分析、诊断和处理异步电机的故障

电机故障大致可以归纳为两个方面：电磁和机械故障。常见故障分析，诊断和处理如下：

第一，异步电机无法启动：

1、电动机无法启动，有拖动机卡住、启动设备故障、电机本体故障等原因：

2、处理方法：电机故障时，可用万用表测量三相电压。如果电压过低，应尽量增加电压。原因可能如下：⑴电源线太细，起动压降太大，应更换粗线。⑵三角接线误接成星形接线，又是重载起动，应按三角接线起动。⑶如果输电电压过低，应增加电压，以达到所需的电压等级。如果三相电压不平衡或缺相，则表明启动设备出现故障。如果三相电压平衡，但电机转速慢，声音异常，可能是负荷过重，拖动机械卡住。此时，电源应断开，电机转轴应旋转。如果转轴能够灵活平衡地旋转，则表明负载过重；如果转轴不能灵活平衡地旋转，则表示为机械卡阻。如果三相电压正常且电机不转动，则可能是电机本体故障或严重堵塞。此时，电机应与拖动机分开，分别盘动电机和拖动机的转轴，并单独启动电机，以了解故障并进行相应处理。

3、当确定为启动设备故障时，检查开关、接触器的触点和端子的接触情况；检查热继电器过载保护触点的开启和关闭情况以及工作电流的调整值是否合理；检查熔断器熔体的开启和关闭情况。分析原因后，应根据电机启动状态的要求重新选择熔断器熔体；如果启动设备的内部接线错误，应根据正确的接线进行纠正。

4、如果确定为电机本体故障，则应检查转子绕组是否接地或轴承是否损坏。绕组接地或局部匝间短路时，虽然电机可以启动，但会导致熔体熔断和停止。当短路严重时，电机绕组很快就会冒烟。

检查绕组接地常用的方法：用兆殴表检查绕组的绝缘电阻，如有接地故障，兆殴表指示值为零。绕组短路：双臂电桥通常用于测量直阻的平衡。绕组接地和匝间短路的处理通常是重新绕组。

5、其它原因

当电机转轴因轴承损坏而跳位、下沉、转子与定子摩擦甚至卡住时，应更换轴承。

如果电机在严冬没有保温，环境不好的地方，应该检查润滑脂。

鼠笼电机启动后，转速低于额定值

1、电机运转时转速降低：

①、电源电压；如果端电压降低，电机启动转矩降低，转速降低。如果检查电压过低，应提高电源电压。如果电机接线不正确，绕组应该是三角形接线，如果接线不正确，也会降低相电压。

②、转子电阻；如果鼠笼转子导条断裂或开焊，则表现为转速和起动转矩下降。导线断裂和开焊，首先可以进行直观的检查，也可以借助仪器进行检查。直观检查：检查鼠笼导条是否有电弧烧痕，是否有断裂和小裂纹，端环连接是否良好。在仪器检查的帮助下：一种方法是在电机运转时，查看指示电机定子电流的电流表。当鼠笼转子导条断裂或焊接故障时，电流表指针将来会回摆动。对未安装电流表的电动机，电动机的定子绕组可以连接到15-20%的电流表Ue(Ue为额定电压)在三相交流电源上(用三相自耦调压器调压)，盘动电机转轴。定子电流会随着转子位置的不同而变化，导条断裂或焊接处指针突然下降。

2、如果检查是被拖动机轻微卡住，使转轴转动不灵活，还会使电机勉强拖动负荷，造成转速下降。

三是异步电机运行时三相电流不平衡。

电机三相电流失衡的主要原因：

1、三相电压不平衡。如果电源电压不平衡导致电机运转时三相电流不平衡，可以对电源电压进行检查和处理。

2、个别绕组匝间短路。在三相平衡电压的作用下，会导致各相阻抗不平等，使三相电流不平衡。

3、电机三相电压因起动设备故障而不平衡。除上述原因外，绕组重新绕组的电机也可能是由于线圈接线错误或部分线圈匝数错误所致。检查并纠正错误的接线。使用双臂电桥测量各相绕组的DC电阻，如果电阻值相差过大，则表明线圈匝数有误，应重新绕制。

第四，异步电机运行时温升过高。

电机运转时温度上升过高。可以根据以下几个方面进行检查和处理。

1、过载导致温升过高。如果经检查确定温升过高是由于拖动机械带过紧和转轴运行不灵活造成的，应与机械维修人员适当放松皮带，对机械设备进行拆卸检查，使转轴灵活，并保持在额定负载下运行。

2、恶劣的工作环境导致温升过高。这时可以搭一个简单的凉棚遮阴或者用鼓风机，风扇吹风。为了改善自冷条件，应更加注意清除电机本身风道上的油污和灰尘。

3、由于电机运行故障，导致温升过高。电机绕组有匝间短路和接地，或因轴承运转而损坏，都会造成局部温升过高。此时打开电机，目视鼻闻，是否烧焦。用手触摸，比较温度，找出短路部分，分离短路部分。轴承损坏可以更换轴承。

4、对电机转子进行处理后，由于鼠笼转子导条断裂、开焊引起的温升过高而投入运行。

5、另外，电机温升过高也与电机电压过高或过低有关。

6、由于绕制参数的变化，重新绕制的电机在试运行过程中也可能引起电机发热。这时可以测量电机的三相空载电流，如果大于额定值，说明匝数不够，应该增加。

7、频繁的正反转或过多的启动次数也会导致电机温升过高，此时应减少电机的正反转和启动次数，或改用其他类型的电机。

5.异步电机运行时轴承过热

在轴承运行过程中，温度高于规定值85℃称为发热。电机运行时，轴承过热通常是由润滑不良、安装不良等原因引起的。当过热发生时，可以从以下几个方面找出原因并进行相应的处理。

1、轴承的润滑状态是否良好。轴承发热时，应先拆下电机两端的轴承盖，对润滑脂进行外观检查。润滑脂过脏、杂质侵入、或干燥等都会引起轴承过热，可以合理选择润滑脂进行更换。

2、轴承室内的润滑脂不宜过多或过少。润滑脂应占整个轴承室容积的1/2-2/3。

3、在安装轴承时，必须有适当的公差配合。轴承径向间隙过大过小，内外套配合过松过紧，是电机运转时轴承过热的原因。

4、此外，联轴器安装不当、皮带过紧、电机运行时振动等都可能使轴承发热。此时，应调整联轴器，使两轴线在一条直线上，在不影响转速的情况下适当放松皮带，消除电机运行时的振动。

六、异步电机运转时发出噪音

由于起动设备故障、电机组装不良、轴承损坏等原因，电机在运行过程中会产生噪音。

1、起动装置主触头接触不良导致缺相运转，或者电机绕组一相断线，运转时会发出嗡嗡声。可以处理启动设备的故障。在后一种情况下，用万用表或直阻表检查电机绕组，并酌情修复或重复绕组。

2、电机组装不良有两种常见情况。首先，端盖和定子（或轴承盖和端盖）的固定螺钉周围的紧固不均匀，组装止口周围的啮合不均匀，导致端盖（或轴承盖）安装不正确，影响固定转子的同心度。第二，轴承内、外套与转轴、端盖轴孔的配合过松，导致定子铁芯与转子摩擦，应合理组装。

3、轴承滚珠、滚柱、内外套、隔离架磨损严重，金属剥落，导致电机运行时金属冲击声和振动声大。此时，应更换轴承。此外，定子绕组重新绕组后，可能会发生噪音，如绝缘纸未经修剪而与转子擦拭、联轴器松动或转轴变形。在这些情况下，应在对症治疗前找出原因。

七、异步电机运行时振动过大。

电机运行时振动过大，通常是由电磁和机械原因引起的。

1、电源电压不对称，绕组短路，多路绕组中个别支路断路，或定子铁芯安装不紧，鼠笼转子导体断裂或焊接较多。在电机运行过程中，这些电磁原因会导致电机振动。电机转轴弯曲、轴径呈椭圆形或转轴及附着在转轴上的旋转部件不平衡等，这些机械原因也会导致电机运行时产生振动。所以，当电机振动过大时，可以先检查传动部件对电机的影响，然后脱下联轴器进行空转检查。

如果电机空转时振动不大，可能是因为电机和拖动机的轴中心找不到，也可能是电机和拖动机之间的振动导致电机振动。确定振动原因后，可与机械维修人员重新检查，处理机械缺陷。

2、如果电机空转时振动较大，原因在于电机本身。此时应该切断电源，以确定振动是由于机械原因还是电磁原因造成的。

切断电源后，立即消除振动，说明是电磁原因。检查绕组并联支路是否断线，鼠笼转子导线是否焊接或断裂。万用表测量的电阻值可以分析绕组并联支路是否有断线。绕组并联支路确有断线时，应仔细检查断头后的焊接牢固并进行绝缘处理，必要时应重新绕组。

如果振动在切断电源后继续存在，则说明原因是机械的，如转子或皮带不平衡、轴端弯曲、轴承故障等。转子不平衡可以对转子进行静平衡或动平衡验证。皮带轮的不平衡通常是由于轴孔的偏心，可以在车削后设置。轴端的轻微弯曲可以在压力机上校正，也可以在车削1-2毫米后设置。当轴端弯曲过大时，可以在弯曲处表面焊接均匀的一层，然后根据转子外圆找到中心，在车床和磨床上加工成符合要求的尺寸。此外，电机的基础混凝土破裂或地脚螺钉和端盖螺钉未拧紧会导致电机振动过大。在找出原因后，我们可以处理这些问题。

隔离开关关闭后烧保险丝。

隔离开关关闭后烧保险丝的主要故障原因：

1、连接器与定子绕组之间有短路。拆下电机接线头，检查电线的绝缘性能。

2、定子绕组接地或短路参考(1。电机不能启动)中提到的定子绕组接地或短路检查方法。

3、马达负荷过大或有机械卡住。然后用电流表检查定子电流和转子是否卡住，减轻负荷，消除故障。

4、选择太细或者有虚接的保险丝，检查接头和保险。

九、电机空载电流过大

如果电机空载电流过大，可以从以下几个方面检查故障原因：

1、电源电压过高。当电源电压高于额定电压时，电机的饱和度大大增加，激磁电流增加，铁芯的饱和度也增加了电机的铁耗。检测电源电压，如果电压等级过高，则降低电压等级。电动机本身气隙较大，拆开电动机，用内卡、外卡测量定子内径和转子外径。

2、机器定子绕组匝数不足。重复定子绕组，增加匝数。

3、电机组装不当。如果转子转动不灵活，用手试转电机。则可能是转子轴向位移过多。或端盖螺栓不平衡拧紧，可放松螺钉再次试转。

4、电动机定子绕组应误接成星形接线的三角形。检查定子接线和铭牌的规定。

10、外壳带电

机壳带电的主要原因和处理

1、引出线或接线盒接头绝缘损坏碰地。检查后套上绝缘套管或包扎绝缘布。

2、端部太长碰机壳。端盖卸下后接地现象即消除。此时应将绕组端部刷一层绝缘漆，并垫上绝缘纸再装上端盖。

3、槽子两端的槽口绝缘损坏,细心扳动绕组端接部分，耐心找出绝缘损坏处，然后垫上绝缘纸再涂上绝缘漆。

4、槽内有铁屑等杂物未除尽，导线嵌入后即通地。清除铁屑等杂物。

5、在嵌线时，导体绝缘有机械损伤。细心扳动绕组端接部分，耐心找出绝缘损坏处，然后垫上绝缘纸再涂上绝缘漆。

6、外壳没有可靠接地。按上面几个方法排除故障后，将电机外壳可靠接地。

十一、电动机绝缘电阻降低

电动机绝缘电阻降低的主要原因和处理

1、潮气浸入或雨水滴入电机内。用摇表检查后，进行烘干处理。

2、绕组上灰尘污垢太多。清除灰尘、油污后浸渍处理。

3、引出线和接线盒接头的绝缘即将老化。重新包扎引出线接线头。7KW以下电机可重新浸渍处理。

十二、常见三相交流绕组烧损故障的特征、原因和处理方法

针对交流电动机的绕组烧损的表象进行原因分析并提出处理办法。

1、缺相运行

从目前修理电机工作中可以看出，因缺相运行烧毁绕组的约占修理量50%以上。

造成缺相运行的原因主要是线路和电机引线联接不妥，如瓷插式保险丝，挂保险丝的螺钉没有拧紧,或拧得过紧而将保险丝几乎压断了,有浮接现象,或是把保险丝绕在铜插头上没有接触好,或是电机出线端处理得不好未焊牢等等,这些都引起电阻大。由于电动机起动电流很大，使该处逐步氧化而造成断路。由于缺相运行而烧毁的电机绕组，其损坏特征明显，卸开电机端盖，看到电机绕组端部的1/3或2/3的极相绕组烧黑或变为深棕色，而其余的两相绕组完好无损或稍微烤焦。则说明是缺相运行造成的。

电机修复后，使用和维护者应经常注意电机线路、闸刀开关、保险丝、出线盒等处的联接线，必须十分可靠。

2、匝间短路

电机制造时的下线质量问题。端部碰伤，或原设计并联路数多，选用导线时线径太细，端部机械强度太差，或线径太粗，不易弯曲整形，都易使绝缘层损伤而造成匝间短路。

因匝间短路而烧坏的电机绕组，其特征也较明显，在线圈的端部，可以清楚地看到有几匝或一圈或一极相组烧焦，这部分电磁线往往被烧成裸铜线，而短路部分以外的本相或其他二相线圈都比较完好或稍微烧焦。

处理方法：可以局部修理，换一圈或一组线圈即可。如果双层绕组而且绝缘已烤硬老化，或槽满率较高的情况，则不宜局部翻线，还是全部换线圈，质量较有保证。

3、相间短路

相间短路往往是端部相间绝缘薄膜、漆布或双层线圈的层间垫条没有垫好，在电机受热或受潮的情况下，这些薄弱处绝缘下降，最后击穿形成相间短路。也有组间联线套管处理不妥，或有些电机修造者不了解聚氯乙烯等塑料套管的耐热性较差，而把它应用在电机绕组上，由于电机发热，使塑料熔化，造成联线间短路。

处理方法：换去旧绕组。注意相间的绝缘要垫妥，采用合适耐热等级的绝缘材料和套管。

4、接地

接地故障的原因很多，常见的有：

1）修造时下线质量不高；2）电机机械加工质量不高；3）高温或受潮；4）雷击。

处理方法：

有接地故障时，检查能在槽底或槽口看到明显的烧伤现象，如看不出来，可用摇表查出故障点：

1）属于下线质量的，在重换线圈时务必注意原来的线圈尺寸是否太小，必要时可稍微修正线模尺寸，改进线规或匝数，注意槽绝缘要有足够的宽度和长度。

2）属于定转子相擦的，应先修好机械部分，防止线圈换新后重又烧坏。

3）因高温导致绝缘老化的，应选用较耐高温的电磁线、槽绝缘等绝缘材料，例如选用B级绝缘材料。同时注意原来的线圈数据是否合理，注意改进浸漆质量，加大风扇，减轻负荷等降温措施。

4）、如果使用环境比较潮湿，应改进绕组浸漆处理的质量，不采用纸类绝缘物，而采用薄膜、漆布、玻璃丝等耐水性好的绝缘物，浸无溶剂漆或在端部喷涂环氧树脂类漆进行封闭，以防潮气进入绕组。