三相异步电动机在维修电工中的难点研究

在众多电动机中，三相异步电动机由于其价格低廉、有着良好的机械性能、结构简单且可靠性高等诸多优点受到人们的广泛使用。但是三相异步电动机在工作过程中，很可能会受到人为操作、温度、使用环境等因素的影响而出现故障，有一些故障问题维修其他比较难，维修的成本的也比较高。因此要求使用者定期对其进行维护与检修，进而实现其工作效率的提升，降低由于故障所产生的损失及危害。
一、三相异步电动机的基本结构与工作原理
（一）三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机的结构比较简单，主要由定子部分与转子部分两部分组成。从字面意思理解，定子部分指的是固定不动的部分，主要包括机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部件；而转子部分则是指可以旋转的部分，主要包括转子铁芯、转子绕组、转轴、风叶等部件。根据三相异步电动机不同的转子绕组结构，又可以将其划分为鼠笼式转子和绕线式转子两类。鼠笼型转子绕组类似与一个圆柱形的笼子，在转子铁芯凹槽中放置着很多铜条或铝条，使用端环将两端进行短接。而绕线式转子绕组则与定子绕组相似，在转子铁芯槽内放着对称的三相绕组，该三相绕组一般做星型联结，转子绕组的三相末端连接在一起，三个首端分别连接到转轴上的三个彼此绝缘的铜制集电环上，环与环、环与转轴之间相互绝缘，通过电刷与外电路的联结开始工作。
（二）三相异步电动机的基本工作原理
1.三相异步电动机磁路的产生
由于三相异步电动机的底座使用铸铁做成的，在机座内安装着相互绝缘的硅钢片，并且叠制成桶型铁芯，铁芯内腔有分布均匀的槽，槽内放置定子三相绕组。三相异步电动机的转子铁心也是用硅钢片制成，硅钢片表面也有均匀分布的槽，其目的就是将转子绕组放置进来，将其制成圆柱体安装在转轴上，转子铁心与定子铁心之间存在一定空隙，如此的分布使三相异步电动机的磁路自然就形成了。
2.三相异步电动机旋转磁场的形成
为了理解方便，我们假想把三相异步电动机的三相对称定子绕组放置理想的空间，要求做成相同的三个绕组，彼此摆放之间间隔120 度，并且三个相同的三相绕组做成星型联结。当给对称三相定子绕组通入对称的三相交流电流时，定子电流在一瞬间就会产生磁场，并且按照相同的转速以顺时针的方向进行旋转，这与停止的转子之间存在相对运动的关系，与磁场静止是相对应的，此时转子沿着逆时针方向旋转切割磁感应线而产生的感应电压，其方向是用右手测定确定。由于转子绕组电路是通过短路环自行封闭，所以在感应电压作用下，在转子导体中产生转子电流，而转子导体处于磁场之中，将会受到电磁力的作用，此时电磁力对转轴形成了电磁转矩，于是转子在电磁转矩的作用下转动起来。它转动的方向与磁场旋转的方向是一致的，这也是三相异步电动机旋转工作的原理。另外虽然说三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速相同，但电机的转速却总是要比旋转磁场的转速低，这是三相异步电动机的独特之处。同时，只有这样，三相异步电动机才能转动，这就是为什么它被称为三相异步电动机的主要原因。
二、三相异步电动机的应用
三相异步电动机其实就是将电能转化为机械能的一种设备。并且它是利用电磁感应原理工作，因此也叫三相感应电动机。三相异步电动机与其他三相电动机相比较，其优点表现在：首先是工作效率高、噪音低、振动小、结构简单、制造容易、价格便宜、运行可靠、维护方便；其次是三相异步电动机过载能力要比其他三相电动机过载能力强（电动机过载能力大小是衡量电动机性能优差的主要依据）。根据资料和曲线图分析得知，一般电动机过载能力为1.8~2.5，而小型三相异步电动机过载能力为2.2~2.4。因此由于便捷性与多功能性导致三相异步电动机要比其他类型的三相电动机更容易受到人们的喜爱与运用。当然不可忽视的是，三相异步电动机本身也存在一定的不足之处，主要表现为功率因数较低、调速性能较差。因此三相异步电动机在应用过程中也受到很多约束，随着我国当前科学信息技术的不断发展，势必将会提升三相异步电动机的技术水平，使其应用的更加广泛与全面。
三、三相异步电动机的常规检查内容
（一）三相异步电动机的机械与电气检查
针对三相异步电动机的机械检查主要包括对各个组件的集中清理、对转子的工作情况进行检查、转轴是否存在弯曲的现象、轴承是否损坏以及电机的外壳是否出现裂缝等表面的缺陷。针对出现的具体问题进行处理与维修；针对三相异步电动机的电气检查主要的工作内容包括观察三相电阻的不平衡度是否超过了2%、检查绕组绝缘电阻是否保持在正常范围内，如果阻值低于正常标准，就需要使用者对绕组的接地情况或者是绝缘组是否受潮等情况进行排查与确认。
（二）三相异步电动机的故障原因
首先，由于三相异步电动机的使用者经常忽视了对其管理与保护，从而导致三相异步电动机的使用寿命被缩短或者经常出现损坏的情况。因此对三相异步电动机的使用者而言，需要掌握足够专业化的业务技能知识，同时还需要具备较强的工作责任心，在使用三相异步电动机之前要提前观察环境情况，否则很容易出现由于恶劣的环境，比如说潮湿、炎热、寒冷或者是震动等因素而致使电动机的触头受到损坏、接线柱氧化或接触不良，严重的话还会导致三相异步电动机出现烧毁的恶劣问题。因此为了避免出现上述恶劣情况，在使用三相异步电动机进行工作时必须做到满足环境的具体要求，必要情况下可以对周围的环境强制记性改善，对电器元器件定期予以更换，使三相异步电动机的使用价值与性能得到最有效的发挥；其次，在对三相异步电动机进行安装时，由于安装人员的技能水平不足，管理松散，或者是工作人员的工作态度不认真等诸多因素导致三相异步电动机存在很多缺陷，从而导致导线断裂或绝缘受损等情况的发生，出现漏电、短路，甚至是破损等问题。这也就要求安装人员在安装过程中严格按照规定进行施工，做到认真组织、严格把关；安装完毕之后还需要进行验收合格之后才能正式投入使用；在使用过程中还要安排专业人员定期进行维护与检修，做好保养工作，避免上述问题的产生；最后，三相异步电动机本身的质量存在缺陷，比如说线圈绕组焊接工艺不达标，引线和线圈接触不良；电气元件质量不合格，耐压性能达不到标准，造成触点损坏、粘死等异常现象。因此三相异步电动机在购置时应选择正规厂家、正规品牌、质量有保证的电动机；选择合格、合适的元器件，安装前应该进行认真检查、仔细核对、对号入座，从而有效提高三相异步电动机工作效率和使用价值。
四、三相异步电动机的故障难点及其处理方案
（一）电机转动异常
如果电动机出现起转困难，在标准的负载下，电动机的转速无法与额定转速同步，首先要考虑是否是因为电源电压过低导致的，正常电压情况下如果电动机依然无法转动，则需要考虑以下两种情况：（1）如果没有异常的响声，也没有闻到烧焦的味道，则需要对电动机的回路开关、电熔丝以及接线盒处是否出现断点的情况进行检查，并且采取修复措施；（2）如果发现电熔丝出现了断裂，那么很有可能是一相电源缺失、定子绕组接线出现短路、接地等错误。需要使用者一一进行排查与修复。同时除了需要保证电动机工作时候电压稳定与组装正确之外，还需要使用者定期加油、检查定子、转子和铁芯的使用情况，及时将风道中的异物进行清理等。
（二）电动机运行过程中响声异常
导致这种现象产生的主要原因可能是因为转子与定子之间的绝缘纸与凹槽发现了接触摩擦、定转子铁芯出现了松动、定转子与铁芯之间产生摩擦、风道出现异物堵塞、轴承出现磨损以及机油中存在杂质等因素导致的。需要使用者对这些因素一一进行排查，及时更换组件以及保证机油的清澈度。
（三）电动机运行过程中振动较大
导致这一问题产生的主要原因可能是因为轴承经过长时间的工作而出现了磨损，中间的缝隙过大，无法紧密接触；转子以及风扇工作中的不平衡；绕组定子与转子出现了故障；铁芯与轴承之间出现了松动与变形或者是电动机外壳机械强度不足等因素。为了解决这一问题，需要使用者对转子的平衡度加以矫正；检查轴承、螺丝、铁芯等零件的接触情况以及强度情况，对电动机进行重新校正组装，对风扇的转动加以维修，实现其平衡性，对已经出现变形的零件及时进行更换。
（四）其他故障
如果电动机的电源电压过高，会导致铁芯的温度快速升高，电动机也会因为过热而出现烧焦或者冒烟的问题。另外，电动机如果过载或者是启动频率过高，也会导致转子开焊断裂以及转子线圈被错接的问题。为了防止各种因素导致电动机出现故障，使用者首先需要对电源电压进行测量，要将其保持在一定的稳定程度上。及时对转子断点以及开焊的部分进行修复。检查转子线圈的接线情况，并将其进行正确的对接；要更换电量更大的粗供电导线；定期对铁芯与转子的工作情况进行排查与检修；切记不可高频率对电动机进行启动；定期对电动机进行清理，注意控制工作环境中的温度与湿度，采用降温措施。
五、结语
三相异步电动机对我国的现代化机械工业生产具有重要的作用，要保证生产作业的正常开展就要对电动机进行有效维修和保养。三相异步电动机的故障发生原因有很多，因此需要相关的检修人员提高自身的专业知识，进行专业规范的维修保养作业。有关单位要加强对操作人员的技能培训，并以岗位责任制等形式全面提高检修人员的责任感和职业技能水平，对设备的维修和养护要形成制度化，并建立相关的作业标准和规范，从多方面保证三相异步电动机的正常运转，从而保证我国现代化工农业机械作业的平稳运行，推动我国经济实现长期稳定的发展。