三相異步電機在縱多的繼續設備中使用,在人們生活中占有重要的意義。探討三相異步電機的常見電氣故障與維修,能夠減少三相異步電動機電機的電氣故障帶來的損失,更有利于三相異步電機在生活中的推廣使用。本文從三相異步電機故障特性以及常見的故障檢測方法出發,探討了異步電動機常見電氣故障現象分析,為三項異步電機的故障維修提供借鑒。
一、三相異步電機故障的主要特性
三相異步電機的故障與電機的磨損、老化、疲勞有很大的關系,根據故障的情況,總結出三相異步電機的故障主要有以下幾點特征:其一,潛在性,電機的運行的過程中會因為潤滑的問題導致電機的磨損,當磨損嚴重以后,電機的零部件參數會超過允許值,這樣進行運轉,電機就會存在一些潛在的故障。其二,漸發性,三相異步電機的磨損、疲勞、老化是隨著時間發展的,零件的損壞是逐漸發生的,零件的損傷會是緩慢的發生的,所以其具有漸發性。其三,模糊性,因為電機使用的時候,內外環境是不同的,這樣造成電機損傷具有一定的隨機性,則導致判斷故障的標準具有分散性。其四,多樣性,在設備運行的過程中,因為磨損、疲勞、腐蝕、老化的發生在零部件上的時候,造成的零部件的損傷是不同的,則帶來的故障也是不一樣的,例如:電機轉子的不平衡、轉子軸彎曲、軸承磨損、老化、轉子條故障等。以上四點是三相異步電即故障的主要特征。
二、三相異步電動機常見電氣故障現象分析
(一)定子繞組接地
1.故障現象
定子繞組接地是定子繞組與機殼相通了,繞組接地引起電流增加,這時往往會導致繞組大量發熱,導致相間短路,使得電機不能夠正常的運轉,同時故障的過程中伴有很大的響聲。
2.判斷方法
定子繞組接地的故障診斷方法主要有以下幾種:其一,觀察法,觀察繞組的端部和槽口處是否有破裂和焦黑情況,如果存在,則說明此部分就是故障的位置;其二,試電筆檢查,試電筆檢查電機的外殼,看是否氖管發亮,若發亮,則有定子繞組接地的情況發生;其三,用萬用表檢查,檢查三相繞組的接線端和外殼之間的電阻,電阻為0,則說明該繞組短路。
3.修復方法
定子繞組接地的故障的修復方法:找出故障的點,然后消除接地,如果判斷出故障產生,但是觀察鐵心槽口處無絕緣破裂、焦黑等,則接地點在槽內,這需要繼續進行檢查,若發現沒有嚴重的燒壞現象,則在接地處的導線和鐵心之間,放絕緣材料,并涂漆即可。
(二)定子繞組短路
1.故障現象
定子繞組斷路,是是線圈導線絕緣損壞導致的,這時候線匝直接相通,電動機的電流較大,線圈會嚴重發熱,當斷路的線圈匝數不多的時候,電機轉動依然可以正常運行,但是電流增大,導致三相電流不一致,這會使得電機的力矩降低,當匝數較多短路的時候,一般會燒壞電機,電機不能夠啟動。
2.判斷方法
定子繞組短路故障判斷主要包括以下幾種方法:其一,外觀測法,一般都是將電機拆開,然后觀察定子繞組的顏色,斷路點往往呈現黑色燒焦痕跡,顏色較深,絕緣漆變焦黑,出現碳化碎裂的現象;其二,手感溫升法,這主要是利用短路后會產生大量的熱的原理,將電機空載運行大約10分鐘,然后斷電,迅速的拆開電機,有手感覺溫度明顯高的地方,這些地方就是短路發生的地方;其三,萬能表檢查相間電阻,發現電阻為0或者很小,則為短路。其四,電阻測量法,分別測量更相繞組的電阻值,然后于正常的值相比,較小的就存在故障。
3.修復方法
定子繞組短路故障的修復一般是找出短路點后,針對匝數較小的,絕緣處理,當匝數較多的時候,更換繞組。
(三)轉子籠條斷條
1.故障現象
轉子籠條斷條即為銅條或鋁條斷裂,這時電機一般為出現雜音,嗡嗡的電磁聲音,當出現這種故障的是,電機的轉速下降,啟動困難,定子的三相電流不穩定。當電機轉子出現斷條或有不平衡時,頻譜上出現電機轉子的故障特征頻率:CF=RF(電機轉頻)×RB(電機轉子條數)。
2.判斷方法
轉子籠條斷條故障的判斷方法主要有以下幾種:其一,觀測法,觀察轉子端環與導條交接處,有青藍色現象,則可判斷此處斷條;其二,短路偵察法,將已接通220V交流電源和串有電流表的短路偵察器,放在鐵心槽口處,然后沿著轉子鐵心外圓逐槽移動,當電流表讀數突然減小的時候,就可以判斷被測槽內有斷條故障;其三,電機轉子斷條,其在線頻周圍就會出現電機的極通過頻率的邊帶,電子斷條后的頻譜圖如圖1所示。利用頻率分析法判斷電機故障不僅僅表現在此方面,對于電機所以的故障,此方法都可以判別,且準確性較高,所以頻率分析法將成為未來電機故障判斷的最主要方法。
3.修復方法
轉子籠條斷條故障的修復方法是換下新規格的轉子,然后運行,若一切正常,則表明轉子籠條斷條故障的存在,這是需要判別短條的多少,一般短條較多,則直接更換全部的銅條,若斷條較少,則將斷裂紋鑿成V形槽,用氣焊焊平。
三、小結
三相異步電動機在人們生活中扮演著重要的角色,隨著使用時間的增加,其發生故障的幾率大大的增加。隨著頻率分析法越來越普及,三相異步電機的故障檢測將變得更加的簡單精準。
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