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电动机原理及故障分析

电动机原理及故障分析

一、电动机原理

异步电动机的旋转原理：

当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相交流电后，将产生一个园形的旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

微型电动机的线圈通常是由很细的铜丝绕成，耐电流的能力较差。当电机负载较大或电机卡住时，流过线圈的电流会快速增加，同时电机温度急剧升高，铜丝绕阻极易被烧毁。

电动机果能够在电动机线圈中串接高分子PTC热敏电阻，则会在电机过载时提供及时的保护功能，避免电机被烧毁。通常的保护电路如下图。热敏电阻通常被至于线圈的附近，这样热敏电阻更易于感受温度，使保护更加迅速有效。用于初级保护的热敏电阻通常选用耐压等级较高的KT250型热敏电阻，用于次级保护的热敏电阻通常选用耐压等级较低的KT60-B、KT30-B、KT16-B及片状电机。

对称的三相交流电通入对称的三相绕组中只能产生一个幅度恒定不变的合成磁场，但不是按正弦规律变化。异步电机的启动电流仅与转差率有关，与负载转矩无关。异步电机的电磁转矩公式T=SRU2/【R2+（SX）2】，其中S为电机的转差率，R、X为转子回路的电阻和电感，U为电源电压。转差率高即转速低时，则转子电流频率和转子感应电动势越高，反之相反。

二、故障及原因分析：

电动机过热

、电源方面使电动机过热的原因 电源方面使电动机过热原因有以下几种：

a、电源电压过高 当电源电压过高时，电动机反电动势、磁通及磁通密度均随之增大。由于铁损耗的大小与磁通密度平方成正比，则铁损耗增加，导致铁心过热。而磁通增加，又致使励磁电流分量急剧增加，造成定子绕组铜损增大，使绕组过热。因此，电源电压超过电动机的额定电压时，会使电动机过热。b、电源电压过低 电源电压过低时，若电动机的电磁转矩保持不变，磁通将降低，转子电流相应增大，定子电流中负载电源分量随之增加，造成绕线的铜损耗增大，致使定、转子绕组过热。c、电源电压不对称 当电源线一相

断路、保险丝一相熔断，或闸刀电动机起动设备角头烧伤致使一相不通，都将造成三相电动机走单相，致使运行的二相绕组通过大电流而过热，及至烧毁。d、三相电源不平衡当三相电源不平衡时，会使电动机的三相电流不平衡，引起绕组过热。由上述可见，当电动机过热时，应首先考虑电源方面的原因。确认电源方面无问题后，再去考虑其他方面因素。

、负载使电动机过热的原因 负载方面使电动机过热原因有以下几种：

a、电动机过载运行 当设备不配套，电动机的负载功率大于电动机的额定功率时，则电动机长期过载运行（即小马拉大车），会导致电动机过热。维修过热电动机时，应先搞清负载功率与电动机功率是否相符，以防盲无目的的拆卸。b、拖动的机械负载工作不正常设备虽然配套，但所拖动的机械负载工作不正常，运行时负载时大时小，电动机过载而发热。c、拖动的机械有故障 当被拖动的机械有故障，转动不灵活或被卡住，都将使电动机过载，造成电动机绕组过热。故，检修电动机过热时，负载方面的因素不能忽视。

、电动机本身造成过热的原因

a、电动机绕组断路 当电动机绕组中有一相绕组断路，或并联支路中有一条支路断路时，都将导致三相电流不平衡，使电动机过热。b、电动机绕组短路 当电动机绕组出现短路故障时，短路电流比正常工作电流大得多，使绕组铜损耗增加，导致绕组过热，甚至烧毁。c、电动机接法错误 当三角形接法电动机错接成星形时，电动机仍带满负载运行，定子绕组流过的电流要超过额定电流，乃至导致电动机自行停车，若停转时间稍长又未切断电源，绕组不仅严重过热，还将烧毁。当星形连接的电动机错接成三角形，或若干个线圈组串成一条支路的电动机错接成二支路并联，都将使绕组与铁心过热，严重时将烧毁绕组。d、电动机接法错误 当一个线圈、线圈组或一相绕组接反时，都会导致三相电流严重不平衡，而使绕组过热。e、电动机的机械故障 当电动机轴弯曲、装配不好、轴承有毛病等，均会使电动机电流增大，铜损耗及机械摩擦损耗增加，使电动机过热。

、通风散热不良使电动机过热的原因：

a、环境温度过高，使进风温度高。b、进风口有杂物挡住，使进风不畅，造成进风量小c、电动机内部灰尘过多，影响散热d、风扇损坏或装反，造成无风或风量小e、未装风罩或电动机端盖内未装挡风板，造成电动机无一定的风路

三相异步电动机不能起动的原因：

1)、电源未接通2)、熔丝熔断3)、定子或转子绕组断路

4)、定子绕组接地5)、定子绕组相间短路6)、定子绕组接线错误7)、过载或传动机械被轧住8)、转子铜条