三相异步电动机常见故障与处理毕业论文Word格式文档下载.docx
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转子的
故障,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,73.
三相异步电动机的机械故障与处理,,,,,,
,,,,,8
3.1定子铁心故障及处理
,,,,,,,,,,,,,,,,83.2
轴承过热故障及处理
,,,,,,,,,,,,,,,,93.3
机壳及端盖故障排除,,,,
,,,,,,,,,,,,104.
三相异步
电动机的故障及处理方法
,,,,,,,,,,,11小结,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,14
致
谢,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,15
参考文献,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,16
引言
异步电动机中特别是三相异步电动机应用非常广泛，大部分的生产机械、家用电器都用异步电动机作为原动机，它的单机容量从几十瓦到几千千瓦不等。
我国总用电量的2/3左右是用来运行异步电动机的。
鼠笼式异步电动机由于其具有结构简单、运行可靠、价格便宜、没有换向火花、维护方便等优点，且交流电源可直接来自电网，用电方便、经济，所以异步电机逐渐替代了直流电机，成为了当今社会的主流动力装置。
但通过长期运行后，会发生各种故障，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工作。
本论文主要重点论述有关三相异步电动机的机械、电气故障的分析与处理。
1
1三相异步电动机启动故障分析与处理1.1启动方面的故障分析与处理
当通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。
可能是电源未通（至少两相未通）或者熔丝熔断（至少两相熔断），应立即检查回路开关、熔丝。
接线盒
处是否有断点。
修复:
检查熔丝型号、熔断原因，然后更换熔丝即可。
也有可能是电机已经损坏，那样就需要马上检查电机并修复。
当电动机起动困难，带额定负载时，电动机转速低于额定转速较多的时候，可能是电源电压过低，应马上测量电源电压并改善电压情况;
笼型转子开焊或断裂应直接检查开焊和断点并修复;
电机过载会导致电动机起动困难，带额定负载，则应该马上减载，以减少电机压力。
绕组首尾端接错时或绕组有匝间短路、线圈反接等故障，会导致电动机空载电流不平衡，三相相差大，还可能是电源电压不平衡引起的。
此时可以通过检查绕组并纠正，消除绕组的故障，测量电源电压，设法消除不平衡。
有时电动机启动后发现电动机空载电流平衡，但数值大。
这是由于电源电压过高，或者Y接电动机误接为?
接，气隙过大或不均匀，此时可以检查电源，设法恢复额定电压，将?
改接为Y，更换新转子或调整气隙，就能排除故障。
电动机启动后过热，甚至冒烟时，可能是电源电压过高，是铁心发热大大增加导致的，也可能是电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热，还有定子、转子铁心相擦，电动机过载或频繁启动导致的发热，环境温度高，电动机表面污垢多或通风道堵塞，笼型转子断条，定子绕组故障等。
2三相异步电动机电气故障与处理
绕组的常见故障有:
绕组短路、断路，绕组相间短路，绕组接地或接错等。
本章主要介绍绕组故障的检查方法及故障的处理。
2.1定子绕组接地故障
电动机定子绕组接地俗称“碰壳”。
造成这类故障的原因一般是:
电动机在潮湿环境中长期不使用，电动机受到雨淋日晒、长期过载运行，电动机受有害气体侵蚀，使电动机绝缘性能降低或老化，嵌线工艺不当使槽绝缘损坏等。
如果电动机外壳已可靠接地，发生绕组碰壳时会造成熔断器熔体熔断或烧坏绕组。
若电动机外壳没有可靠接地，则会造成机壳带电，会危及人生安全。
接地故障的检查方法有以下几种。
2
2.11兆欧表法
用兆欧表测量各相绕组对“地”电阻。
如果三相绕组对地电阻都很低、但不为零，说明电动机已经受潮或油污，但经过清洗和干燥处理，使绕组对地电阻大于0.38MΩ以上即可继续使用。
如两相绝缘电阻较高，另一相绕组对地电阻为零，说明此相已有接地故障。
泡接通电源的方法进行检查。
为完全起见应尽量使用较低的测试电源。
如图2-1所示，拆去电动机接地线，将测试棒分别接触机壳和绕组线端。
如果灯泡发亮，表明该相绕组已接地;
若灯泡暗红，则说明该相绕组绝缘已受损。
2.13磁针定向法
把有故障的绕组两端并在一起接到直流电源的一端，而直流电源的另一端串接一适当的变阻器后接至电动机铁心上。
此时直流电流由绕组两端流向接地故障点，用一枚磁针放在槽顶上逐槽推移，发现磁针改变指向的位置即可确定接地的铁心槽。
再把磁针在该槽上来回移动，则可大致确定接地的位置。
绕组接地的处理方法
查出定子绕组接地故障后，若故障程度较轻，又便于查找和检修时，可以进行局部处理。
如果接地点在槽口附近的地方，且绕组没有严重的烧伤，可以在接地的绕组中通入低压电流加热，在绝缘软化后撬开接地点的槽绝缘，插入适当的绝缘物，并趁热在修补处刷上自干绝缘漆。
如果接地点有两根以上导线绝缘损坏，则槽绝缘和导线绝缘要同时修补好，以免发生匝间短路故障。
如果接地点在槽内，可参照定子绕组短路故障的处理方法进行处理。
2.2定子绕组短路故障
绕组的短路故障有相间短路和匝间短路两种情况。
相间短路是不同相的两个绕组间绝缘损坏而产生的短路。
匝间短路是一个线圈中的部分线匝间的短路和同相绕组中线圈间短路。
2.21用兆欧表检查相间绝缘
检查短路故障一般先用兆欧表测量绕组的相间绝缘，如相间的绝缘电阻接近于零，则说明此二相绕组间绝缘损坏属相间短路。
否则很可能是匝间短路。
3
2.22表面检查
岔开电动机查看绕组连接线、引出线和端部是
否有烧焦、发黑和损坏之处。
如没有发现明显的异常之处，切不要各处胡乱拨弄绕组，以免造成不必要的损坏。
2.23相间短路的检查在两相绕组之间加一较低的电压使其中的电流接近额定值，经短时间后用鼻闻、眼观和手摸的方法查找故障，通常两线
圈过热的交叉处即为短路位置。
2.24匝间短路故障的检查匝间短路故障通常用如图2-2所示的短路侦察器查找。
它是利用变压器原理来查找绕组的短路处的，侦察器的励磁绕组相当于变压器的原边绕组，被测电动机线圈相当于
变压器的副边绕组。
测试时，励磁绕组串接一电流表接通交流电源，侦察器铁心开口处对准电动机槽口，如图2-3所示。
将侦察器沿着各个槽口移动，当检查到有短路绕组的槽口时，相当于变压器的副边短路，侦察器的励磁电流增大。
因此，再用侦察器检查时，使电流表读数增大的槽口内必有线圈匝间短路。
绕组短路处理方法
（1）局部修理法当短路点发生在端部时，可将绕组加热软化，用里线板将线圈的线匝一根一根的挑开，直至找出故障的导线为止。
在损坏的线匝处涂自干绝缘漆，包绝缘带或垫绝缘物，然后整形、包扎定位。
当短路点在槽内的上层边时，将绕组加热软化，然后轻轻打出槽楔，用里线板将线圈的线匝一根根挑出来，直至挑出故障的线圈为止。
然后用绝缘物将绝缘损坏处包扎好，再仔细地将线匝嵌回到线槽原位置处，垫上绝缘垫条，打入槽楔，然后整形、包扎并浸渍绝缘漆烘干。
当极相绕组间的连接线圈绝缘套管损坏或位置偏离而导致短路时，可将绕组加热至80?
左右，使绕组绝缘软化，用里线板撬开引线处分别作绝缘处理。
（2）调换线圈法
如果是同心式绕组的上层线圈短路，可先把绕组加热到80?
100?
，使绝缘软化。
然后打出槽楔，将故障线圈拆出来，再仿制一个相同规格的新线圈，嵌入原来线槽，并包好绝缘打好槽楔即可。
对于同心式绕组的底层线圈及双叠绕组线圈，可用绕线修理法。
即先把电
4
武汉冶金管理干部学院高职班毕业论文机绕组适当加热软化，然后将损坏的线圈一端剪断，从另一端将导线逐根全部抽
出槽外。
然后垫好新的绝缘。
用一根长度比原线匝总长度稍长，但规格相同的新电磁线，来回的穿绕在原线圈槽里。
当穿入一些线匝后，用工具压紧已穿入的导线，再继续穿绕，尽可能试穿绕的匝数接近原匝数。
穿绕完毕后，整理好线圈端部，然后接线、检验、浸漆烘干。
（3）废弃法
废弃法又称跳接法。
遇到电动机急需修理时，而又无法对电动机做局部修理，可把短路的线圈跳过不用。
将故障线圈在端部剪断，包好绝缘，然后用导线把原来和这个线圈相连的两个端头连接起来，跳过此线圈，如图2-4所示。
2.3定子绕组断路故障
（1）检查绕组引出线及接头等是否断线或接头松脱。
（2）万用表测试法，对Y形接法的电
动机，可用万用表低电阻档（如图2-5所示）测量接线端的电阻，即测A-B、B-
C、C-A之间的电阻，从中可断定那一相断路。
如图2-5测量结果，可以断定是B
相绕组断线
对?
接法的定子绕组可按图2-6所示方法确定断路的相绕组。
（3）电桥测试法。
对于多根导线并烧或多支路并联的中等容量的电动机，用万用表测试法很难判断断线绕组，但用电桥法来测试是可以确诊的。
如果电动机无断路绕组，则三相绕组的直流电阻是相同的;
若绕组中某根导线（或某支路）断路，则该相电阻最大。
根据这一原理，利用电桥分别精确的测量三相绕组的各相电阻，
如两相相同而另一相绕组电阻偏大（相差5%以上），电阻偏大得意相绕组有部分绕组断路。
2.4绕组线圈接线错误故障
这类故障主要发生在嵌线时将个别线圈嵌反，或在相绕组连接时将首尾端接错而造成的。
通电后会发生三相电流严重不平衡，并引起电动机振动和噪声。
2.41三相绕组头尾接反的检查方法
这种故障属于相绕组引出端的首尾搞错，检查前先用万用表找出属于同一相绕组的两端，三相分别表以U1、U2;
V1、V2;
W1、W2。
然后用以下方法进行检查。
（1）转子转动法。
如图2-7所示接线，然后转动电动机转子。
如果毫安表指针为零，说明三相绕组的头尾端是
正确的。
若毫安表指针有偏转，说明其中有一相绕
组的头尾接错了。
这时就应该对
调其中一相绕组的头和尾，在转动电动机的转子，至毫安表读数为零，三个相绕组的头尾就准确
（2）直流点动法。
如图2-8
所示接线，当合上开关的瞬间（也可不用开关而直接使导线接触电池正端）毫安表正偏，说明电池正极与毫安表负极所接的二端为同极性端（同为头端或未端）。
如毫安表反偏，则电池正极与毫安表正极所接二端为同极性端。
再将毫安表接至另一相绕组二端，重复一次实验，就能找
出三相绕组的头尾端。
2.42三相绕组内部个别线圈或极相
组接错故障的检查
如图2-9所示，在某一相绕组中通以低压
（3,6V）直流电流，用磁针沿着定子铁
心槽口逐槽检查。
如果磁针在每个极相组内方向不变，在相邻两个极相组上方向交替变化，表示接线正确。
若相邻两个极相组上磁针方向不变，表示其中一个极相组反接。
如果发现磁针在一个极相组内方向交替变化，则表明这个极相组内有线圈嵌反了。
2.43绕组线圈接线故障的处理
如果是绕组内的个别线圈接反，就将接线端弄反线圈的两根过线剪断换位连接。
如果采用连绕工艺找不着过线，就将弄饭的线圈从槽里起出纠正，重新放好。
2.5转子的故障
（1）鼠笼式转子断笼故障
鼠笼式转子绕组有铜笼和铝笼两种。
铜笼包括断条和断环，主要是断条故障。
断条指鼠笼条中一根或几根断裂，断环是指两端短路环上有一处或几处断裂。
出现断笼故障，使电动机启动时间延长，启动困难或者不能启动。
运行时产生噪声和振动，空载电流大，三相电流不稳，电动机升温，转速下降，输出功率不足。
如果是铝笼，有可能是温度过高还有铸压机压力不当导致铝条出现破损。
如果是铜条，有可能是铜条与槽的配合、焊接不好，或者是铜条本身存在质量问题。
电动机的频繁启动和重载启动;
负载为较强振动和冲击的机械也可能导致断笼。
断笼的检查方法
用眼睛对转子端环和外表面进行观察，端环开裂和开焊可以看出，也可以从笼条上的黑洞和烧焦的痕迹判断出位置。
2.用小锤分别轻敲端环和笼条，如果存在断笼，就会很快分辨出来。
3.利用磁场能够吸铁屑的原理，将低压交流电通入转子绕组中，从0V逐渐提升电压，磁场增强，在转子上均匀撒上铁粉，以此来判断笼型转子是否有断条。
断笼的修理
对于铸铝电动机，转子断笼可以采取补焊、换笼条、换笼这三种方法进行修理对于铜笼条电动机，修理方法一般有笼条与断环局部开焊修理、少量笼条断裂修理、大量笼条断裂修理、全部更换修理。
对于铸铝电动机断笼的修理方法:
1.补焊:
将裂纹处全部剔除，加热至450?
，进行补焊。
2.换笼条:
先用铣床铣去断裂的断条和断环部分，使槽孔暴露，用小于导条直径的深孔钻头将其打穿，打入与孔径相同的铝条，把铝条与端环焊牢。
3.用车床车去短路环，将铁芯夹紧，将转子垂直浸泡在浓度为百分之三十的工业碱溶液中，用90?
的温度进行加热，直至铸铝条全部溶解，溶解后用水冲洗浸入的导条铁芯用0.25%的冰醋酸溶液煮沸1-2小时，取出铁芯，用转子槽截面积70%的紫铜条插入槽中塞紧，两端用铜环与紫铜条短接焊牢，构成新的铜笼。
最后用环氧树脂灌入转子槽间隙，等它固化，用车床将两个端环车光做静平衡试验，直至合格。
4.换笼:
，
（1）.铜笼条断笼修理:
补焊前，对接焊处进行清理，检查焊缝，防止漏焊。
加热端环用数把焊枪同时加热，加热要求均匀，加热到大概400?
，用一把焊枪集中对施焊处加热，温度大约为800?
时，用银钎焊料湿润并填满焊缝，使焊料与端环相互扩散，牢固结合。
（2）.局部开焊修理:
（断笼较少时）加热断裂笼条较长段与端环的焊
7
武汉冶金管理干部学院高职班毕业论文接部位，趁热打出较短段笼条，清理槽内渣物，用新笼条插入槽内进行焊接。
（断笼较多时）可以利用原有端环和完整笼条，更换新笼条。
或者全部更换，最后都要对转子做平整试验。
（2）绕线式转子绕组故障绕线式转子绕组也是三相对称绕组，绕线式的转子绕组结构、嵌绕与定子绕组相同，也需要槽、层间和端部的绝缘，也会出现接地、断路、短路、接线错误等故障，其分析处理方法与定子绕组故障类似。
3三相异步电动机的机械故障与处理在三相异步电动机的故障中，机械部件的故障占到很大一部分。
机械部分常见的故障有定子铁芯故障，轴承过热、损坏，端盖与机座等。
3.1定子铁芯故障及处理
3.11铁芯内腔表面擦伤故障
铁芯内腔表面受到擦伤后，使铁芯碰擦处的硅钢片起毛刺，引起硅钢片间短路，铁芯中的涡流增大，电动机局部温升变高，铁损增大。
硅钢片的毛刺还容易使定子绕组的表面绝缘层遭受损坏，从而导致绕组匝间短路或搭壳短路。
铁芯内表面有碰擦后，在电动机运行时用手触摸电动机外壳，可能会有局部温度过高现象，并伴随有异常的声音。
在处理时应打开电动机一端端盖，将转子抽出，检查定子铁芯表面碰擦处，用钢锯条或其它工具刮掉碰擦处的毛刺。
去掉毛刺后，检查硅钢片间是否因碰擦出现松动，若有松动用适当厚度填料填入，并在外面涂一层薄薄的绝缘漆。
然后检查电动机其他零部件，排除引起碰擦的故障，最后组装复原电动机。
3.12铁芯齿或槽表面烧伤故障
铁芯齿或槽表面烧伤主要由绕组碰壳或匝间短路产生电弧引起的。
另外，铁芯硅钢片间短路也会导致其过热烧损。
一般电动机产生此故障后会有局部过热现象，在处理时将烧损区域范围内的线圈取出，用小扁錾清除硅钢片间的熔焊接块（对于即将烧断的铁芯齿片应錾去齿部）。
用小砂轮打磨伤疤及不平表面，用刀片将相关齿部的硅钢片撬开，刮掉齿片边缘的毛刺，在维修的相关部位涂刷硅钢片绝缘漆。
最后，重新补嵌线圈。
3.13铁芯两端面齿部硅钢片外翘
一般电动机端面齿部硅钢片允许在规定的范围内有微量外翘，当铁芯长度<
100mm时，允许外翘<
3mm当;
铁芯长度为100,200mm时，允许外翘<
4mm。
若端
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武汉冶金管理干部学院高职班毕业论文面齿部超过允许值范围，电动机运行时会有震动和噪音产生。
还有可能刮坏绕组上绝缘漆，引起绕组间或机壳短路。
硅钢片外翘可用机械力矫正法，如5-1，用螺栓夹紧圆盘压板矫正所有外翘硅
钢片，使其恢复到原位或在允许值范围内
对于铁芯端面局部硅钢片外翘，可用铜棒对准外翘硅钢片齿顶部，用锤子敲打铜棒矫正复原。
在用机械力矫正法无法复原时，可用粘接法进一步修复。
粘接方法如下:
用汽油清洗外翘硅钢片及相关铁芯部位的油污和锈迹，用环氧树脂胶涂抹外翘硅钢片与铁芯间的缝
隙面，再用螺栓和圆盘压板夹紧外翘硅钢片
到正常位置，在室温下经8,12h后，卸下夹
具。
外翘硅钢片经过矫正修复后，若出现铁芯齿高低不平，应用扁铲铲下突出部分，清除铁屑，再涂绝缘漆。
注意:
不能用锉刀锉削不平整的齿部，以免产生毛刺相连接，使硅钢片间产生短路。
3.14铁芯松动故障
铁芯松动的电动机，应检查定位螺钉是否有松动，并重新紧固。
如果定位螺钉已失效，可在机座其他部位重新制作定位螺孔进行固定。
铁芯松动严重，有较大范围的相对转动现象时，可将铁芯压圈或铁芯外圈与机座用电焊点焊连接。
对小功率电动机也可将定子铁芯压出，在其外表面涂抹环氧树脂后，再压入机座，进行粘接固定。
3.2轴承过热故障及处理
电动机转子转轴通过轴承支撑转动，是负荷最重的部分，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，如果听到有嘶嘶声，表明轴承的润滑油不足，因为电动机要每运行3000,5000小时左右需换一次润滑脂。
再添润滑脂时不宜太多，太多会使轴承旋转部分和润滑脂之间产生很大的摩擦而发热，一般轴承盒内所放润滑脂约为全容积的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。
在卧式电动机中装配良好的轴承只受径向应力，如果配合过盈过大，装配后会使轴承间隙过小，有时接近于零，用手转动不灵活，这样运行中就会发热。
另外轴承外表面上的锈
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武汉冶金管理干部学院高职班毕业论文斑可用砂纸擦除，然后放入汽油中清洗;
若轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时应更换新轴承。
更换新轴承时要选用与原来型号相同的轴承。
3.3机壳与端盖故障排除
3.31端盖故障与处理
（1）端盖开裂和断裂故障与处理端盖出现开裂和断裂应尽可能更换，若不易找到配件，或端盖出现的开裂情况不是很严重，可以进行修补。
常用的修补方法有堆焊法和粘接法。
堆焊法和机座秀丽的堆焊法相同，补焊完毕后需要检查端盖是否有变形，否则应加工修整端盖各配合尺寸，使之符合配合要求。
粘接法采用混合黏补剂，其成分为914室温快速固化环氧黏合剂A、B两组、还原铁粉和氧化铝粉，以一定的比率混合。
粘前，先用丙酮清洗裂缝内的油污，然后用压缩空气吹净裂缝内的所有铁末、尘末等赃物，用刮板将配置好的混合黏补剂刮入裂缝中，在25?
下经3h后，才能安装使用。
此方法对小型电动机端盖开裂程度不很严重时较合适，其他情况应尽量不使用此方法。
（2）端盖止口磨损故障及处理端盖止口受到磨损，会造成与机座配合间隙过大，影响电动机的正常运行。
对于磨损轻微的情况，可使用“打麻点”的方法处理，用尖冲头在止口外圆周面上均匀打出凹凸点，使外圆周直径扩大，从而减少与机座的配合间隙，采用喷镀或刷镀的方法，用专用设备将金属镀在止口外圆的表面完毕后通过磨削加工达到原规定尺寸。
在端盖止口磨损严重时，可以重新加工止口。
车掉磨损的止口，在留下的端盖上重新加工一个符合配合尺寸要求的止口，并加工轴承孔内侧端面或转轴轴颈台阶
位置，使其符合装配要求
（3）轴承孔磨损故障及处理
端盖轴承孔出现磨损，即轴承外圈与轴承孔间的间隙过大，将会在轴承外圈与端盖轴承孔间出现相对运动，长久将引起转子与定子相摩擦。
常用的处理方法除了“打麻点”和喷镀或刷镀外，还可以用镶套的方法。
将端盖轴承孔内径加工至大于原尺寸8,10mm,采用过渡配合，车制壁厚为
10
6,7mm的铸铁套圈镶嵌与端盖轴承孔内，在结合面处加装轴向定位头螺钉固定，如图5-3所示。
最后，将镶套内孔加工至规定的配合尺寸，要注意的是与端盖止口同心。
3.32机座的故障与处理电动机的机座一般为铸铁件，若电动机安装不平整，运行或受机械外力作用，容易造成机座开裂或断裂，一般发生在机座脚部。
常用的处理方法有堆焊法和加固法。
堆焊时先拆卸电动机的定子绕组（一般将定子绕组连同铁芯一起压出机座），以免焊接时温度过高烧坏绕组和绝缘材料。
然后在裂缝两端处钻出直径为5mm的孔，
深度同裂缝深度，用錾子在裂缝处开好坡口。
若机座已断裂，可用手提砂轮打磨断裂处成坡口，用直流电焊（需用与机座材料相同的焊条）或气焊（一般采用铜焊条）进行堆焊。
采用电焊时必须先用喷灯对焊缝加热至400,600?
后再焊接。
焊接后应用木炭粉对焊缝进行保温冷却，防止产生新的裂缝。
加固法如图5-4所示。
先在裂缝两端处钻出直径为3mm的孔，深度同裂缝深度，根据开裂的部位，选用角钢或扁钢并加工成相应的形状，用紧固螺栓固定于机座的两侧。
4三相异步电动机的故障及处理方法为了保证三相异步电动机的安全运行，在电动机发生故障之后，必须迅速准确的查清故障发生的原因，以便尽快修复。
下表较详细的总结出了三相异步电动机的常见故障、产生故障的可能原因及其处理方法。
故障现象可能原因处理方法电动机不能启动，1.电源未接通，开1.线路上的接头有油污、灰尘等，可用或带负载运行时关有一相或或两电工刀刮干净。
检查接线头是否松脱，转速低于额定值相在分断状态;
2.若松脱应将螺栓拧紧。
检查开关触
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