論三相非同步電動機維修及故障排除 摘要：介紹三相非同步電動機的結構特點及損壞情況，根據近幾年在三相非同步電動機檢修中的經驗，總結出三相 非同步電動機的檢修方法及在試運轉試驗中常見的幾種故障及排除方法。 關鍵詞：三相非同步電動機 檢修 定子繞組 試驗 我公司自1993年開始進行三相非同步電動機的維 修，經過多年的摸索，不斷總結實踐經驗，目前為止 三相非同步電動機的檢修質量和判斷故障點的速度都得 到了很大的提高，得到了廣大客戶的認可。三相非同步 電動機又叫感應電動機，它是一種結構簡單、堅固耐 用、使用和維護方便、執行可靠的電動機，它主要是 由定子和轉子組成。目前絕大多數動力裝置，如機床、 起重裝置、運輸機械、鼓風機、各種泵類以及日常生 活中的電扇、醫療裝置等裝置中廣泛應用。 三相非同步電動機要定期檢修，方能保證可靠執行。 它的檢修有一般維修，也有恢復性大修。隨著使用年 限的增長，使用數量的增多，損壞情況也不斷增加，恢 復性大修數量也逐年上升。我修復過各種大小規格的 電動機，功率從0.55kW～300kW。 1 結構特點及損壞情況 三相非同步電動機是由固定部分―定子和轉動部分 ―轉子組成的，定子與轉子之間留有相對運動所必須 的空氣隙。定子是電動機的靜止部分，主要由定子鐵 心、定子繞組和機座等部件組成。定子鐵心它作為電 動機的磁路，一般由0.35～0.5mm的矽鋼片疊壓而成， 鋼片的表面塗有絕緣漆，內圓表面衝有均勻分佈的槽， 槽內嵌放定子繞組。定子繞組的作用是通入三相交流 電流，產生旋轉磁場。通常繞組是用高強度漆包線繞 製成各種型式的線圈，嵌入定子槽內。機座是固定定 子鐵心和定子繞組，並以兩個端蓋支承轉子，同時起 到保護整個電動機和發散電動機執行中所產生熱量的 作用。轉子是電動機的旋轉部分，主要由轉子鐵心、轉 子繞組、轉軸、端蓋等部件組成。轉子鐵心它作為電 動機的磁路是由0.35～0.5mm的矽鋼片疊壓而成，固 定在轉軸上。轉子表面衝有均勻分佈的槽，槽內嵌放 轉子繞組。轉子繞組用以切割定子磁場，產生感應電 勢和電流，並在旋轉磁場作用下使轉子轉動。轉軸用 以傳遞轉矩，支撐轉子的重量，一般由鋼及合金經過 機械加工而成。端蓋一般為鑄鐵件裝在機座的兩側，起 支撐轉子的作用。 三相非同步電動機主要有下面幾種損壞情況： （1）滾動軸承安裝不正確造或潤滑脂不合適，造 成軸和軸承發生磨擦，使軸磨損嚴重而損壞。 （2）定子繞組損壞。主要原因是電機過載、匝間、 相間、短路、對地擊穿等造成定子繞組損壞。 2 三相電動機的定期檢修 為了避免和減少三相非同步電動機突然損壞事故， 三相非同步電動機需要定期保養和檢修。如遇有電動機 過熱和定子繞組絕緣太低時，須立即進行檢修。 三相非同步電動機的檢修方法是：將電動機進行解 體，對各零件先進行清理，再對它們作表觀檢查，是 否有異常。然後對關鍵部位的尺寸進行測量，對電機 繞組作電氣檢查。 （1）機械檢查。檢查電機的外殼和端蓋是否有裂 縫現象，如有裂縫應進行焊接和更換。檢查轉子由一 側到另一側的軸向遊隙，測量時將長500~600mm的塞 尺，塞入定、轉子之間，按4個或8個等分位置來測量 氣隙，然後取其平均值。表1列出了三相非同步電動機氣 隙大小的參考數值，該數值係指兩邊尺寸的總和。如 平均值與參考值偏差較大，則應檢查轉軸是否彎曲，裝 配工藝是否妥當。另外用手撥動轉子，看是否能轉動， 如轉不動看是否有異物卡住，軸承是否良好。然後根 據情況更換軸承、軸套。測量檢查葉輪的上、下外止 口和與它們相配合的扣環及電機內徑的尺寸，這兩個 配合間隙是否在檢修標準規定的範圍內，超差時需更 換零件或採取其它措施（如：堆焊、鑲套）使配合間 隙達到規定要求。否則將影響電機的效能、軸向平衡 力等。觀察檢查定、轉子的表觀情況，尤其要注意焊 縫處有無異常情況。 （2）電氣檢查。直流電阻檢查：三相電阻的不 平衡度不得超過2%。 絕緣電阻檢查：三相非同步電動機繞組的絕緣電阻 一般能達到100MΩ以上。如低於5MΩ時需分析原因， 絕緣是否受潮，或繞組因絕緣不好而接地等，如經電橋 實驗檢測三相電阻平衡無問題，則純屬絕緣受潮，需進 行乾燥處理，如定子三相電阻不平衡，則需對電機線圈 三相分別做對地耐壓實驗及匝間實驗，查出接地點。 多采用F級絕緣。漆包線，槽絕緣、槽楔、絕緣套管、 引接線及浸漬漆等均需採用H級絕緣的材料。75kW以 下的定子繞組更換大多采用B級絕緣。漆包線，槽絕 緣、槽楔、絕緣套管、引接線及浸漬漆等均需採用B級 絕緣的材料。電機更換繞組的原則是：按原樣修復，尤 其是線圈匝數不可隨意變動，匝數變化將明顯影響電 機的主要效能，線徑則只要接近原總面積即可，繞組 形式、線圈跨距也不要變動。 （2）總裝和檢查性試驗。在完成定、轉子的修理 後，備好合格的軸承、軸套、密封圈等即可進行總裝。 裝配完成後用手轉動轉子，轉動應均勻、靈活，轉子應 有一定的軸向竄動量，其竄動量應在檢修標準規定的 範圍內：完成總裝後再檢查一下直流電阻和絕緣電阻 等，認為電氣效能正常後，將三相非同步電動機做耐壓 實驗，最後進行試運轉觀察其電流、轉速、振動等有無 異常。 4 常見試運轉試驗的故障及排除方法 （1）通電後電動機不能轉動，但無異響，也無異味 和冒煙。則檢查電源迴路開關，熔絲、接線盒處是否有 斷點，如有則進行修復。 （2）通電後電動機不轉，然後熔絲燒斷則說明可 能缺一相電源或定子繞組相間短路、定子繞組接地、 定子繞組接線錯誤等原因。然後一一排除這些故障。 首先檢查刀閘是否有一相未合好，電源迴路是否有一 相斷線，如有則進行修復電源迴路，若無則用兆歐表、 萬用表、耐壓機、匝間試驗儀、電橋逐一排除查找出 故障點。 （3）電動機空載電流不平衡，三相相差大則可能 是重繞時，定子三相繞組匝數不相等、繞組首尾端接 錯、電源電壓不平衡、繞組存在匝間短路、線圈反接等 故障。透過繞組匝間衝擊耐電壓試驗儀、電橋試驗等 逐一排除和消除這些故障。 （4）電動機空載電流平衡，但數值大。可能是修復 時，定子繞組匝數減少過多，或Y接電動機誤接為Δ， 或電機裝配中，轉子裝反，使定子鐵芯未對齊，有效長 度減短。或大修拆除舊繞組時，使用熱拆法不當，使鐵 芯燒損。這些問題則透過逐一排除進行修復，若是匝 數減少的問題，則重繞定子繞組恢復正確匝數。若是 接法錯誤，則改接為Y，若是裝配錯誤和鐵芯燒損則重 3 三相非同步電動機的恢復性大修 繞組損壞的三相非同步電動機，需進行恢復性大修。 損壞情況一般是定子繞組發生對地、相間擊穿，線圈 匝間短路，過載而造成繞組燒燬。均需更換定子線圈。 （1）定子繞組更換。75kW以上的定子繞組更換大 電動機 的容量 k W 0.5～0.75 1～2 2～7.5 10～15 20～40 50～75 100～180 200～250 正常氣隙 m m 0.25 0.30 0.35 0.40 0.50 0.65 0.80 1.00 增大的氣隙 m m 0.40 0.50 0.65 0.65 0.80 1.00 1.25 1.50 正常氣隙 m m 0.30 0.35 0.50 0.65 0.80 1.00 1.25 1.50 增大的氣隙 m m 0.50 0.50 0.80 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 500～1500r/min 電動機轉速 3000r/min 表1 三相非同步電動機的平均氣隙值 新裝配，檢修鐵芯等來解決。 5結論 透過對三相非同步電動機的近十年維修，不斷總結 實踐經驗，使我公司檢修的電動機的質量有了很大的 提高。我們不僅初步理順了電動機的管理體制，建立 了一套較規範的檢修管理制度，使維修工作走上規範 化管理道路。今後我們將透過進一步強化管理，鞏固 取得的成果，使維修工作再上一個新臺階。
論三相非同步電動機維修及故障排除 摘要：介紹三相非同步電動機的結構特點及損壞情況，根據近幾年在三相非同步電動機檢修中的經驗，總結出三相 非同步電動機的檢修方法及在試運轉試驗中常見的幾種故障及排除方法。 關鍵詞：三相非同步電動機 檢修 定子繞組 試驗 我公司自1993年開始進行三相非同步電動機的維 修，經過多年的摸索，不斷總結實踐經驗，目前為止 三相非同步電動機的檢修質量和判斷故障點的速度都得 到了很大的提高，得到了廣大客戶的認可。三相非同步 電動機又叫感應電動機，它是一種結構簡單、堅固耐 用、使用和維護方便、執行可靠的電動機，它主要是 由定子和轉子組成。目前絕大多數動力裝置，如機床、 起重裝置、運輸機械、鼓風機、各種泵類以及日常生 活中的電扇、醫療裝置等裝置中廣泛應用。 三相非同步電動機要定期檢修，方能保證可靠執行。 它的檢修有一般維修，也有恢復性大修。隨著使用年 限的增長，使用數量的增多，損壞情況也不斷增加，恢 復性大修數量也逐年上升。我修復過各種大小規格的 電動機，功率從0.55kW～300kW。 1 結構特點及損壞情況 三相非同步電動機是由固定部分―定子和轉動部分 ―轉子組成的，定子與轉子之間留有相對運動所必須 的空氣隙。定子是電動機的靜止部分，主要由定子鐵 心、定子繞組和機座等部件組成。定子鐵心它作為電 動機的磁路，一般由0.35～0.5mm的矽鋼片疊壓而成， 鋼片的表面塗有絕緣漆，內圓表面衝有均勻分佈的槽， 槽內嵌放定子繞組。定子繞組的作用是通入三相交流 電流，產生旋轉磁場。通常繞組是用高強度漆包線繞 製成各種型式的線圈，嵌入定子槽內。機座是固定定 子鐵心和定子繞組，並以兩個端蓋支承轉子，同時起 到保護整個電動機和發散電動機執行中所產生熱量的 作用。轉子是電動機的旋轉部分，主要由轉子鐵心、轉 子繞組、轉軸、端蓋等部件組成。轉子鐵心它作為電 動機的磁路是由0.35～0.5mm的矽鋼片疊壓而成，固 定在轉軸上。轉子表面衝有均勻分佈的槽，槽內嵌放 轉子繞組。轉子繞組用以切割定子磁場，產生感應電 勢和電流，並在旋轉磁場作用下使轉子轉動。轉軸用 以傳遞轉矩，支撐轉子的重量，一般由鋼及合金經過 機械加工而成。端蓋一般為鑄鐵件裝在機座的兩側，起 支撐轉子的作用。 三相非同步電動機主要有下面幾種損壞情況： （1）滾動軸承安裝不正確造或潤滑脂不合適，造 成軸和軸承發生磨擦，使軸磨損嚴重而損壞。 （2）定子繞組損壞。主要原因是電機過載、匝間、 相間、短路、對地擊穿等造成定子繞組損壞。 2 三相電動機的定期檢修 為了避免和減少三相非同步電動機突然損壞事故， 三相非同步電動機需要定期保養和檢修。如遇有電動機 過熱和定子繞組絕緣太低時，須立即進行檢修。 三相非同步電動機的檢修方法是：將電動機進行解 體，對各零件先進行清理，再對它們作表觀檢查，是 否有異常。然後對關鍵部位的尺寸進行測量，對電機 繞組作電氣檢查。 （1）機械檢查。檢查電機的外殼和端蓋是否有裂 縫現象，如有裂縫應進行焊接和更換。檢查轉子由一 側到另一側的軸向遊隙，測量時將長500~600mm的塞 尺，塞入定、轉子之間，按4個或8個等分位置來測量 氣隙，然後取其平均值。表1列出了三相非同步電動機氣 隙大小的參考數值，該數值係指兩邊尺寸的總和。如 平均值與參考值偏差較大，則應檢查轉軸是否彎曲，裝 配工藝是否妥當。另外用手撥動轉子，看是否能轉動， 如轉不動看是否有異物卡住，軸承是否良好。然後根 據情況更換軸承、軸套。測量檢查葉輪的上、下外止 口和與它們相配合的扣環及電機內徑的尺寸，這兩個 配合間隙是否在檢修標準規定的範圍內，超差時需更 換零件或採取其它措施（如：堆焊、鑲套）使配合間 隙達到規定要求。否則將影響電機的效能、軸向平衡 力等。觀察檢查定、轉子的表觀情況，尤其要注意焊 縫處有無異常情況。 （2）電氣檢查。直流電阻檢查：三相電阻的不 平衡度不得超過2%。 絕緣電阻檢查：三相非同步電動機繞組的絕緣電阻 一般能達到100MΩ以上。如低於5MΩ時需分析原因， 絕緣是否受潮，或繞組因絕緣不好而接地等，如經電橋 實驗檢測三相電阻平衡無問題，則純屬絕緣受潮，需進 行乾燥處理，如定子三相電阻不平衡，則需對電機線圈 三相分別做對地耐壓實驗及匝間實驗，查出接地點。 多采用F級絕緣。漆包線，槽絕緣、槽楔、絕緣套管、 引接線及浸漬漆等均需採用H級絕緣的材料。75kW以 下的定子繞組更換大多采用B級絕緣。漆包線，槽絕 緣、槽楔、絕緣套管、引接線及浸漬漆等均需採用B級 絕緣的材料。電機更換繞組的原則是：按原樣修復，尤 其是線圈匝數不可隨意變動，匝數變化將明顯影響電 機的主要效能，線徑則只要接近原總面積即可，繞組 形式、線圈跨距也不要變動。 （2）總裝和檢查性試驗。在完成定、轉子的修理 後，備好合格的軸承、軸套、密封圈等即可進行總裝。 裝配完成後用手轉動轉子，轉動應均勻、靈活，轉子應 有一定的軸向竄動量，其竄動量應在檢修標準規定的 範圍內：完成總裝後再檢查一下直流電阻和絕緣電阻 等，認為電氣效能正常後，將三相非同步電動機做耐壓 實驗，最後進行試運轉觀察其電流、轉速、振動等有無 異常。 4 常見試運轉試驗的故障及排除方法 （1）通電後電動機不能轉動，但無異響，也無異味 和冒煙。則檢查電源迴路開關，熔絲、接線盒處是否有 斷點，如有則進行修復。 （2）通電後電動機不轉，然後熔絲燒斷則說明可 能缺一相電源或定子繞組相間短路、定子繞組接地、 定子繞組接線錯誤等原因。然後一一排除這些故障。 首先檢查刀閘是否有一相未合好，電源迴路是否有一 相斷線，如有則進行修復電源迴路，若無則用兆歐表、 萬用表、耐壓機、匝間試驗儀、電橋逐一排除查找出 故障點。 （3）電動機空載電流不平衡，三相相差大則可能 是重繞時，定子三相繞組匝數不相等、繞組首尾端接 錯、電源電壓不平衡、繞組存在匝間短路、線圈反接等 故障。透過繞組匝間衝擊耐電壓試驗儀、電橋試驗等 逐一排除和消除這些故障。 （4）電動機空載電流平衡，但數值大。可能是修復 時，定子繞組匝數減少過多，或Y接電動機誤接為Δ， 或電機裝配中，轉子裝反，使定子鐵芯未對齊，有效長 度減短。或大修拆除舊繞組時，使用熱拆法不當，使鐵 芯燒損。這些問題則透過逐一排除進行修復，若是匝 數減少的問題，則重繞定子繞組恢復正確匝數。若是 接法錯誤，則改接為Y，若是裝配錯誤和鐵芯燒損則重 3 三相非同步電動機的恢復性大修 繞組損壞的三相非同步電動機，需進行恢復性大修。 損壞情況一般是定子繞組發生對地、相間擊穿，線圈 匝間短路，過載而造成繞組燒燬。均需更換定子線圈。 （1）定子繞組更換。75kW以上的定子繞組更換大 電動機 的容量 k W 0.5～0.75 1～2 2～7.5 10～15 20～40 50～75 100～180 200～250 正常氣隙 m m 0.25 0.30 0.35 0.40 0.50 0.65 0.80 1.00 增大的氣隙 m m 0.40 0.50 0.65 0.65 0.80 1.00 1.25 1.50 正常氣隙 m m 0.30 0.35 0.50 0.65 0.80 1.00 1.25 1.50 增大的氣隙 m m 0.50 0.50 0.80 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 500～1500r/min 電動機轉速 3000r/min 表1 三相非同步電動機的平均氣隙值 新裝配，檢修鐵芯等來解決。 5結論 透過對三相非同步電動機的近十年維修，不斷總結 實踐經驗，使我公司檢修的電動機的質量有了很大的 提高。我們不僅初步理順了電動機的管理體制，建立 了一套較規範的檢修管理制度，使維修工作走上規範 化管理道路。今後我們將透過進一步強化管理，鞏固 取得的成果，使維修工作再上一個新臺階。