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三相异步电动机转速偏低故障分析 河南工业职业技术学院机电工程系吕俊霞 摘要：简单分析了电动机不能启动机转速偏低故障的查找及排除方法。包括负载方面的原因，电动机本身原因及电源原因等。 关键字：三相异步电动机，启动，故障,查找 三相异步电动机是电机的主要类型之一，它广泛地应用于工农业生产中，在电力拖动的设备中占有重要的地位。电动机不能启动的主要原因有三个方面：一是负载方面的故障，二是电动机本身的故障，三是启动方法或电气接线错误。 在正常情况下，电动机应维持额定转速运行，若转速偏低，使得转差增加，转子中感应电流增加，将使电动机明显过热。其次，转速偏低将直接影响到被拖动的工作机械的正常使用，工作效率低，产品质量下降，甚至不能使用。主要故障原因如下。 1.负载过重 对常用的笼型异步电动机，启动转矩通常只有额定转矩的倍，如果负载所需的启动转矩超过了电动机的启动转矩，那就不能启动了。 造成负载过重的原因，可能是电动机容量选择过小。在选择合理的情况下，应从以下几方面去查找。 1.1 被拖动的机械有卡阻故障 例如，水泵的轴弯曲、叶轮与泵壳摩擦、填料压的过紧、叶轮中堵有杂物或者水中泥沙过多等。风机的轴弯曲、风轮与外壳摩擦、叶片被杂物堵塞等，都可能使电动机严重过载而不能启动。 1.2 传动装置安装不合理 电动机与工作机械常常用联轴器、传动带、齿轮的传动装置。如果传动装置安装不合理，就会产生一个很大的附加阻力矩，使电动机不能启动。对不同的传动方式，安装技术要求是不同的，对联轴器传动，要求电动机转子轴与工作机械轴的中心尽量在一条直线上；对带传动，应使两轴尽量平行；对齿轮传动，应使齿轮啮合良好。 负载过重，电动机拖不动，必然要降低转速。 2. 电动机一相断线 电动机一相断线包括两种情况，一是外部断线（或断一相电源），二是电动机内部绕组一相断线。 如果电动机在运行过程中一相断线，电动机仍能运转，但转速将明显降低。这是因为电动机一相断线后，变成了单相运行，单相电流产生的磁场，可以认为是两个旋转方向相反、大小相等的旋转磁场。当电动机已在旋转，由于惯性力加强了正方向的旋转磁场，从而时电动机仍能按原来的旋转方向继续运行。但因为是单相运行，所以电动机的功率已大大下降。 理论计算表明，若要维持电动机工作电流不变，电动机的输出功率下降值应为： （1）对于星形连接电动机内部、外部一相断线，或三角形连接电动机外部一相断线，电动机输出功率为额定功率的58%。 （2）对于三角形连接电动机内部一相断线，电动机输出功率为额定功率的67%。 功率下降，电动机的转速必然下降。 3.电动机机械故障 电动机本身如有卡阻等机械故障，也可能使电动机无法启动。例如电动机轴承磨损、烧毁，润滑脂冻结、灰尘杂物堵塞等，都会使摩擦阻力增加，转动不灵活，尤其是使用启动，启动转矩只有全压启动的，遇到这种机械卡阻就更不容易启动了。 更严重的是，转子与定子相摩擦时接通电源后，电动机发出强烈的“嗡嗡”声响，转子根本不能启动，如不立即断开电源，电动机就会烧毁。造成这种故障的原因如下。 （1）轴承内套与电动机转轴长期磨损不保养，使间隙加大。 （2）定子绕组的某一部分发生短路或断路，使气隙中的磁场严重不对称，转子受力也不对称，转子被拉向一侧，这样，气隙磁场更不对称，加剧了转子被拉向一侧的力量。久而久之，使转子与定子相碰。 4. 电源电压低 电源电压降低后，电动机的电磁转矩按电压平方值的比例下降，转速也降低。 电动机的电磁转矩与电压的平方成正比。因此电压过低将使电动机输出机械转矩大大降低。当这一转矩小于工作机械的启动转矩时，电动机将不能启动。因此，应提高电源电压。 5.电源频率偏低 电源频率降低，将直接影响到电动机的转速。 6.定子绕组匝间短路 定子绕组相间短路，将使电动机不能工作。但多数情况是绕组中有一部分线匝短路（称为匝间短路），短路线不能工作。虽然电动机能启动，但输出功率下降了，电动机的转速将因匝间短路的严重程度不同而相应降低。 6.1 引起匝间短路的原因 绝缘受潮：对于那些长期备用的电动机，以及那些长期工作在地下坑道、水泵房等潮湿场所的电动机，容易受潮，使层间绝缘性能降低，造成匝间短路。 绝缘老化：电动机使用时间较久或者长期过载，在热及电场作用下，使绝缘逐渐老化，如分层、枯焦、龟裂、酥脆等都属于老化现象，这种劣化的绝缘材料在很低的过电压下就容易被击穿。 电动机长期运行时聚集灰尘过多，加上潮气的侵入，引起表面爬电而造成匝间短路。 6.2 判断匝间短路的方法 可以从测量三相空载电流的平衡程度及直流电阻的大小来判断。电流偏大、直流电阻偏低的相，就应考虑属于匝间短路。确定了匝间短路故障后，还应找出匝间短路部位。寻找故障点的方法很多，下面是其中的几种。 （1）空载法：将电动机在额定电压下空转约 后，首先打开端盖，用手摸绕