三相异步电动机隶属于感应电动机的一种，与普通单相异步电动机相比，具有结构简单、性能稳定、价格优惠、可靠性强等优点，在电力系统、工业生产等领域得到广泛应用。本文汇总了8篇“三相异步电动机论文”，供该专业的学者参考研究。
三相异步电动机论文（汇总8篇）之第一篇：三相异步电动机振动原因及处理方法
摘要：以三相异步电动机的振动问题为研究对象, 结合生产实践, 剖析了振动带来的危害。从电磁原因、机械原因和机电混合原因等方面, 分析了引起异步电动机产生振动的原因, 并有针对性地对实践中所存在的振动问题, 提出了相应的应对措施、建议, 为解决电动机振动问题提供了一定的参考方向和思路。
关键词：三相异步电动机,振动的危害,振动原因,处理方法
1 电动机振动的危害
所谓振动是指物体在其平衡位置所作的往复运动或某一物理量在其平衡值附近的来回变动。而所有的旋转电机, 在运行过程中普遍存在着振动的现象, 电动机作为旋转电机中的一种, 在运转过程中不可避免地会产生不同程度的振动。振动给电动机带来的危害主要体现在以下3个方面[2]。
1.1 电动机的工作效率降低
由于振动使得其铁芯的附加损耗、绕组的漏抗、电磁噪声等增大, 导致电动机的电磁损耗增大, 直接影响其功率因数, 使使用效率大大降低[3]。
1.2 绕组绝缘和轴承的使用寿命受
振动的影响均会缩短振动会影响到滚动轴承的正常润滑, 加速其磨损的程度。同时绕组的绝缘缝隙由于振动而增大, 使得外界的水分和粉尘更易侵入其中, 带来的直接后果是泄露电流增大, 而绝缘电阻降低后, 特别容易形成绝缘被击穿的事故, 从而导致绕组和轴承的使用寿命大大缩短。
1.3 电动机
基础或与电动机相配合的其他设备的正常运转受到影响, 甚至损坏。由于振动会引起电动机内部某些零部件发生松动, 甚至会造成其机械疲劳损伤, 如地脚螺钉松动或断掉等, 引发各种事故的发生。
在电动机运行过程中, 若其振动速度的有效值或位移振幅值, 达到一定的数值, 并超出允许的范围时, 轻则会使其零部件的检修次数增加、检修周期缩短, 甚至会大大缩短其使用寿命。重则会因为强烈的振动而导致运行中的电动机必须要退出运行。
2 电动机振动原因分析
引起振动的原因很多, 一般来讲, 可以分为以下三个方面:电磁方面的原因、机械方面的原因和机电混合方面的原因, 下面就这三个方面的振动原因做如下分析。
2.1 电磁方面的原因
一般来讲, 电动机由于电磁方面的原因而引起的振动主要是因电源、定子、转子几方面的因素所致。如三相电压不平衡;三相电动机缺相运行;定子绕组发生断线;定子三相电流不平衡;转子铁芯变形;转子线圈损坏;鼠笼型异步电动机的转子笼条与端环开焊及短路环开裂等。
2.2 机械方面的原因
机械方面的原因主要有基础台面倾斜;地脚螺钉紧固不牢靠;电动机的轴线中心与其所拖动的负载机械轴线中心不一致, 在运转过程中, 易导致转轴发生弯曲变形、轴承遭到损坏;定子和转子铁芯的中心线不一致, 会引起转子动平衡不稳;转子、联轴器、耦合器、制动轮的不平衡, 会引起转动部分不平衡等, 这些因素都可能会引起振动。
2.3 机、电混合的原因
由于气隙不均匀, 而引起单边电磁拉力, 该单边电磁拉力又反过来进一步迫使气隙增大的一种机电综合作用的现象, 即电机振动。电机轴向窜动, 是由于转子本身重力或安装水平线及磁力中心线不对称, 导致转子轴与转子配合间隙过大, 迫使电机的轴在工作中, 沿轴线方向不可避免地发生微小移动, 乃至轴向窜动, 而造成其振动增大的现象。更有甚者会发生轴磨瓦根, 使得其轴瓦的温度迅速升高, 危害设备, 降低其使用寿命。
3 诊断电动机振动的原因
振动是所有电动机在制造、安装、运行维护与检修中经常遇到, 且亟需解决的问题。一般来讲, 引起电动机振动的原因不外乎机械、电磁和机电混合几方面的原因, 在解决振动问题时, 首先要判别电动机的振动究竟是由哪方面的原因所引起, 才能着手采取切实有效的应对措施。在诊断过程中, 我们可结合生产实践中经常采用的断电法来检查、辨识, 振动到底是由哪种原因所引起的。
电动机运行中, 一旦产生了超出其允许值的振动, 就必须设法及时查清振因, 以采取有针对性的措施去削弱或消除其振动值, 使其回到允许的范围内。生产实践中常用所谓的断电法来判别, 即对在额定转速下运行的电动机, 采取突然断电的措施, 来观测其振动变化的趋势:若是由电磁原因引起的振动, 其振动幅值会突然有所减小;若是机械方面的原因引起的振动, 其振动幅值变化不会很大。具体诊断时可以从以下几方面入手去查找振动源:
3.1 判断是电动机还是机械负载引起的振动
可采取先断开电动机与机械负载之间的连接, 若观察到振动变化较大, 则可初步判断振动与安装或机械负载有关;若振动变化较小, 则可判断振动可能是由电动机本身所产生的[5,6,7]。
3.2 判断是机械方面的原因还是电气方面的原因所引起的振动
对在额定转速下运行的电动机, 采取突然切断电源的方法, 来观测其振动的变化情况。若振动变化不大, 则可初步判断主要是由机械方面的原因引起的。若振动突然随之而减小, 则可判断振动可能是由电气方面的原因引起的。
3.3 判断是否是由机电混合方面的原因所引起的振动
可采取以上两种方式测试之后, 进行具体的综合分析、判断来确定。
总之, 在分析诊断振动的原因时, 首先要辨识出振动信号的特征, 得出表面原因, 并对它的变化和发展进行追踪。然后去伪存真, 对振动信号的特征进行机理性、本质性的剖析, 得出深层次的原因。最后, 根据振动故障的机理去寻找具体的振源。
4 应对振动的相关措施
诊断出振动的原因之后, 应采取对应的措施, 来应对因不同振因所引发的振动。具体可采取如下措施进行相应的处理[8]。
4.1 在电动机停机之前, 用测振表对各个部分的振动情况进行检测
对于振动较大的部位, 应对其在水平、垂直、轴向即3个方向的振动值进行详细地监测, 若是由于轴承端盖螺丝或地脚螺丝松动引起, 则可直接紧固松动的螺丝后, 再次对其振动大小进行监测, 观察其振幅是否有所减轻或消除。另外, 还要引起注意的是, 该振动有可能是由于电动机的单相运行所引起, 往往还会有伴生温度迅速上升的现象。故应着重对三相电源电压是否平衡、三相熔丝是否有烧断等现象, 进行专项检查。最后还需要对电动机的三相电流是否平衡进行检查, 发现问题及时进行妥善处理, 必要时应停止电动机运行, 以免将其烧损。
4.2 如果对电动机振动的表象进行处理之后, 其振动现象仍未解决
可以采取断电法来区分是电气原因, 还是机械原因引起的振动, 当电动机在停电瞬间, 马上振动减轻或不振动, 则说明是电气方面原因所引起, 反之则是机械方面原因。
4.2.1 针对机械方面原因造成的振动
振动在电源切断后仍继续存在, 说明原因出在机械方面。当电动机发生较大振动时, 可先检查对电动机有直接影响的传动部件, 之后将联轴器脱开, 检查电动机空转运行的情况。
若电动机空转运行时的振动不太大, 有可能是因为电动机与其所拖动机械负载间的振动而引起的, 也可能是由于这两者之间的轴中心未找准而导致的振动, 还可能是由于转子不平衡、轴端弯曲、轴承故障等其它原因所引起, 应根据振动的具体表象, 具体进行分析、判断。在明确振动的原因后, 可重新进行相应的调整、校验, 以针对其所存在的机械缺陷进行对应的处理[9]。
4.2.2 针对电气方面原因造成的振动
振动在电源切断后立即消除, 说明是电磁方面的原因。首先通过万用表测量定子绕组的电阻值, 对绕组并联支路是否存在断线进行分析。若分析、检查后发现, 绕组并联支路确有断线现象, 应对检查出的断头进行焊牢和绝缘处理, 必要时还可对绕组进行重新绕制。对鼠笼式异步电动机的转子导条是否有断条现象进行检查, 若有也需进行必要的焊牢和绝缘处理。定子绕组是否有匝间短路现象, 可以用仪器测量定子绕组或看其绝缘表面是否有烧焦的痕迹, 确认存在匝间短路后, 可将电动机的绕组进行重新下线处理。另外, 交流电动机定子接线错误、绕线型异步电动机转子绕组短路, 转子铁心变形造成定、转子气隙不均, 导致气隙磁通不平衡等均有可能会造成电气方面的振动。必要时, 需用排除法将各种振动原因逐项进行排查, 直到找到振因, 并设法将其消除, 保证电动机的正常运行。
4.2.3 针对连接部分的原因所造成的振动
采用断电法检查后, 发现电动机本身正常, 其所带机械负载部分也没有问题。引起振动的原因就可能是两者之间的连接部分所造成的, 这时要检查联轴器是否有损坏, 轴伸挠度是否符合要求, 电动机的基础水平面、倾斜度、强度、中心是否正确找正等, 进行逐项排查, 以查找振因。
结束语
电动机振动, 是其在运行中所产生的一种无法避免的现象, 它也是多方面因素综合作用的结果。这就决定了其具有复杂性和综合性的特点, 相应也增大了对振动分析、处理的难度。因此, 在处理生产运行中的振动故障时, 应注意加强监视振动所呈现出来的表象、特点, 并据此分析振动的原因, 以便能迅速、准确地判断出振因所在, 才能对振动现象采取有针对性的处理措施。与此同时, 处理振动问题时, 还应具体问题具体分析, 没有一成不变的方法可以沿用。为了能最大限度地保障电动机及其所带机械负载的正常运行, 只有在实践中, 不断地积累运行经验, 做好电动机的日常维护和定期检查工作, 争取做到防范于未然。即便振动不可避免地发生了, 只要熟悉掌握电动机常见振动特点、原因, 就能够少走弯路, 尽快将其排除, 恢复电动机的正常、安全运行状态。因此, 研究如何减小或消除电动机的振动, 提高电动机运行的可靠性和延长电动机的使用寿命, 具有极其重要的实际意义。
参考文献
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[5]王立冰.浅谈电动机振动和噪声的检查与修复[J].河北煤炭, 2005, (2) :53-54.
三相异步电动机论文（汇总8篇）之第二篇：三相异步电动机定子绕组故障研究
摘要：三相异步电动机定子绕组是三相异步电动机的主要组成部分，也是最易损坏造成故障的部件。本文主要对定子绕组常见故障及其成因、检查方法、修复办法三个方面进行阐述，以期对中高职应用型人才的培养有所帮助，不当之处，欢迎批评指正。
关键词：定子绕组,故障,检查,修复
1 三相异步电动机定子绕组接地故障
三相异步电动机定子绕组的接地故障通常是定子绕组与定子铁芯或定子绕组与电动机机壳间的绝缘损坏而造成的[1]。接地故障使电动机机壳带电，易引发人身触电伤亡事故。同时，接地故障还使定子绕组过电流发热而导致短路，使电动机无法正常运行。
1.1 接地故障的原因
接地故障产生的原因主要有以下几方面：(1)定子绕组受潮，绝缘电阻降低，绝缘材料失去绝缘作用；(2)绝缘物老化、开裂；(3)定子、转子相擦碰引起绝缘损坏或嵌线时绝缘受损伤；(4)绕组端部与端盖相碰，定子绕组引出线绝缘损坏，壳体相撞。
1.2 检查方法
1.2.1 观察法。
仔细观察定子绕组端部及定子铁芯槽口部分的绝缘有无破裂和焦黑的痕迹，若有，则接地点可能就在此处。
1.2.2 兆欧表法。
拆开三相绕组间的连接线，将兆欧表两个出线端分别与电动机机壳和电动机绕组相连，以120r/min的速度摇动手柄，测量的绝缘电阻若为0.5MΩ以上，则说明被测绕组绝缘良好；测量的绝缘电阻若在0.5MΩ以下或接近零，则说明被测的绕组已受潮或绝缘很差；测量的绝缘电阻若为0MΩ，则说明被测的绕组已接地；若兆欧表指针摇摆不定，则说明绝缘已被击穿。
1.2.3 万用表检查法。
拆开三相绕组间的连接线，万用表选R×10k档测量，黑红表笔分别与电动机机壳和三相定子绕组相连，测量的电阻若为0.5MΩ以上，则说明被测绕组绝缘良好；测量的绝缘电阻若在0.5MΩ以下或接近零，则说明被测的绕组已受潮或绝缘很差；测量的绝缘电阻若为0MΩ，则说明绕组已接地[2]。
1.2.4 校验灯检查法。
拆开各绕组间的连接线，用交流36V电压与36V灯泡串联，逐相测量绝缘状况，电路示意图如图1所示。若灯泡发亮，则说明绕组接地。若灯泡微亮，则说明绕组绝缘击穿接地。若灯泡不亮，则说明绕组绝缘良好；有时灯泡虽不亮，但测试棒接触电动机时出现火花，则说明绕组绝缘尚未击穿，只是严重受潮。
1.3 修复方法
(1)在接地处填塞新的绝缘材料后，涂刷绝缘漆并烘干处理。
(2)接地部件在线槽内部时，一般需更换绕组或采用线圈穿绕修补法更换接地线圈。
(3)若绕组受潮，取出转子，把定子故障绕组的表面吹刷干净后，放入烘箱慢慢烘干，绝缘电阻上升到0.5MΩ以上时，浸绝缘漆并再次烘干，防止回潮。
2 三相异步电动机定子绕组短路故障
2.1 短路故障的原因
三相异步电动机定子绕组电流过大、电源电压过高、单相运行、机械损伤、重绕时碰伤绝缘和绝缘老化脆裂等，都可能造成定子绕组短路故障。短路故障有三种情况：匝间短路、绕组对地短路和相间短路[3]。
2.2 检查方法
2.2.1 观察法。
(1)仔细观察，烧焦绝缘处可能即为短路处；(2)电机空转20min后，拆开端盖用手摸线圈端部，若一部分线圈比临近线圈温度高，可能即为短路处。
2.2.2 电桥法。
拆开各绕组间的连接线，用直流单臂电桥分别测三相绕组直流电阻，如果三相绕组直流电阻相差5%以上，则电阻小的一相一般为匝间短路相。
2.2.3 电流检查法。
用钳形电流表分别测三相绕组的空载电流，若三相绕组的空载电流相差5%以上，则空载电流大的一相有匝间短路故障。
2.2.4 短路侦察器检查法。
短路侦察器是一只铁芯为H形或U形的硅钢片叠装而成的开口变压器，线圈绕在铁芯的凹部。使用时，将侦察器开口部分放在备查的定子铁芯槽口上，并在侦察器线圈上串接一只电流表，再接到侦察器规定电压的交流电源上。侦察器H形铁芯和定子铁芯齿部构成变压器的闭合磁路，侦察器线圈相当于变压器初级，被检查的定子槽内线圈便成为变压器的次极。若槽内线圈无短路，则电流表读数较小；若槽内线圈有短路，则电流表读数就增大；也可用旧钢锯片放在被测线圈另一有效边所在槽口，若被测线圈短路，则此钢片就会产生振动。需要注意的是，电动机为三角形接法时，应将接头拆开；绕组为多路并联时，必须把各支路分开；若被测绕组为双层绕组，则被测槽内有两个线圈，其分别隔一个线圈节距跨于左右两边，这时要将侦察器（或钢片）在左右两槽口都试一下，以便确定短路线圈。
2.3 修复方法
最容易出现匝间短路的地方是同极同相的两相邻线圈间、上下层两线圈间以及线圈的槽外部分。若能观察出短路点，可用竹楔插入两线圈间，把这两线圈的槽外部分分开，垫上绝缘，加绝缘漆使绝缘恢复；若短路点发生在槽内，且短路较严重，则需要更换部分或全部线圈。
3 三相异步电动机定子绕组断路故障
3.1 断路故障的原因
定子绕组断路故障多发生在电动机绕组的端部、各绕组的接线头和电动机引出线端等处附近。绕组断路故障的原因主要有：(1)制造和修理时不慎弄断；(2)绕组接线头焊接不良，过热后脱开；(3)绕组短路或电流过大，长期过热烧断。
3.2 检查方法
3.2.1 一般检查方法
(1)观察。观察端部是否有碰断现象。
(2)校验灯检查法。将指示灯与干电池串联在一起，构成校验灯。将校验灯一端连接某相绕组的首端，校验灯另一端连接此绕组的尾端，若指示灯亮，此绕组无断路；若指示灯不亮，则此绕组断路。三相定子绕组星型连接时，可将校验灯的一端接在绕组中性点N上，另一端依次和三相绕组引出线相接；三相定子绕组为三角型接法的电动机，先将三相绕组断开，后分别通电检查。
(3)万用表检查法。三相定子绕组星型连接的电动机，将万用表拨到电阻档上，黑表笔接在绕组中性点N上，红表笔依次接三相绕组首端，测量三相绕组电阻；三相定子绕组为三角型接法的电动机，先将三相绕组断开，后分别测三相绕组电阻。若三相绕组电阻的偏差在允许范围内，说明三相绕组无断路故障，若某相绕组阻值为无穷大，表示该相断路。
(4)兆欧表检查法。三相定子绕组星型连接时，拆开三相绕组间的连接线，将兆欧表两个出线端分别与电动机绕组中性点N和电动机三相绕组首端相连，测量三相绕组电阻；三相定子绕组为三角型接法的电动机，先将三相绕组断开，后分别测三相绕组电阻。以120r/min的速度摇动手柄，测量的电阻阻值为无穷大时，表示被测相断路。
3.2.2 特殊检查方法。
对于中等容量以上的电动机绕组大多是采用多根导线并绕和多支路并联，其中断一根或几根，断一路或几路时，通常用以下两种方法进行检查。
(1)三相电流平衡法。三相定子绕组星型连接的电动机，将三相绕组并联后，通入低电压大电流（可用单相交流弧焊机），若三相电流相差5%以上，电流小的一相为断路相；三相定子绕组为三角型接法的电动机，先将三相绕组断开，后逐相测量每相的电流，电流最小的一相为断路相。
(2)电桥检查法。用电桥测量三相绕组的电阻，如果阻值相差大于5%，则电阻大的相为断路相。
3.3 修复方法
(1)断路处在铁芯槽外部时，分清导线端头，将断裂的导线联结焊牢，包好绝缘，并浇上绝缘漆烘干即可。
(2)如是引出线断裂，则应更换引出线。
(3)如是匝间短路、接地等故障引起绕组烧断，则需要更换绕组或用穿绕修补的办法更换故障线圈。
4 三相异步电动机个别线圈损坏后的穿绕修补
个别线圈损坏需要更换，可用穿绕修补法进行修复：穿绕时先将绕组加热到80～100℃，使绝缘软化，然后敲出槽楔，剪断损坏线圈的两端，将导线从槽内逐根抽出；原来的槽绝缘可不动，另用一层6520聚脂薄膜绝缘纸卷成圆筒，塞进槽内；用与原来导线规格、型号相同的导线一根一根地在槽内来回穿绕到尽量接近原来的匝数，最后按原来的接线方式接好线，焊好后进行浸漆干燥处理。
5 三相异步电动机定子绕组接错嵌反时的检修
5.1 定子绕组接错与嵌反的情况
定子绕组接错与嵌反有三种情况：(1)某极相组中一只或几只线圈嵌反或头尾接错；(2)极相组接错；(3)绕组外部接线接反。
5.2 定子绕组内部接线错误检查
5.2.1 观察法。
拆开电动机，按接线图检查定子每相有无错接之处。
5.2.2 钢球检查法。
将电动机转子取出，用一粒钢球放在定子铁芯内圆面上，当定子通入三相低电压时，若钢球沿定子内圆周表面上旋转滚动，说明定子绕组接线正确；若钢球不滚动，则说明绕组有接错现象。
5.2.3 极性检查法。
将低压直流电（3～6V）通入某相绕组，用指南针沿铁芯槽逐槽移动检查。若绕组无接错嵌反，则指南针顺次经过每一极相组时就南北交替变化；若指南针经过邻近的极相组时指向相同，表示极相组接错；若指南针经过同一极相组时，指向交替变化，则极相组中有个别线圈嵌反，这时可对故障部分的连接线或过桥线进行纠正；若指针方向不明显，可适当提高电源电压。
5.3 定子绕组头尾接反检查
一般情况下，主要采用万用表检查法检查定子绕组头尾是否接反。具体来说，将三相绕组任意接成并联，用毫安档进行测试，用手转动电动机转子，如万用表指针不动，说明绕组首尾端接线正确；反之首尾接反。
结语
三相异步电动机定子绕组的短路故障发生快、发热快，并伴有冒烟现象，还可闻到焦臭味。定子绕组某相断路，会造成电动机缺相运行，带负荷的能力会降低；若电动机满载运行，运行电流会增大，运行时间过长，将烧毁定子绕组。缺相运行的电动机，停机后不能再启动。断路故障若为定子绕组两路并联电路中的一路，电动机可以启动，但三相电流将严重不平衡，电动机的电磁转矩将变小，带不动负荷，且会产生噪声和振动。电动机故障直接影响电动机的运行安全，给生产带来不必要的的困扰。电机操作检修人员应加强电动机的日常维护，从电动机表现出来的异常现象入手，先假定可能发生故障的原因，再结合必要的检测结果，逐步分析淘汰，最终找出故障点，排除故障，尽最大努力保证电动机的正常安全运行。
参考文献
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[3]人力资源和社会保障部教材办公室.电机与变压器[M].5版.北京：中国劳动社会保障出版社，2014.
| 三相异步电动机论文（汇总8篇） | |
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| 第三篇：三相异步电动机的安装与调试研究 | 第四篇：三相异步电动机变频调速系统控制探讨 |
| 第五篇：三相异步电动机变频调速控制分析 | 第六篇：三相异步电动机故障诊断和检修方法 |
| 第七篇：浅谈三相异步电动机的自检与拆装 | 第八篇：煤矿隔爆型三相异步电动机的优化设计 |
