三相異步電動(dòng)機(jī)在維修電工中的難點(diǎn)研究
在眾多電動(dòng)機(jī)中，三相異步電動(dòng)機(jī)由于其價(jià)格低廉、有著良好的機(jī)械性能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)受到人們的廣泛使用。但是三相異步電動(dòng)機(jī)在工作過程中，很可能會(huì)受到人為操作、溫度、使用環(huán)境等因素的影響而出現(xiàn)故障，有一些故障問題維修其他比較難，維修的成本的也比較高。因此要求使用者定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)與檢修，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其工作效率的提升，降低由于故障所產(chǎn)生的損失及危害。
一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理
（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要由定子部分與轉(zhuǎn)子部分兩部分組成。從字面意思理解，定子部分指的是固定不動(dòng)的部分，主要包括機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組、端蓋等部件；而轉(zhuǎn)子部分則是指可以旋轉(zhuǎn)的部分，主要包括轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)葉等部件。根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)不同的轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)，又可以將其劃分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子兩類。鼠籠型轉(zhuǎn)子繞組類似與一個(gè)圓柱形的籠子，在轉(zhuǎn)子鐵芯凹槽中放置著很多銅條或鋁條，使用端環(huán)將兩端進(jìn)行短接。而繞線式轉(zhuǎn)子繞組則與定子繞組相似，在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)放著對(duì)稱的三相繞組，該三相繞組一般做星型聯(lián)結(jié)，轉(zhuǎn)子繞組的三相末端連接在一起，三個(gè)首端分別連接到轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)彼此絕緣的銅制集電環(huán)上，環(huán)與環(huán)、環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間相互絕緣，通過電刷與外電路的聯(lián)結(jié)開始工作。
（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理
1.三相異步電動(dòng)機(jī)磁路的產(chǎn)生
由于三相異步電動(dòng)機(jī)的底座使用鑄鐵做成的，在機(jī)座內(nèi)安裝著相互絕緣的硅鋼片，并且疊制成桶型鐵芯，鐵芯內(nèi)腔有分布均勻的槽，槽內(nèi)放置定子三相繞組。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心也是用硅鋼片制成，硅鋼片表面也有均勻分布的槽，其目的就是將轉(zhuǎn)子繞組放置進(jìn)來，將其制成圓柱體安裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心之間存在一定空隙，如此的分布使三相異步電動(dòng)機(jī)的磁路自然就形成了。
2.三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成
為了理解方便，我們假想把三相異步電動(dòng)機(jī)的三相對(duì)稱定子繞組放置理想的空間，要求做成相同的三個(gè)繞組，彼此擺放之間間隔120 度，并且三個(gè)相同的三相繞組做成星型聯(lián)結(jié)。當(dāng)給對(duì)稱三相定子繞組通入對(duì)稱的三相交流電流時(shí)，定子電流在一瞬間就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，并且按照相同的轉(zhuǎn)速以順時(shí)針的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這與停止的轉(zhuǎn)子之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，與磁場(chǎng)靜止是相對(duì)應(yīng)的，此時(shí)轉(zhuǎn)子沿著逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)切割磁感應(yīng)線而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，其方向是用右手測(cè)定確定。由于轉(zhuǎn)子繞組電路是通過短路環(huán)自行封閉，所以在感應(yīng)電壓作用下，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體處于磁場(chǎng)之中，將會(huì)受到電磁力的作用，此時(shí)電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成了電磁轉(zhuǎn)矩，于是轉(zhuǎn)子在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)起來。它轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向是一致的，這也是三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)工作的原理。另外雖然說三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同，但電機(jī)的轉(zhuǎn)速卻總是要比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速低，這是三相異步電動(dòng)機(jī)的獨(dú)特之處。同時(shí)，只有這樣，三相異步電動(dòng)機(jī)才能轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是為什么它被稱為三相異步電動(dòng)機(jī)的主要原因。
二、三相異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用
三相異步電動(dòng)機(jī)其實(shí)就是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種設(shè)備。并且它是利用電磁感應(yīng)原理工作，因此也叫三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)與其他三相電動(dòng)機(jī)相比較，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：首先是工作效率高、噪音低、振動(dòng)小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格便宜、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便；其次是三相異步電動(dòng)機(jī)過載能力要比其他三相電動(dòng)機(jī)過載能力強(qiáng)（電動(dòng)機(jī)過載能力大小是衡量電動(dòng)機(jī)性能優(yōu)差的主要依據(jù)）。根據(jù)資料和曲線圖分析得知，一般電動(dòng)機(jī)過載能力為1.8~2.5，而小型三相異步電動(dòng)機(jī)過載能力為2.2~2.4。因此由于便捷性與多功能性導(dǎo)致三相異步電動(dòng)機(jī)要比其他類型的三相電動(dòng)機(jī)更容易受到人們的喜愛與運(yùn)用。當(dāng)然不可忽視的是，三相異步電動(dòng)機(jī)本身也存在一定的不足之處，主要表現(xiàn)為功率因數(shù)較低、調(diào)速性能較差。因此三相異步電動(dòng)機(jī)在應(yīng)用過程中也受到很多約束，隨著我國當(dāng)前科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，勢(shì)必將會(huì)提升三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)水平，使其應(yīng)用的更加廣泛與全面。
三、三相異步電動(dòng)機(jī)的常規(guī)檢查內(nèi)容
（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械與電氣檢查
針對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械檢查主要包括對(duì)各個(gè)組件的集中清理、對(duì)轉(zhuǎn)子的工作情況進(jìn)行檢查、轉(zhuǎn)軸是否存在彎曲的現(xiàn)象、軸承是否損壞以及電機(jī)的外殼是否出現(xiàn)裂縫等表面的缺陷。針對(duì)出現(xiàn)的具體問題進(jìn)行處理與維修；針對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣檢查主要的工作內(nèi)容包括觀察三相電阻的不平衡度是否超過了2%、檢查繞組絕緣電阻是否保持在正常范圍內(nèi)，如果阻值低于正常標(biāo)準(zhǔn)，就需要使用者對(duì)繞組的接地情況或者是絕緣組是否受潮等情況進(jìn)行排查與確認(rèn)。
（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的故障原因
首先，由于三相異步電動(dòng)機(jī)的使用者經(jīng)常忽視了對(duì)其管理與保護(hù)，從而導(dǎo)致三相異步電動(dòng)機(jī)的使用壽命被縮短或者經(jīng)常出現(xiàn)損壞的情況。因此對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的使用者而言，需要掌握足夠?qū)I(yè)化的業(yè)務(wù)技能知識(shí)，同時(shí)還需要具備較強(qiáng)的工作責(zé)任心，在使用三相異步電動(dòng)機(jī)之前要提前觀察環(huán)境情況，否則很容易出現(xiàn)由于惡劣的環(huán)境，比如說潮濕、炎熱、寒冷或者是震動(dòng)等因素而致使電動(dòng)機(jī)的觸頭受到損壞、接線柱氧化或接觸不良，嚴(yán)重的話還會(huì)導(dǎo)致三相異步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)燒毀的惡劣問題。因此為了避免出現(xiàn)上述惡劣情況，在使用三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作時(shí)必須做到滿足環(huán)境的具體要求，必要情況下可以對(duì)周圍的環(huán)境強(qiáng)制記性改善，對(duì)電器元器件定期予以更換，使三相異步電動(dòng)機(jī)的使用價(jià)值與性能得到最有效的發(fā)揮；其次，在對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行安裝時(shí)，由于安裝人員的技能水平不足，管理松散，或者是工作人員的工作態(tài)度不認(rèn)真等諸多因素導(dǎo)致三相異步電動(dòng)機(jī)存在很多缺陷，從而導(dǎo)致導(dǎo)線斷裂或絕緣受損等情況的發(fā)生，出現(xiàn)漏電、短路，甚至是破損等問題。這也就要求安裝人員在安裝過程中嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行施工，做到認(rèn)真組織、嚴(yán)格把關(guān)；安裝完畢之后還需要進(jìn)行驗(yàn)收合格之后才能正式投入使用；在使用過程中還要安排專業(yè)人員定期進(jìn)行維護(hù)與檢修，做好保養(yǎng)工作，避免上述問題的產(chǎn)生；最后，三相異步電動(dòng)機(jī)本身的質(zhì)量存在缺陷，比如說線圈繞組焊接工藝不達(dá)標(biāo)，引線和線圈接觸不良；電氣元件質(zhì)量不合格，耐壓性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，造成觸點(diǎn)損壞、粘死等異常現(xiàn)象。因此三相異步電動(dòng)機(jī)在購置時(shí)應(yīng)選擇正規(guī)廠家、正規(guī)品牌、質(zhì)量有保證的電動(dòng)機(jī)；選擇合格、合適的元器件，安裝前應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真檢查、仔細(xì)核對(duì)、對(duì)號(hào)入座，從而有效提高三相異步電動(dòng)機(jī)工作效率和使用價(jià)值。
四、三相異步電動(dòng)機(jī)的故障難點(diǎn)及其處理方案
（一）電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)異常
如果電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)起轉(zhuǎn)困難，在標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速無法與額定轉(zhuǎn)速同步，首先要考慮是否是因?yàn)殡娫措妷哼^低導(dǎo)致的，正常電壓情況下如果電動(dòng)機(jī)依然無法轉(zhuǎn)動(dòng)，則需要考慮以下兩種情況：（1）如果沒有異常的響聲，也沒有聞到燒焦的味道，則需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的回路開關(guān)、電熔絲以及接線盒處是否出現(xiàn)斷點(diǎn)的情況進(jìn)行檢查，并且采取修復(fù)措施；（2）如果發(fā)現(xiàn)電熔絲出現(xiàn)了斷裂，那么很有可能是一相電源缺失、定子繞組接線出現(xiàn)短路、接地等錯(cuò)誤。需要使用者一一進(jìn)行排查與修復(fù)。同時(shí)除了需要保證電動(dòng)機(jī)工作時(shí)候電壓穩(wěn)定與組裝正確之外，還需要使用者定期加油、檢查定子、轉(zhuǎn)子和鐵芯的使用情況，及時(shí)將風(fēng)道中的異物進(jìn)行清理等。
（二）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中響聲異常
導(dǎo)致這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因可能是因?yàn)檗D(zhuǎn)子與定子之間的絕緣紙與凹槽發(fā)現(xiàn)了接觸摩擦、定轉(zhuǎn)子鐵芯出現(xiàn)了松動(dòng)、定轉(zhuǎn)子與鐵芯之間產(chǎn)生摩擦、風(fēng)道出現(xiàn)異物堵塞、軸承出現(xiàn)磨損以及機(jī)油中存在雜質(zhì)等因素導(dǎo)致的。需要使用者對(duì)這些因素一一進(jìn)行排查，及時(shí)更換組件以及保證機(jī)油的清澈度。
（三）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中振動(dòng)較大
導(dǎo)致這一問題產(chǎn)生的主要原因可能是因?yàn)檩S承經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的工作而出現(xiàn)了磨損，中間的縫隙過大，無法緊密接觸；轉(zhuǎn)子以及風(fēng)扇工作中的不平衡；繞組定子與轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了故障；鐵芯與軸承之間出現(xiàn)了松動(dòng)與變形或者是電動(dòng)機(jī)外殼機(jī)械強(qiáng)度不足等因素。為了解決這一問題，需要使用者對(duì)轉(zhuǎn)子的平衡度加以矯正；檢查軸承、螺絲、鐵芯等零件的接觸情況以及強(qiáng)度情況，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行重新校正組裝，對(duì)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)加以維修，實(shí)現(xiàn)其平衡性，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)變形的零件及時(shí)進(jìn)行更換。
（四）其他故障
如果電動(dòng)機(jī)的電源電壓過高，會(huì)導(dǎo)致鐵芯的溫度快速升高，電動(dòng)機(jī)也會(huì)因?yàn)檫^熱而出現(xiàn)燒焦或者冒煙的問題。另外，電動(dòng)機(jī)如果過載或者是啟動(dòng)頻率過高，也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子開焊斷裂以及轉(zhuǎn)子線圈被錯(cuò)接的問題。為了防止各種因素導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障，使用者首先需要對(duì)電源電壓進(jìn)行測(cè)量，要將其保持在一定的穩(wěn)定程度上。及時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子斷點(diǎn)以及開焊的部分進(jìn)行修復(fù)。檢查轉(zhuǎn)子線圈的接線情況，并將其進(jìn)行正確的對(duì)接；要更換電量更大的粗供電導(dǎo)線；定期對(duì)鐵芯與轉(zhuǎn)子的工作情況進(jìn)行排查與檢修；切記不可高頻率對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)；定期對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行清理，注意控制工作環(huán)境中的溫度與濕度，采用降溫措施。
五、維修電工實(shí)訓(xùn)考核裝置的功能介紹
1、采用計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)、多媒體教學(xué)軟件等現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，通過模擬仿真實(shí)際操作解決了以往專業(yè)培訓(xùn)理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用的脫節(jié)問題。
2、系統(tǒng)可配置不同的工業(yè)元器件，用戶可根據(jù)需要進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的互補(bǔ)。
3、具有按鈕保護(hù)。漏電保護(hù)等保護(hù)措施。保證實(shí)驗(yàn)過程的安全性。
4、《MCGS組態(tài)》可進(jìn)行組態(tài)軟件學(xué)習(xí)。
三、維修電工實(shí)訓(xùn)考核裝置,維修電工實(shí)訓(xùn)考核臺(tái),維修電工實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)條件：
1、電源、儀器控制屏
1）電源部分：
1、輸入電源：三相五線（四線）、380V±10% 50Hz
2、具有AC380V AC220V輸出
3、具有電源指示、供電指示、急停按鈕
2）信號(hào)源部分：
1、1.25～24V直流可調(diào)節(jié)電源（帶短路保護(hù)）
2、24V直流電壓（帶開關(guān)及短路保護(hù)）
3、交流6.3V、24V、36V、110V輸出
4、0～10V恒壓源，0～24mA恒流源
3）漏電保護(hù)動(dòng)作電流：≤30mA；漏電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：≤0.1s。
2、PLC：配置三菱FX1N-40MR主機(jī)，集成數(shù)字量I/O（24路數(shù)字量輸入，16路數(shù)字量輸出），配套SC-09編程電纜。
3、變頻器：FR-D720-0.4KW，可與PLC進(jìn)行通訊實(shí)訓(xùn)。
4、實(shí)驗(yàn)桌：外形尺寸：160×70×150cm，實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、而磨高密度板、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，造型美觀大方。桌子左右各設(shè)有兩個(gè)抽屜（帶鎖）。
四、維修電工實(shí)訓(xùn)考核裝置,維修電工實(shí)訓(xùn)考核臺(tái),維修電工實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路
2、三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖控制電路
3、三相異步電動(dòng)機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)起動(dòng)控制電路
4、三相異步電動(dòng)機(jī)兩地控制電路
5、正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、起動(dòng)控制電路
6、雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路
7、自動(dòng)往返控制電路
8、位置開關(guān)作自動(dòng)停止正反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制電路
9、帶有點(diǎn)動(dòng)的自動(dòng)往返控制電路
10、三相異步電動(dòng)機(jī)星型、三角型控制電路
11、接觸器控制行星型、三角型控制電路
12、串電阻降壓起動(dòng)控制電路
13、三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路
14、三相異步電動(dòng)機(jī)能耗控制電路
15、手動(dòng)順序起動(dòng)控制
16、自動(dòng)順序起動(dòng)控制
17、C620 — 1型車床控制電路
18、電動(dòng)葫蘆電氣控制電路
19、人體感應(yīng)開關(guān)控制樓梯白熾燈電路
20、聲控開關(guān)控制樓梯白熾燈電路
21、雙速電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
22、并激勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電阻調(diào)速電路
23、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞回路串阻減速電路
24、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞回路串電阻二級(jí)起動(dòng)控制線路
25、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞正反轉(zhuǎn)控制電路
B、PLC模擬實(shí)訓(xùn)：
1、可編程控制器的基本指令編程練習(xí)
2、電機(jī)控制（模塊板）
3、八段碼顯示、天塔之光
4、交通信號(hào)燈自控和手控
5、水塔水位自動(dòng)控制
5、三相異步電機(jī)星/三角（Y/△）換接起動(dòng)控制
6、MCGS組態(tài)棒圖實(shí)驗(yàn)教學(xué)：利用已編輯好的組態(tài)棒圖，對(duì)以上任何實(shí)驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤實(shí)驗(yàn)教學(xué)；針對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體要求，學(xué)生自行編輯組態(tài)棒圖，進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
C、變頻器實(shí)訓(xùn)：
1、變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
2、變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
3、多段速度選擇變頻調(diào)速
4、外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
5、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制
6、控制電機(jī)運(yùn)行時(shí)間操作
7、瞬間停電變頻器參數(shù)設(shè)定
8、外部電壓變頻調(diào)速
9、外部電流變頻調(diào)速
10、三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻開環(huán)調(diào)速
11、PLC控制變頻器調(diào)速
五、結(jié)語
三相異步電動(dòng)機(jī)對(duì)我國的現(xiàn)代化機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)具有重要的作用，要保證生產(chǎn)作業(yè)的正常開展就要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效維修和保養(yǎng)。三相異步電動(dòng)機(jī)的故障發(fā)生原因有很多，因此需要相關(guān)的檢修人員提高自身的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行專業(yè)規(guī)范的維修保養(yǎng)作業(yè)。有關(guān)單位要加強(qiáng)對(duì)操作人員的技能培訓(xùn)，并以崗位責(zé)任制等形式全面提高檢修人員的責(zé)任感和職業(yè)技能水平，對(duì)設(shè)備的維修和養(yǎng)護(hù)要形成制度化，并建立相關(guān)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，從多方面保證三相異步電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保證我國現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的平穩(wěn)運(yùn)行，推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展。
品牌理念 
標(biāo)準(zhǔn)流程 
有效溝通
專業(yè)管理
客戶視圖
優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)
品質(zhì)保證
無憂售后 