什么是三相電動機

三相電動機是指當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相交流電后，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

三相異步電動機定子繞組的兩種連接方法

三相異步電動機有三相繞組，它們互隔120°空間，分別嵌放在定子鐵芯中，即兩兩首首或兩兩尾尾互隔120°空間。每一相繞組有兩個出線端即一首一尾。定子繞組的連接方法主要有三角形聯結和星形聯結兩種。

（1）三角形聯結。就是三相繞組依次首尾相連構成一個閉合回路，如圖（a）所示，在首尾連接點上引出3根線，分別接三相電源。

圖三相異步電動機定子繞組的兩種連接方法

（a）三角形聯結；（b）星形聯結

（2）星形聯結。就是把三相繞組的3個首端或3個尾端連接在一起，形成一個星點，另外的3個尾端或3個首端接電源，如圖（b）所示。

按規定，6條引出線的頭尾分別用U1、V1、W1、U2、V2、W2作為標號（舊標號頭尾分別為D1、D2、D3、D4、D5、D6）。其中：

U1、U2-第一相繞組的頭、尾端。

V1、V2-第二相繞組的頭、尾端。

W1、W2-第三相繞組的頭、尾端。

四個三相異步電動機繞組故障分析和處理

故障一：繞組接地

指繞組與貼心或與機殼絕緣破壞而造成的接地。

1、故障現象

機殼帶電、控制線路失控、繞組短路發熱，致使電動機無法正常運行。

2、產生原因

繞組受潮使絕緣電阻下降；電動機長期過載運行；有害氣體腐蝕；金屬異物侵入繞組內部損壞絕緣；重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心；繞組端部碰端蓋機座；定、轉子磨擦引起絕緣灼傷；引出線絕緣損壞與殼體相碰；過電壓（如雷擊）使絕緣擊穿。

3.檢查方法

（1）觀察法。通過目測繞組端部及線槽內絕緣物觀察有無損傷和焦黑的痕跡，如有就是接地點。

（2）萬用表檢查法。用萬用表低阻檔檢查，讀書很小，則為接地。

（3）兆歐表法。根據不同的等級選用不同的兆歐表測量每組電阻的絕緣電阻，若讀數為零，則表示該項繞組接地，但對電機絕緣受潮或因事故而擊穿，需依據經驗判定，一般說來指針在“0”處搖擺不定時，可認為其具有一定的電阻值。

（4）試燈法。如果試燈亮，說明繞組接地，若發現某處伴有火花或冒煙，則該處為繞組接地故障點。若燈微亮則絕緣有接地擊穿。若燈不亮，但測試棒接地時也出現火花，說明繞組尚未擊穿，只是嚴重受潮。也可用硬木在外殼的止口邊緣輕敲，敲到某一處等一滅一亮時，說明電流時通時斷，則該處就是接地點。

（5）電流穿燒法。用一臺調壓變壓器，接上電源后，接地點很快發熱，絕緣物冒煙處即為接地點。應特別注意小型電機不得超過額定電流的兩倍，時間不超過半分鐘；大電機為額定電流的20%-50%或逐步增大電流，到接地點剛冒煙時立即斷電。

（6）分組淘汰法。對于接地點在鐵芯心里面且燒灼比較厲害，燒損的銅線與鐵芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相繞組分成兩半，依此類推，最后找出接地點。

此外，還有高壓試驗法、磁針探索法、工頻振動法等，此處不一一介紹。

4.處理方法

（1）繞組受潮引起接地的應先進行烘干，當冷卻到60——70℃左右時，澆上絕緣漆后再烘干。

（2）繞組端部絕緣損壞時，在接地處重新進行絕緣處理，涂漆，再烘干。

（3）繞組接地點在槽內時，應重繞繞組或更換部分繞組元件。

最后應用不同的兆歐表進行測量，滿足技術要求即可。

故障二：繞組短路

由于電動機電流過大、電源電壓變動過大、單相運行、機械碰傷、制造不良等造成絕緣損壞所至，分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。

1.故障現象

離子的磁場分布不均，三相電流不平衡而使電動機運行時振動和噪聲加劇，嚴重時電動機不能啟動，而在短路線圈中產生很大的短路電流，導致線圈迅速發熱而燒毀。

2.產生原因

電動機長期過載，使絕緣老化失去絕緣作用；嵌線時造成絕緣損壞；繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿；端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時損壞；端部連接線絕緣損壞；過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿；轉子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞；金屬異物落入電動機內部和油污過多。

3.檢查方法

（1）外部觀察法。觀察接線盒、繞組端部有無燒焦，繞組過熱后留下深褐色，并有臭味。

（2）探溫檢查法。空載運行20分鐘（發現異常時應馬上停止），用手背摸繞組各部分是否超過正常溫度。

（3）通電實驗法。用電流表測量，若某相電流過大，說明該相有短路處。

（4）電橋檢查。測量個繞組直流電阻，一般相差不應超過5%以上，如超過，則電阻小的一相有短路故障。

（5）短路偵察器法。被測繞組有短路，則鋼片就會產生振動。

（6）萬用表或兆歐表法。測任意兩相繞組相間的絕緣電阻，若讀書極小或為零，說明該二相繞組相間有短路。

（7）電壓降法。把三繞組串聯后通入低壓安全交流電，測得讀書小的一組有短路故障。

（8）電流法。電機空載運行，先測量三相電流，在調換兩相測量并對比，若不隨電源調換而改變，較大電流的一相繞組有短路。

4.短路處理方法

（1）短路點在端部。可用絕緣材料將短路點隔開，也可重包絕緣線，再上漆重烘干。

（2）短路在線槽內。將其軟化后，找出短路點修復，重新放入線槽后，再上漆烘干。

（3）對短路線匝少于1/12的每相繞組，串聯匝數時切斷全部短路線，將導通部分連接，形成閉合回路，供應急使用。

（4）繞組短路點匝數超過1/12時，要全部拆除重繞。

故障三：繞組短路

由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑，焊接后又未清除干凈，就可能造成壺焊或松脫；受機械應力或碰撞時線圈短路、短路與接地故障也可使導線燒毀，在并燒的幾根導線中有一根或幾根導線短路時，另幾根導線由于電流的增加而溫度上升，引起繞組發熱而斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間短路、并聯支路處斷路、多根導線并燒中一根斷路、轉子斷籠。

1.故障現象

電動機不能啟動，三相電流不平衡，有異常噪聲或振動大，溫升超過允許值或冒煙。

2.產生原因

（1）在檢修和維護保養時碰斷或制造質量問題。

（2）繞組各元件、極（相）組和繞組與引接線等接線頭焊接不良，長期運行過熱脫焊。

（3）受機械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。

（4）匝間或相間短路及接地造成繞組嚴重燒焦或熔斷等。

3.檢查方法

（1）觀察法。斷點大多數發生在繞組端部，看有無碰折、接頭出有無脫焊。

（2）萬用表法。利用電阻檔，對“Y”型接法的將一根表棒接在“Y”形的中心點上，另一根依次接在三相繞組的首端，無窮大的一相為斷點；“△”型接法的短開連接后，分別測每組繞組，無窮大的則為斷路點。

（3）試燈法。方法同前，等不亮的一相為斷路。

（4）兆歐表法。阻值趨向無窮大（即不為零值）的一相為斷路點。

（5）電流表法。電機在運行時，用電流表測三相電流，若三相電流不平衡、又無短路現象，則電流較小的一相繞組有部分短斷路故障。

（6）電橋法。當電機某一相電阻比其他兩相電阻大時，說明該相繞組有部分斷路故障；

（7）電流平衡法。對于“Y”型接法的，可將三相繞組并聯后，通入低電壓大電流的交流電，如果三相繞組中的電流相差大于10%時，電流小的一端為斷路；對于“△”型接法的，先將定子繞組的一個接點拆開，再逐相通入低壓大電流，其中電流小的一相為斷路。

（8）斷籠偵察器檢查法。檢查時，如果轉子斷籠，則毫伏表的讀數應減小。

4.斷路處理方法

（1）斷路在端部時，連接好后焊牢，包上絕緣材料，套上絕緣管，綁扎好，再烘干。

（2）繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應更換新繞組。

（3）對斷路點在槽內的，屬少量斷點的做應急處理，采用分組淘汰法找出斷點，并在繞組斷部將其連接好并絕緣合格后使用。

（4）對籠形轉子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復。

故障四：繞組接錯

繞組接錯造成不完整的旋轉磁場，致使啟動困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥狀，嚴重時若不及時處理會燒壞繞組。主要有下列幾種情況：某極相中一只或幾只線圈嵌反或頭尾接錯；極（相）組接反；某相繞組接反； 多路并聯繞組支路接錯；“△”、“Y”接法錯誤。

1、故障現象

電動機不能啟動、空載電流過大或不平衡過大，溫升太快或有劇烈振動并有很大的噪聲、燒斷保險絲等現象。

2、產生原因

誤將“△”型接成“Y”型；維修保養時三相繞組有一相首尾接反；減壓啟動是抽頭位置選擇不合適或內部接線錯誤；新電機在下線時，繞組連接錯誤；舊電機出頭判斷不對。

3.檢修方法

（1）滾珠法。 如滾珠沿定子內圓周表面旋轉滾動，說明正確，否則繞組有接錯現象。

（2）指南針法。如果繞組沒有接錯，則在一相繞組中，指南針經過相鄰的極（相）組時，所指的極性應相反，在三相繞組中相鄰的不同相的極（相）組也相反；如極性方向不變時，說明有一極（相）組反接；若指向不定，則相組內有反接的線圈。

（3）萬用表電壓法。按接線圖，如果兩次測量電壓表均無指示，或一次有讀數、一次沒有讀數，說明繞組有接反處。

（4）常見的還有干電池法、毫安表剩磁法、電動機轉向法等。

4.處理方法

（1）一個線圈或線圈組接反，則空載電流有較大的不平衡，應進廠返修。

（2）引出線錯誤的應正確判斷首尾后重新連接。

（3）減壓啟動接錯的應對照接線圖或原理圖，認真校對重新接線。

（4）新電機下線或重接新繞組后接線錯誤的，應送廠返修。

（5）定子繞組一相接反時，接反的一相電流特別大，可根據這個特點查找故障并進行維修。

（6）把“Y”型接成“△”型或匝數不夠，則空載電流大，應及時更正。

三相異步電動機定子繞組故障的檢修

1、繞組斷路故障的檢修

實踐經驗表明，斷路故障多數發生在電動機繞組的端部、各繞組元件的接線頭或電動機引出線端等地方附近。由于繞組端部露在電動機鐵芯外面，導線易被碰斷或接線頭因焊接不良，在長期使用中會松脫等，因此首先要檢查繞組的端部，如發現斷線或接頭松脫時，應重新連接焊牢，包上絕緣再涂上絕緣漆即可使用。另外，由于匝間短路、通地等故障而造成繞組燒斷，則大多需要更換繞組。

檢查小型電動機斷路時，可用兆歐表或萬用表、校驗燈來校驗。對于星形接法的電動機，檢查時需每相分別測試，如圖1所示。對于三角形接法的電動機，檢查時必須把三相繞組的接線頭拆開，再每相分別測試，如圖2所示

中等容量電動機繞組大多是采用多根導線并繞和多支路并聯， 其中如斷掉若干根或斷開一路時，檢查就比較復雜。通常采用以下兩種方法。

（1） 三相電流平衡法 對于星形接法的電動機三相繞組并聯后，通入低電壓大電流，如果三相電流相差大于5%，電流小的一相為斷路相。

（2） 電阻法 用電橋測量三相繞組的電阻，如三相電阻值相差大于5%時，電阻較大的一相即為斷路相。

2、繞組通地故障的檢修

電動機繞組通地俗稱“碰殼”。電動機繞組受潮、絕緣老化以及大修更換繞組時槽絕緣被損壞或絕緣未墊好，都會造成通地故障。

檢查方法：用萬用表的低阻擋、40W以下校驗燈按圖3逐相檢查。

如果電阻較小或校驗燈暗紅時表示該相繞組嚴重受潮應進行烘干處理。烘干后用兆歐表測定其絕緣電阻大于0.5兆歐時，即可使用。如果電阻為零或者校驗燈發亮的相，即為通地相。然后檢查通地相繞組絕緣物，如有破裂及焦痕的地方即為通地點，如果很難看到焦痕點，可用兆歐表測量該相繞組。如有冒煙，即可發現通地點。

3、繞組短路故障的檢修

繞組短路一般都是由于過電壓、欠電壓、過負載或兩相運行等原因造成。檢查故障首先應了解電動機是否有過載、過電壓或兩相運行等異常情況，短路處因電流過大而產生高熱，使絕緣焦脆，觀察電動機繞組是否有燒焦痕跡和焦味。

繞組短路的情況有繞組匝間短路、繞組與繞組間短路、極相組間短路和相間短路。常用的檢查方法有下面幾種：

（1）利用兆歐表或萬用表檢查相間絕緣 用兆歐表或萬用表檢查任何兩相繞組間絕緣電阻，如絕緣電阻很低，就說明該兩相短路。

（2）電流平衡法

（3）電阻法 用電橋測量三相繞組電阻，電阻較小的一相為短路相。

目前9000kg/h制絲線電動機的起動方式主要有三種：直接起動、軟起動器控制起動、變頻器控制起動。其中功率小的電機通常采用直接起動的方式，在生產中需要調速的使用變頻器控制起動、調速，對于大功率的風機則使用軟起動器起動。結合生產實際情況，對于在生產過程中突發的由電機引起的設備故障，為了不影響生產、產品質量通常采用最快捷的方法處理，也就是迅速判斷故障（軟故障或者硬故障）發生的情況，立即排除，可以更換的更換，不能更換的立即修復。（http://www.diangon.com/版權所有）軟故障也就是通常我們講的由程序引起的故障（很不少發生，系統運行較長時間比較穩定），另外就是硬故障，也就是由元器件引起的故障，這部分故障的發生率比較高，查找的時候從控制（輔助觸點）和主電路兩部分來，通常主電路按一定的順序：電源 --饋電器（包含空氣開關和接觸器兩部分）--隔離開關 --電機。

下面是生產維修過程中碰到的兩個小案例。FB2皮帶運輸機電機和MB36#生梗絲儲柜耙釘電機故障。

故障現象：空氣開關跳閘，電機發熱無法運行《？xml:namespace prefix = v ns = “urn:schemas-microsoft-com:vml” /》

故障檢查排除：檢查電源沒問題，饋電器也是好的，但從饋電器出口端檢查電機三相電阻不平衡。打開電機接線盒，有一繞組的端部出口燒斷。重新連接處理，起動電機運行良好。