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三相异步电动机原理
当三相定子绕组中通入对称的三相交流电时，旋转磁场以同步转速n1沿定子和转子的内圆空间顺时针旋转。因为旋转磁场以n1的速度旋转，转子导体一开始是静止的，所以转子导体会切割定子旋转磁场，产生感应电动势(感应电动势的方向由右手定则决定)。由于导体两端被短路环短路，在感应电动势的作用下，转子导体中会产生与感应电动势同向的感应电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向由左手定则决定)。电磁力在转子轴上产生电磁转矩，驱动转子沿旋转磁场方向旋转。
通过以上分析，可以得出电机的工作原理是:当电机的三相定子绕组(每相电角度差为120度)通上三相对称交流电时，会产生旋转磁场，旋转磁场会切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组为闭合路径)， 载流转子导体在定子旋转磁场的作用下会产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电机旋转
三相异步电动机故障分析及处理
绕组是电机的一个组成部分。老化、潮湿、高温、侵蚀、异物侵入、外力冲击都会对绕组造成损伤。电机过载、欠压、过压和缺相运行也会导致绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路和接线错误。现在分别说明故障现象、原因和检查方法。
一、绕组接地
指因绕组和与套管的紧密或绝缘损坏而引起的接地。
1，故障现象
外壳带电，控制电路失控，绕组短路发热，导致电机无法正常运转。
2.原因
绕组受潮，降低绝缘电阻；电机长期超负荷运行；有害气体腐蚀；金属异物侵入绕组，损坏绝缘；重绕定子绕组时，绝缘损坏，触及铁芯；缠绕端接触端盖底座；定子和转子之间的摩擦导致绝缘烧伤；引线绝缘损坏与外壳碰撞；过电压(如雷击)导致绝缘击穿。
3.检验方法
(1)观察法。通过目测绕组端部和槽的绝缘情况，观察有无破损和发黑的迹象，如果有就是接地点。
(2)万用表检查法。用低电阻万用表检查，读数小则接地。
(3)兆欧表法。根据不同等级，选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻。如果读数为零，则意味着绕组接地。但如果是电机绝缘受潮或意外击穿，则需要根据经验判断。一般来说，当指针在“0”处不规则摆动时，可以认为具有一定的电阻值。
(4)测试灯法。如果测试灯亮，意味着绕组接地。如果发现某处有火花或冒烟，则为绕组接地故障点。如果灯变暗，绝缘有接地故障。如果灯不亮，但试棒接地时出现火花，说明绕组尚未击穿，但严重受潮。硬木也可以在壳口边缘敲击，敲击到某个地方，表示电流通断，那个地方就是接地点。
(5)电流烧穿法。一个调压变压器接入电源，接地点会迅速升温，绝缘冒烟的地方就是接地点。特别要注意的是，小电机不要超过两倍额定电流不到半分钟；大电机为额定电流的20%-50%或逐渐加大电流，接地点刚冒烟就立即断电。
(6)分组淘汰法。对于芯线中的接地点且燃烧严重，燃烧的铜线与芯线熔合。采用的方法是将接地的一相绕组分成两半，以此类推，最后找出接地点。
此外，还有高压测试法、磁针勘探法、工频振动法等。，这里就不介绍了。
4.加工方法
(1)如果绕组因潮湿而接地，应先干燥。当冷却到60-70℃左右时，浇上绝缘漆后应晾干。
(2)当绕组端部绝缘损坏时，在地面重新绝缘，涂漆，然后干燥。
(3)当绕组接地点在槽内时，应重绕绕组或更换某些绕组元件。
最后，使用不同的兆欧表进行测量，满足技术要求。
二、绕组短路
由于电机电流过大、电源电压变化过大、单相运行、机械碰撞、制造不良等原因造成绝缘损坏，包括匝间短路、绕组间短路、极间短路、绕组相间短路等。
1.故障现象
离子磁场分布不均匀和三相电流不平衡加剧了电机运行时的振动和噪声。严重时电机无法启动，而是在短路线圈中产生较大的短路电流，导致线圈迅速发热烧毁。
2.原因
电机长期过载，使绝缘老化失去绝缘功能；电线嵌入造成的绝缘损坏；绕组受潮，使绝缘电阻降低，导致绝缘击穿；成型过程中，端部和层间绝缘材料未正确填充或损坏；端部连接线的绝缘损坏；过电压或雷击造成绝缘击穿；转子和定子绕组端部之间的摩擦导致绝缘损坏；金属异物掉入电机，油污过多。
3.检验方法
(1)外部观察法。观察接线盒和绕组端部是否烧焦，绕组过热后仍有黑褐色和臭味。
(2)温度检测法。空载运行20分钟(发现异常立即停机)，用手背触摸绕组各部分是否超过正常温度。
(3)带电实验方法。用电流表测量时，如果某相电流过大，说明该相存在短路。
(4)桥梁检查。测量各绕组的DC电阻时，一般差值不应超过5%。如果超过5%，电阻小的相有短路故障。
(5)短路检测器法。如果绕组短路，钢板就会振动。
(6)万用表或兆欧表法。测量任何两相绕组的相间绝缘电阻。如果读数极小或为零，则意味着两相绕组的各相之间存在短路。
(7)压降法。三个绕组串联后，接低压安全交流电，发现读数小的那组有短路故障。
(8)现行方法。电机空载运行时，先测三相电流，换时再测两相比较。如果不随电源变化而变化，则电流较大的单相绕组短路。
4.短路处理方法
(1)短路点在最后。短路点可以用绝缘材料隔开，也可以将绝缘线重新包装，重新涂漆，重新干燥。
(2)短路在线槽内。软化后找出短路点进行修复，放回槽中，然后上漆晾干。
(3)对于短路匝数小于1/12的每相绕组，当匝数串联时，短路全部切断，导电部分连接形成闭合回路，以备急用。
(4)当绕组短路点的匝数超过1/12时，应拆除所有绕组并重绕。
第三，绕组短路
因焊接不良或使用腐蚀性助焊剂，焊后不清洗可能造成锅焊或松动；线圈在机械应力或碰撞下的短路、短路、接地故障也会烧坏导线。当一根或几根导线短路时，由于电流增大，其他导线的温度升高，使绕组发热，开路。一般可分为单相绕组端断、匝间短路、并联支路开路、多根导线一次开路烧毁、转子断笼。
1.故障现象
电机不能启动，三相电流不平衡，有异常噪音或振动，温升超过允许值或冒烟。
2.原因
(1)在大修和维护期间损坏或产生质量问题。
(2)绕组元件、极(相)组、绕组、引线焊接不良，长期运行后过热脱焊。
(3)绕组被机械力和电磁力损坏或折断。
(4)匝间或相间短路和接地导致绕组严重烧毁或熔断。
3.检验方法
(1)观察法。断点大多发生在绕组末端，取决于是否有磕碰或断裂，以及接头是否有脱焊。
(2)万用表法。用一个电阻块，将一根米线连接到Y形连接的中心点，另一根依次连接到三相绕组的首端，无穷大相为断点；“△”接线短路连接后，分别测量每组绕组，无穷大为断开点。
(3)测试灯法。方法同前，不亮的相为开路。
(4)兆欧表法。电阻趋于无穷大(即非零值)的相为断裂点。
(5)电流表法。当电机运行时，用电流表测量三相电流。如果三相电流不平衡，没有短路现象，则电流较小的一相绕组有一些短路故障。
(6)桥接法。当电机的一相电阻大于其他两相电阻时，说明该相绕组有局部开路故障；
(7)流动平衡法。对于“Y”形接法，可将三相绕组并联，引入低压大电流的交流电。如果三相绕组中的电流差大于10%，则低电流端开路。对于“△”接线，先拆开定子绕组的一个触点，然后依次连接低压和大电流，其中小电流的相为开路。
(8)破笼检测仪的检验方法。在检查过程中，如果转子损坏了转子笼，毫伏表的读数应该降低。
4.开路处理方法
(1)末端断路时，接线后应焊接牢固，用绝缘材料覆盖，用绝缘管覆盖，绑扎，干燥。
(2)如果绕组因匝间、相间短路和接地而严重烧毁，应更换新绕组。
(3)对槽内有断点的少数断点进行应急处理，用分组排除法找出断点，待绕组断线连接绝缘后使用。
(4)笼型转子断笼可采用焊接、冷接或换条的方法修复。
第四，绕线不对。
绕组接错导致旋转磁场不完全，导致启动困难，三相电流不平衡，噪音大等症状。严重时，如果不及时处理，会烧坏绕组。主要有以下几种情况:某一极相的一个或多个线圈嵌反或头尾接错；极(相)组反转；反相绕组；多路并联绕组支路接错；“△”和“Y”的连接不正确。
1，故障现象
电机无法启动，空载电流过大或不平衡，温升过快或有剧烈振动，噪音大，保险丝熔断。
2.原因
将“△”型错接到“Y”型；维修时，三相绕组的一相首尾相连；减压启动是分接头位置选择不当或内部接线错误；新电机下线时，绕组接线错误；老马达的判断是错误的。
3.维护方法
(1)球法。如果球旋转并沿定子内圆周面滚动，则是正确的，否则绕组接错了。
(2)罗盘法。如果绕组没有接错，罗盘在一相绕组中经过相邻极(相)组时，极性应该相反，三相绕组中不同相的相邻极(相)组也应该相反；如果极性方向不变，说明一极(相)组接反了；如果方向不确定，相组中有反向线圈。
(3)万用表电压法。根据接线图，如果电压表两次不指示，或者有一次读数，一次没有读数，说明绕组接反了。
(4)干电池法、毫安表剩磁法、电机转向法也很常见。
4.加工方法
(1)如果一个线圈或线圈组接反，空载电流不平衡，应在工厂修理。
(2)如果出线错误，应在头尾判断正确后重新连接。
(3)如果减压启动错误，仔细检查接线图或原理图并重新连接。
(4)如果新电机离线或重新接上新绕组，应送厂修理。
(5)定子绕组接反时，反向的一相电流特别大，可根据这一特点查找故障并进行修理。
(6)将“Y”接成“△”或匝数不够，空载电流大，应及时校正。三相异步电动机的结构(一)定子(静止部分)
1，定子铁芯
作用:电机和定子绕组的磁路的一部分放在上面。
结构:定子铁芯一般由0.35~0.5 mm厚的硅钢片制成，表面有绝缘层，铁芯内圆冲有均匀分布的槽，用于嵌入定子绕组。
定子铁芯凹槽类型如下:
半封闭槽:电机的效率和功率因数高，但绕组嵌入和绝缘困难。一般用于小型低压电机。
半开口槽:可嵌异形绕组，一般用于大中型低压电机。所谓成型绕组，就是绕组可以预先绝缘，然后放入槽内。
明槽:用于嵌入成型绕组，绝缘方式方便。主要用于高压电机。
2.定子绕组
作用:是电机的电路部分，接三相交流电产生旋转磁场。
结构:由三个结构相同的绕组组成，间隔120电角度，成直线排列。这些绕组的每个线圈按照一定的规则嵌在定子的每个槽中。
定子绕组的主要绝缘项目如下:(确保绕组导电部分与铁芯之间以及绕组本身之间的可靠绝缘)。
(1)对地绝缘:整个定子绕组和定子铁芯之间的绝缘。
(2)相间绝缘:每相定子绕组之间的绝缘。
(3)匝间绝缘:每相定子绕组匝间绝缘。
电机接线盒中的接线:
电机接线盒内有一个端子板，三相绕组的六个端子排成两排，上排三个接线柱从左至右的数量为1(U1)、2(V1)、3(W1)，下排三个接线柱从左至右的数量为6(W2)。所有的制造和维护都应该按照这个序列号来安排。
3.基本框架
作用:固定定子铁芯和前后端盖，支撑转子，起到保护和散热的作用。
结构:机座一般为铸铁，大型异步电机机座一般为钢板焊接，微电机机座为铸铝。封闭式电机的框架外有散热筋，增加散热面积，保护电机的框架两端端盖有通风孔，使电机内外空气直接对流，有利于散热。
(2)转子(旋转部分)
1的转子铁芯，三相异步电动机；
功能:作为电机磁路的一部分，将转子绕组置于铁芯槽中。
结构:所用材料与定子相同，由0.5 mm厚的硅钢片冲压叠压而成，硅钢片外圆冲压有均匀分布的孔，用于安装转子绕组。通常用硅钢片的后内圆冲定子铁芯来冲转子铁芯。一般小型异步电机的转子铁芯直接压装在转轴上，大中型异步电机(转子直径在300~400 mm以上)的转子铁芯借助转子支架压装在转轴上。
2.三相异步电动机的转子绕组
作用:切割定子的旋转磁场产生感应电动势和电流，形成电磁转矩使电机旋转。
结构:分为鼠笼式转子和绕线式转子。
(1)鼠笼式转子:转子绕组由插入转子槽的多根导杆和两个圆形端环组成。如果去掉转子铁芯，整个绕组看起来就像一个鼠笼，所以叫笼型绕组。小型笼型电机采用铸铝转子绕组，100KW以上的电机，铜排和铜端环焊接。鼠笼转子分为阻抗转子、单鼠笼转子、双鼠笼转子和深槽转子三种类型，它们的起动转矩和其他特性是不同的。
(2)绕线式转子:绕线式转子绕组类似于定子绕组，也是对称的三相绕组，一般呈星形连接。三个出口头连接到转轴的三个集电环上，然后通过电刷连接到外电路上。
特点:结构复杂，所以绕线式电机不如鼠笼式电机应用广泛。但在转子绕组回路中通过滑环和电刷串联附加电阻等元件，以改善异步电动机的起动、制动性能和调速性能，所以用在要求在一定范围内平滑调速的设备中，如起重机、电梯、空压机等。
(3)三相异步电动机的其他附件。
1，端盖:支持功能。
2.轴承:连接旋转部分和固定部分。
3.轴承端盖:保护轴承。
4.风扇:冷却电机。