电动机常见故障分析论文

摘要:电动机在运行中经常会由于使用不当而引发各种故障,造成电动机损坏,影响经济生产。因此,分析和研究电动机的常见故障及其原因,对于我们研制完善的保护系统有重要意义。下面是小编整理的《电动机常见故障分析论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

电动机常见故障分析论文 篇1：

三相异步电动机常见故障分析

【摘要】三相交流异步电动机在我国的使用很广泛，它遍及各行各业的各个角落，是工农业生产中最常见的电气设备，其作用是把电能转换为机械能。但在实际工作中往往会碰到意想不到的异常现象，严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。及时判断故障原因，进行相应处理，是防止故障扩大，保证设备正常运行的一项重要的工作，本文就常见故障进行阐述。

【关键词】电动机 常见故障

一、引言

三相交流异步电动机在我国的使用很广泛，它遍及各行各业的各个角落，是工农业生产中最常见的电气设备，在实际工作中设备的运行往往会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作，并对检查的结果加以分析。电动机的安全在企业生产中除控制重大人身及设备责任事故外，主要是控制障碍和异常的发生率，努力降低非计划停运的次数，使电动机机组安全、经济、可靠的运行，发挥出较大的经济效益。现针对电机一些常见故障做一简要分析和介绍，希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。

二、电动机运行前的检查

1、电动机运行前用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。

2、检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定，接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。同时要检查电动机内部有无杂物，如有杂物，要及时清除，但不能碰坏绕组。

3、检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴，检查转动是否灵活，有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。

4、检查保护电器（断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等）整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。

三、电动机常见故障的分析

1、由于为外部接线和环境引起的常见故障

电源电压过高或过低。电源电压偏高，激磁电流增大，电动机会过分发热，过分的高电压会危机电动机的绝缘，使其有被击穿的危险。电源电压过低时，电磁转矩就会大大降低，如果负载转距没有减小，转子转数过低，这时转差率增大造成电动机过载而发热，长时间会影响电动机的寿命，甚至损坏绕组。所以按照国家标准电动机电源电压在额定值±5%内变化，电动机输出功率保持额定值。同时周围环境温度过高，有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体，也会对电动机的正常运行带来不必要的危害，因此，对于这些情况我们要及时发现和处理。

2、电动机的保护引起的常见故障

电动机的保护往往与控制设备及其控制方式有一定关系，即保护中有控制，控制中有保护。如电动机直接起动时，往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制，则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断检验，即使是可频繁操作的接触器也会加剧触头磨损，以致损坏电器；对塑壳式断路器，即使是不频繁操作，也很难达到要求。因此，使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用，此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的检验，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核，至于保护功能，由配套的保护装置来完成。

3、电动机长时间过载运行引起的故障

由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。因此在电动机运行中尽量避免电动机过载运行；保证电动机洁净并通风散热良好；避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。

4、电动机长期处在振动状态引起的故障

电机绕组绝缘受机械振动作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。针对这种情况，电动机在运行时尽可能避免频繁启动，特别是高压电机，并且要保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

5、电动机由于缺相引起的故障

三相异部电动机在运行过程中，断一根火线或断一相绕组就会形成缺相运行，如果轴上负载没有改变，则电动机处于严重过载状态，定子电流将达到额定值的二倍甚至更高，时间稍长电动机就会烧毁。一般电动机缺相是由于某相熔断器的熔体接触不良，或熔丝拧的过紧而几乎压断，或熔体电流选择过小，这样通过的电流稍大就会熔断，尤其是在电动机起动电流的冲击下，更容易发生熔体非故障性熔断。有时电动机负荷线路断线，一般是安装不当引起的断线，特别是单芯导线放线时产生的小圈扭结，接头受损等都可能使导线在运行过程中发生断线。由于电动机长期使用使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热把绕组烧断电动机出现缺相运行时。为了预防电动机出现缺相运行，除了正确选用和安装低压电器外，还应严格执行有关规范，敷设馈电线路，同时加强定期检查和维护。

6、电动机没有安全的接地装置

电动机接地是一个重要环节，而这一环节往往被忽视，因为电动机不明显接地也可以运转，但这给生产及人身安全埋下了不安全隐患。因为绝缘一旦损坏后外壳会产生危险的对地电压，这样直接威胁人身安全及设备的稳定性。所以电动机一定要有安全接地。电动机接地就是将电气设备在正常情况下不带电的某一金属部分通过接地装置与大地做电气连接，而电动机的接地就是金属外壳接地。这样即使设备发生接地和碰壳短路时电流也会通过接地向大地做半球形扩散，电流在向大地中流散时形成了电压降，这样保证了设备及人身安全。

四、总结

随着电动机及控制设备的不断发展，电动机及控制设备的技术性能也日益完善。为了能采用正确的方法进行电动机的故障修理，就必须熟悉电动机常见故障的特点及原因，尽快地将故障排除，恢复电动机故障，使电动机处于正常的运转状态。

参考文献：

[1]何焕山.工厂电气控制设备[M].高等教育出版社.

[2]刘锦波.电机与拖动第一版[M]．清华大学出版社.

作者：杨彦伟

电动机常见故障分析论文 篇2：

煤矿电动机常见故障分析及保护方案设计

摘要:电动机在运行中经常会由于使用不当而引发各种故障,造成电动机损坏,影响经济生产。因此,分析和研究电动机的常见故障及其原因,对于我们研制完善的保护系统有重要意义。文章主要针对短路、断相、过载和过压、欠压等故障,采用基于功率因数检测的相敏保护原理,有效的区分了电动机的起动电流与对称性短路电流,过载保护采用反时限动作原理,负序保护采用鉴别负序分量的方法对断相和不对称短路进行保护。

关键词:煤矿电动机;相敏保护;负序保护;故障分析;保护方案设计

一、电动机常见故障分析

我国煤矿大量使用着中小型低压交流电动机,由于与之配套的防爆开关保护措施不完善,加之井下环境恶劣,使得井下电动机烧损严重,不仅直接造成了较大的经济损失,影响了正常的生产,而且危及人身安全。归纳起来主要是由机械故障和电气故障引起的。机械故障包括轴承磨损,转子和定子相摩擦以及机械安装不良等。电气故障则包括断相、匝间短路、相间短路、过载、接地等。

(一)过载

过载是指电动机的实际负荷电流超过了额定值,而且过载时间也超过了允许值的运行状态。频繁起动、超载运行、电网电压下降过大等,都是造成电动机过载的因素。电动机长时过载伴随着绕组和绝缘的过热,将严重缩短电动机的电气寿命,表现在如下几个方面:

1.由于定子、转子温度增加,导致损耗和转矩相应变化。

2.由于定子、转子发热不同,使气隙减小,引起电动机所有特性变化。

3.由于转子温度的增加,使鼠笼条与铁芯之间的过渡电阻增加,改变了转子的附加损耗。

电动机过载有以下特点:(1)过载时间越长,电动机发热越严重;(2)过载电流倍数越高,则电动机损耗越大,发热越重,所以过载保护采用反时限动作原理。

(二)断相

所谓断相是指电动机三相电流严重不平衡,乃至一相电流为零。它可能是由一相缺电、电动机一相断线、开关一相接触不好引起的。

断相运行时,绕组内流过不平衡电流,该电流可分解为相等的正序分量与负序分量。正序电流在电机磁路中产生一个与转子转动方向相同的正序旋转磁场;负序电流产生转向相反的负序旋转磁场,这个磁场产生的转矩要求转子沿相反的方向转动,即负序转矩是制动转矩。电机稳定运行时,其转矩与负载转矩相平衡。电机断相后,由于正序磁场比原磁场有所减弱,以及负序转矩的制动作用,电机合成转矩必然减小。为了与负载转矩保持平衡,电机电流势必增大,使转矩增大。当电机电流大于额定电流时,会使定子线圈过热而烧毁。而且电机断相运行时,负荷愈大,电流增加愈多,烧毁电机所需时间就愈短。更为严重的是断相运行时,各相绕组的发热情况相差悬殊,因此会引起电动机温升过高,造成绝缘损坏。为此,要对电机的断相故障进行保护。

(三)短路

短路是由线路或电动机的绝缘损坏造成的。由于井下的工作环境恶劣,电动机或线路的绝缘易受损害,短路故障也比较多,其中主要有三相短路和两相短路。短路的特点是短路电流大,通常可达到工作电流的几倍到十几倍。如不及时切除,可造成回路中设备绝缘损坏、电缆着火,甚至引起井下火灾。短路故障的存在,还会引起电

网电压下降,影响电网其它负荷的正常工作。因此,必须设置性能良好的短路保护。

(四)过压、欠压故障

异步电动机的转矩、定子电流与电压关系密切。定子电压高或低于额定电压时,电磁转矩与定子电流发生显著变化。与过电压相比,通常欠电压(即低电压)运行更成问题。当电动机机械负荷一定时,电网电压降低定子电流将显著上升,于是损耗与温升也将因此而增加。当供电系统或配电电路出现短路故障时,供电电压将短时下降或消失。当供电电压恢复时,接在电路中的电动机有可能自起动。如果供电电压恢复的较慢,则电动机将长时间处于起动状态。这时,电动机将受相当大的起动电流的作用。在这个电流的作用下,往往导致电机绝缘过热、甚至损坏。在电网电压恢复过程中,当供电电压降低到一定电压时,会造成电动机停转。于是,使供电电路出现过大的电流、甚至短路,从而使故障迅速扩大,造成巨大损失。为此,对不需要自起动的电动机应装设低电压保护。

二、保护方案设计

(一)相敏保护

对于三相对称性短路故障,虽然在井下电网发生的几率并不高,但由于其故障能量高,对线路和设备的危害极大,而且可能引发进一步的事故,因此必须对对称性短路采取妥善保护措施。传统的短路保护一般都是采用“鉴幅式”,即以线路电流的幅值作为判据,根据短路时通过保护装置的电流来选择动作电流的大小,以动作电流的大小来控制保护装置的保护范围。“鉴幅式”的问题在于:若要保护全线路,则应按保护范围末端最小两相短路电流整定,要求整定值小,因而在大容量电动机起动时易造成保护的误动作;若要躲过起动电流,则要求整定值必须大,此时将不能保护线路全长而且灵敏度也非常低。由上述分析可以看出:仅以电流幅值的大小来区分电动机的起动电流与短路电流是困难的。理论分析与实验证明,煤矿井下供电系统中的负载均为感性负载,在电动机直接起动时,其功率因数是很低的(一般cos@在0.3～0.5),而线路出现短路时功率因数则很高(cos@可以达到1)。因此若在检测电流大小的同时,再检测功率因数,把电流与功率因数的乘积I* cos@作为短路保护的动作参数,就可以十分明显地区别起动电流和短路电流,这就是相敏保护的原理。

相敏特性为鉴幅值和鉴相值相乘后所构成的保护特性,即:

I * cos@=C(1)

由式(1)可见,只要选择合适的常数C,就能获得躲过电动机起动电流的保护特性。但相敏保护仍存在一定的“死区”。为了消除这一弊端,需要采取另外一种附加措施:即当线路电流特别大(如大于动作整定值的三倍以上时),不管相位角(功率因数)如何,短路保护都应立即动作。综上:相敏保护的动作条件概括为:

Id>KIdz或Id*cos@>Idz(2)

式中,Id为实测短路电流的大小,k为按实际设定的整定电流的倍数,Id为动作整定电流。

(二)负序保护

在煤矿井下低压电网常见的不对称故障有:电网的两相短路、电动机相间短路、电动机断相运行及绕组的匝间短路等。当发生不对称故障时,根据对称分量法,除正序分量外,总有负序分量同时出现。负序保护原理就是把反映负序分量的电流或电压作为保护依据,从而达到对不对称短路及断相故障进行保护的目的。由于只考虑故障时出现的相序分量,因而故障整定值可选得很小,灵敏度比较高。

本文将负序电流有效值的大小作为反映不对称故障程度的表征量,按照负序电流从小到大把不平衡故障分为三类:电源电压严重不平衡故障、断相故障和两相短路故障,通过对负序电流值的判断做出相应的故障处理。

负序保护方案设计。在正常运行时,负序电流很小或基本为零。一旦出现较大幅值的负序电流,一定是发生了不对称故障。在实际运行中,供电电源总存在着某种程度的不对称。由供电电压不对称引起的负序电流取决于电动机的负序阻抗与正序阻抗的比值,此比值大致是额定电流与起动电流之比。按国家有关规程,供电电压不对称度要求小于5%,电动机的起动电流一般为5～7In,取起动电流为6In,则不平衡故障时负序电流的整定值可这样确定I2=30%,In=0.3In,其中,I2为负序电流,In为额定电流;由此式计算出的负序电流值可作为正常和不平衡故障的分界值。

(三)过载保护设计

电动机过载保护必须能保护电动机由于过载或启动失败而造成的温度过高。电动机过载就是电动机在运行过程中的过电流,当电流超过一定时间后会引起电动机过热或损坏。

当电动机过载时间越长其温升越高,电动机长时间处于过载高温状态如不保护将对其绝缘材料,及其它性能造成损坏。因此要加以保护,保护特性曲线必须是一条反时限特性曲线。它表明电动机过载电流越大,保护时间就越短。

(四)过压保护设计

过压保护采用鉴幅式结合定时限动作原理,当检测到供电电压长时高于1.1倍额定电压时,延时3min跳闸。欠压保护采用鉴幅式结合定时限动作原理,当检测到供电电压长时低于0.75倍额定电压时,延时3min跳闸。

三、结语

本文分析了电动机常见的各类故障,并确定了具有针对性的保护方案:主要有用于三相对称短路的相敏保护,用于不对称短路和断相故障的负序保护。对于过、欠压保护,本文采用传统的鉴幅式结合定时限动作原理,由于较为简单,故略去了其方案设计。

作者：王少利

电动机常见故障分析论文 篇3：

三相异步电动机常见故障分析与处理

摘 要：在石油及石化生产装置中电动机的使用非常广泛，并且在生产过程中发挥着非常重要的作用。但由于化工厂区多为粉尘、腐蚀、易燃易爆等恶劣环境，因此，造成电机故障频繁发生，严重影响着生产装置的正常运行。本文结合安装调试及生产维护过程中异步电动机经常发生的一些故障进行了分析，并做出相应的处理措施。

关键词：三相异步电动机 故障 分析处理

1 结构及各部分作用

一般电动机主要由两部分组成：固定部分称为定子，旋转部分称为转子。另外还有端盖、风扇、罩壳、机座、接线盒等。电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子绕组镶嵌在定子铁心中，通过电流时产生感应电动势，实现电能量转换。

2 异步电动机的故障分析及处理

2.1 异步电动机无法起动

（1）电动机通电后无法转动，且无异响，也无异味和冒烟。则检查供电回路断路器开关、接触器、保险是否有损坏，电机接线盒内电缆接线是否有缺相，查出问题及时处理。

（2）电动机通电后无法转动，而保险熔丝烧断。则检查供电电源是否缺相、定子绕组相间是否短路、定子绕组是否与壳体相通接地、定子绕组接线组别是否混乱等原因。然后一一排除这些故障。

（3）电动机通电后无法转动，而产生嗡嗡的噪音声。则检查定子绕组是否有断路、转子绕组是否有断路、供电电源是否缺相，绕组引出线始末端是否接错或绕组内部接反，电动机负载是否过大或转子卡住，电源电压是否过低，逐一排除查找出故障点。

2.2 异步电动机起动后转速低于额定值

（1）电源电压降低时，电机起动转矩减小，转速降低。

如果负载转矩没有相应减小，转子转速过低，转差率增大，使电流增大，就会造成电动机过分发热，时间长则会影响电动机寿命。若检查是由于电源电压过低，则设法调节电源电压。若电动机绕组应该是三角形接法而错接成星形接法，就会使相电压降低，则纠正处理。

（2）电机与被拖动机械安装时，因安装误差原因导致轴承轻微卡住，转动不够灵活，造成电动机拖动机械负载困难而引起转速下降。则停机处理。

2.3 异步电动机运行时空载电流偏大

（1）当供电系统电压高于电机额定电压时，使电机的饱和度增大，激磁电流增大，同时铁心的饱和也使得电机铁芯损耗增大。检查供电电压，当电压过高时，则设法降低电压。当电机本身气隙过大，则解体电机，测量定子的内径和转子的外径。

（2）电机定子绕组匝数未绕够，导致空载电流增大。则调整增加绕组匝数。

（3）电机装配不当。手动盘车电机时，转子转动不够灵活。可能是转子轴向位移过多，或端盖螺栓没有平衡上紧。排查处理后再试转。

（4）电动机定子绕组应该是星形的接线而误接成三角形，则检查铭牌规定调整定子接线。

2.4 异步电动机运行时轴承发热太大

电动机运行时轴承发热太高（超过规定值85 ℃），通常是由于润滑不良、安装误差太大等原因造成的，当轴承发热太大时，可从以下几方面查找原因并进行处理。

（1）轴承润滑情况是否满足要求。当轴承发热过高时，应先拆开电机两端的轴承盖，对润滑脂外观质量进行检查。当润滑脂太脏有杂质混入，或发生干枯等都会导致轴承发热太高，可按要求选用润滑脂进行更换。

（2）轴承室内润滑脂不应太多或者太少。润滑脂以占整个轴承室容积1/2～2/3为宜。

（3）轴承的安装必须具备适当的公差配合。轴承径向间隙的过大或者过小，内外套的配合过松或者过紧都是造成电机运转时轴承发热过高的原因。

2.5 异步电动机运行时产生噪声

异步电动机出现异常声音有机械方面和电气方面的原因。首先确定是哪方面引起的，其方法是接上电源，有不正常的声音存在，切断电源。不正常声音仍存在，为机械故障，否则为电气方面故障。

（1）风罩或转轴上零件（风扇、联轴器等）松动。消除方法：固紧风罩或其他零件。

（2）风罩内有杂物。消除方法：用毛刷或布清除杂物。

（3）轴承内圈和轴配合太松。消除方法：堆焊转轴轴承档，并按规定尺寸车好，使其配合紧密。

（4）定转子相擦。消除方法：找出相擦原因，可能是端盖轴承室内孔磨损，或端盖止口与机座止口变形，使机座、端盖和转子三者不同心而引起扫膛。也有因铁芯受高温而变形相磨擦。

（5）电动机单相运转。消除方法：检查线路绕组断线或接触不良。

（6）电动机过载。消除方法：设法降低负载。

2.6 异步电动机运行时振动过大

电动机运行时振动过大，通常是由于电磁和机械两方面原因所造成。

（1）供电电源电压三相不对称、定子绕组短路、定子绕组开路、鼠笼转子导条有许多断裂或脱焊等。这些电磁方面的原因会引起电动机运行时发生振动。电动机转轴弯曲、轴径变形成椭圆形或转轴上附属的转动机件不平衡等，这些机械方面的原因也会引起电动机运行时发生振动。因此，当电动机发生振动过大时，先检查分析传动部件对电动机的影响，再脱开联轴器使电动机空载运行进行检查。如果电动机空转时振动并不大，这可能是因为电动机与所拖动机械安装时轴对中超差引起的振动。查明振动原因后，对存在的缺陷进行处理。

（2）如果电动机空载运行时振动过大，则原因在电动机自身。这时停止供电电源，如果振动马上消失，说明是电磁方面的原因，应检查定子绕组并联支路有否存在断线、鼠笼转子导条是否脱焊或断裂。当查明定子绕组并联支路存在断线时，应找出断头后焊牢并作绝缘处理，必要时重新绕制定子绕组。转子不平衡可将转子作静平衡或动平衡校验。查明原因进行处理。

3 结论

随着科学技术不断发展，电动机及控制设备的技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能，还需要我们在实际工作中不断积累经验，判断电动机及控制设备存在的问题与故障，找出故障原因并加以分析，及时采取对策，以保证电动机及传动设备的正常运行。

参考文献

[1] 蔡廷文.机电系统故障分析与维护[M]. 北京：化学工业出版社，2006.

[2] 韦海良.电动机常见异常现象及排除方法[J].科技与经济，2010.

[3] 顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社，2004.

作者：王文举