三相异步电动机故障诊断方法及应用

1、三相异步电动机电气故障检测方法一、提出问题三相异步电动机是实现机械能与交流电能之间交换的一种装置，因异步电动机具有结构简单，成本低廉，坚固耐用，运行可靠，维修方便等优点，目前使用非常广泛。在矿山井下，三相异步电动机的工作场所环境比较恶劣，空气湿度大，损坏比较频繁。面对生产任务重，井上下运输环节比较复杂的情况下，快速诊断，修复设备，确保安全运行，意义非常重大。 下面主要从绕组极性判断， 绕组直流电阻测试，匝间绝缘测试，电动机转子开条测试方法来说明快速诊断方法，修复电动机。二、关键词绕组绕组极性判断，直流电阻测试，匝间绝缘测试，电动机转子开条测试。三、电动机常见故障现象及原因分析1 通电后电动机不

2、能起动，但无异响，异味和冒烟。2 电动机外壳带电。3 通电后电动机不转，有嗡嗡声。4 电动机起动困难，带额定负载时电动机转速低于定子转速。5 电动机振动。6 电动机带负载时转速过低。7 电动机运行时有异响。8 电动机温升过高甚至冒烟。造成上述故障现象主要电气原因为：A 、电动机定子绕组极性接错。B、定子绕组断路，匝间、相间短路或接地，绕线电动机转子绕组断路（电刷与滑环接触不良，变阻器断路，引线接触不良等）。C、绕组受潮，绝缘降低或烧坏，造成电动机绕组漏电。D、笼形转子断条或绕线断裂。E、电动机断相运行。四、故障诊断方法1 定子绕组的极性检查试验电动机的绕组按一定的规律镶嵌在定子铁芯圆周上，每相

3、绕组有首尾两端。 若将绕组的首尾两端接错， 接入电源后，不光不能转动，甚至损坏电动机。为了使每相绕组首尾正确连接，必须进行极性试验。其具体方法为：1.1 交流电压法如果绕组首尾无标号，如下图所示，任意将两相绕组串联后接至交流36v 电源上，第三相接电压表或灯泡。电压表指示较大或灯亮，说明前两相是首尾相连；如果加上电源后，电压表指示很低或灯不亮，说明前两相是首首相连或尾尾相连，即同极性相连。（a）两相首位相接(b)两相同极性相接外加交流电压检测电动机极性示意图如果绕组首尾有标号，测量时，先将三相尾端相连，然后在任一相上加上交流电压u，再分别测量三个线间电压U ab,Ubc,Uac,若 x,y,z

4、 是同极性，若 A 相加电压时所测得结果为：外加交流电机型式电压UabUacU bc鼠笼式U1.0U1.0U0绕线式U1.5U1.5U012 直流感应法直流感应法测极性原理图在电动机定子的一相扰组中通入脉冲直流电流时，另外两相绕组由于互感作用将产生相应的感应电动势，根据感应电动势的方向，可方便的确定三相绕组的首尾，即相应的极性。实验接线如图所示，当合上开关 s 时，脉冲电流将通过绕组 AX ，并在 BY 和 CZ 绕组中感应出电势， 使直流毫安表（或毫伏表）偏转。若仪表指针向正方向偏转则接仪表“+”端与接电池” +”极的绕组端头为同极性；若仪表指针反向偏转，则接仪表“ -”端与接电池“ +”的

5、绕组端头为同极性。2 电动机定子绕组匝间绝缘试验电动机匝间绝缘烧毁是电动机经常发生的故障，匝间短路的主要原因是制造质量差，机械损伤、绝缘老化、绕组固定松动、通风不良、温升超限使绝缘遭到破坏。2.1 感应法根据电动机电磁感应的原理，即在一相绕组中通入36v交流电源，用万用表测量另外两相绕组上的感应电压的大小，来判断绕组是否存在匝间短路故障。测出的电压越小说明短路越严重。如若发现测出的电压为零，说明该绕组完全短路。测量时分别地从三相绕组中加压，分别测量另外两相绕组电压，匝间绝缘完好的电动机，无论从哪一相加电，测出的感应电压是非常接近的。2.2 兆欧表表测试绝缘法测量各项绕组之间以及各相绕组对机壳之

6、间的绝缘电阻，是最简便而且是对绝缘无破坏作用的测量方法，它可判别绕组绝缘是否严重受潮和是否存在严重缺陷。测量方法：用手摇式兆欧表，额定电压低于500v 的电动机用500v的兆欧表测量，额定电压在5003000v 的电动机用1000v兆欧表测量，额定电压大于3000v 的电动机用2500v 兆欧表测量。测量时需要拆除电动机外部接线，如测量各相绕组对地的绝缘电阻，可按下图a 接线；如测量各相绕组之间的绝缘电阻，可按下图 b 接线。测量中兆欧表的转速须保持恒定（约 120 转 /分），兆欧表摇动一分钟后读出其指针指示的数值。大型电动机可通过测量绝缘电阻来判断绕组是否受潮，其吸收比系数 R60/R15

7、 应不小于 1.3。(a)(b)绕组绝缘电阻的测量接线示意图2.3 电桥测试直流电阻法测试每一绕组的直流电阻值，与入井前进行比较，相差较大时，绕组即可出现匝间短路。若测试数值非常大时，则可能出现引线断裂或焊接处出现虚接。3 鼠笼式电动机转子开条故障检测当电动机的转子开条时，运行中会出现转矩减小，振动大，起动噪音大等现象。电流表测试法将一个调压器和一块精度不低于1.5 级的电流表接在电动机的定子线路中，先把测试电流调试在3-4安，接通仪表后，用手将电动机的转子缓慢的转动一周，如果电流表的指针摆动不大，说明转子笼条连接完好；如果电流表的指针摆动较大，说明转子笼条有断裂现象。电流表测试接线法五、结论及注意事项从实际的维修情况来看，上述三相异步电动机故障诊断方法方便、灵活、准确、快速，使用设备较少，费用低。适合现场作业。对三相异步电动机参数检测时注意事项为：( 1) 测量时，需了解常用电气材料的名称、规格、性能、及用途。了解试验设备的名称、规格、基本结构、工作原理和用途。( 2) 熟悉试验设备及仪器、仪表的基本结构、工作原理和使用方法，并能排除一般故障。( 3) 能正确完成试验的接线、操作及测量，并熟知外界因素的影响和消除方法。( 4) 因试验需要停电或断开电气设备接头时，应先用电压等级相符、经试验合格并在试验有效期限内的验电器进行验电，确认无电后，方可