缆，并用兆欧表（即摇表）检测相线、金属外壳或地线（PE 如果电缆有明显的损坏点，或兆欧表检测到相线与金属外壳之间的电阻过小，则可证明电机已损坏，需要返厂维修。

3.22普通三相异步电

对于控制电路控制的三相异步电机，首先要确定是否有误报故障。例如，在以前的维护过程中，按下紧急停止按钮，修复后不会重置。一般来说，控制中心会有故障信号，但此时三相异步电机或控制电路不会损坏，只需重置开关即可消除故障信号。

如果确认无误报，上一级电气装置无损坏，即电箱输入电压正常。对于普通控制的电机，各设备的故障可以按照先机后电、先主后辅的一般顺序进行检查。首先，根据先机后电，检查电机本身，尝试按下电机启动开关，用耳朵听电机的动作。如果电机振动或嗡嗡作响，但不旋转，可以确定机械部件的问题。此时，将电动机风叶罩打开， 试着拨打风叶片，如果不能拨打，拆除风叶片，用管钳或扳手拨打轴，如果仍不能拨打，检查管道，清除其他杂物（水泵），或检查电机轴驱动的其他机械部件是否断裂或卡住，消除机械原因造成的堵塞。

如果机械部件没有堵塞或排除堵塞，电机仍不能运行，首先检查电机主电路是否短路和相线接地。首先拆下开关，拆下电机接线盒，用测量笔或万用表检查电源是否正确切断，然后拆下每条连接线。拆卸前，必须先记下线号或线色，或用电工胶带标记，以便检查后将电源线连接回电机。然后拆接线桩头之间的金属导条，否则可能会因原电机的星形或三角形接法而干扰短路检测。绝缘电阻表可用于测量。为了更好地说明测量顺序，下图所示为实际的接线盒照片，并对其中的桩头进行编号。其中PE接地桩头，U1、V1和W一是进线桩头，U2、V2和W2连接桩头，连接桩头U1、V1、W1与PE之间，如果检测到任何接近0，则表示有相线接地，电机已烧毁，然后连接U1、V1和W如果在122之间检测到任何接近0，则表明电机短路，然后连接U1、V1和W1与U2、V2、W2左右两边，一般大致如下U1－U2，V1－ V2，W1－W二循三匝线圈，一对应检测三组接近0的数据。如果没有这种情况，线圈有问题，需要更换。

如果电机本身没有损坏，将连接到进线的任何两个接头和进线与地线之间。如果测量接近0，则进线已烧毁，需要更换，或控制柜其他地方有短路，需要逐一排除。在某些情况下，如果穿线管只有一根导线异常，电机需要紧急使用，一些维修人员可能会不规则地将损坏的相线与原接地线交换，并暂时用原接地线取代损坏的相线功能，以减少电机的停机时间。此时，接地的可靠性得不到保证，甚至可能给电机用户带来危险。