三相异步电动机过电流保护方法分析
第6章_6.2异步电机的基本保护环节
1121.三相异步电动机若采用热继电器过载保护时，应至少使用______个热元件。 A．1 B．2 C．3 D．任意
B
B 1123.具有磁力起动器起动装置的船舶电动机，其缺相保护一般是通过______自动完 成的。 A．熔断器 B．热继电器 C．接触器与起停按钮相配合 D．手动刀闸开关 C 1124.具有磁力起动器起动装置的电动机，其失（零）压保护是通过______完成的。 A．熔断器 B．热继电器 C．接触器与起停按钮相配合 D．手动刀闸开关 1125.当电动机运行时突然供电线路失电，为了防止线路恢复供电后电动机自行起动， 要求电机起停控制线路应具有______功能。 A．零压保护 B．逆功保护 A C．过载保护 D．短路保护 1133.在大功率异步电动机的控制电路中，应设置的保护环节______。 D A．失（欠）压和缺相保护 B．短路和过载保护 C．过载和缺相保护 D．失（欠）压、短路、过载和缺相保护
1071.双金属片热继电器在电动机控制线路中的作用______。 A．短路保护 B．零位保护 C．失压保护 D．过载保护和缺相保护 1072.控制线路中的某电器元件符号如图所示，它是______。 A A．接触器的常闭辅触点符号 B．接触器的常开主触点符号 C．接触器的常开辅触点符号 D．热继电器的常闭触点符号
四、缺相保护
三相电机运行时，任一相断线，会造成单相运行，此时电机为了得到同样的电磁转矩，定
子电流将大大超过其额定电流，导致电机发热烧坏，缺相运行的电机，还伴随着剧烈的电
振动和机械振动。一般热继电器的发热元件串接在三相主电路的任意两相之中，在任一相 发生断路（缺相）故障时，必然导致另两相电流的大幅度增加。
§6-2、异步 电机基本保护环节
§6-2、异步电机基本保护环节
三相交流异步电动机的常见故障及维护保养
三相交流异步电动机的常见故障及维护保养一、电动机的选用：1、根据电动机安装地点的周围环境来选择电动机的形式：电动机的常见形式有防护式和封闭式两种。
防护式的通风性能较好，价格低，适合环境干燥，灰尘少的地方采用；如果灰尘较多，水滴飞溅的地方，应采用封闭式电动机。
另外，还有一种密封式电动机，可以浸汲在水里工作，电动潜水泵就采用这种电动机。
2、根据使用负荷情况，选择电动机的功率：电动机的功率一般应为生产机械功率的1.1～1.5倍。
如果功率选择过大，不仅增加投资，同时也降低了机械效率，增加生产成本。
如果功率选择过小，电动机长期承受过大负荷，会使温度上升过高而损坏绝缘，缩短电动机使用寿命。
3、根据工作机械的转速要求以及传动方式选择电动机：转速配套原则是使电动机和生产机械都在额定转速下运行，传动方式两者相同。
二、电动机的常见故障原因及处理方法：1、电动机起动困难或不能起动的原因及处理方法：（1）某一相熔丝断路，缺相运行，且有嗡嗡声。
如果两相熔丝断路，电动机不动且无声。
找出引起熔丝熔断的原因排除之，并更换新的熔丝。
（2）电源电压太低，或者是降低起动时降压太多。
是前者应查找原因；是后者应适当提高起动压降，如用的是自耦减压起动器，可改变抽头提高起动电压。
（3）定子绕组或转子绕组断路，也可能是绕线转子电刷与滑环没有接触，应检查。
（4）定子绕组相间短路或接地，可用兆欧表检查。
（5）定子绕组接线错误，如误将三角形接成星形，或将首末端接反，应检查纠正。
（6）定子与转子铁心相擦。
（7）轴承损坏或被卡住，应更换轴承。
（8）负载过重，应减小负载。
（9）机械故障，被带作业机械本身转动不灵活，或卡住不能转动。
（10）皮带拉得过紧，摩擦加剧，应调整皮带松紧度。
（11）起动设备接线有错误或有故障，检查纠正，排除故障。
2、电动机温升过高或冒烟的原因及处理方法：（1）当电压超过电动机额定电压10%以上，或低于电动机额定电压5%以上时，电动机在额定负载下容易发热，温升增高，应检查并调整电压。
三相异步电动机群反馈电流对继电保护整定方案的影响
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图４ ６ ｋ ＶＩ 段母 线及 Ｉ Ｉ 段母 线 Ａ Ｃ相 电压 波形 ３ ． 分析结 果 故 障发生 后 ，６ ｋ Ｖ ２ 撑进线 电压 在 ０ ． ７ ５ 个周 波 内衰 减到 ３ ０ ０ Ｖ，快 切装 置接 到差 动切 换指 令时 母 线 电压 已 经仅 剩 ５ ％ Ｕ ｎ《 ７ ０ ％Ｕ ｎ ，系统 不 同步 ，快 切模 式将 被 闭锁 ；同样 的 ，由于频 率变化 率 闭锁 及首 次 同 相 角的原 因 ，此 时 的首 次同相 切换 模式 也 将被 闭锁 。因此 ，无 论本 次
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２ ． ４ Ｉ 段母线 及 Ｉ Ｉ 段母 线 Ａ Ｃ相 电压 波形分析
如图 ４ ，其变化 过程 同图机 。
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Ｖ ｛ Ｉ ｉ ？ ¨ 。 。
其所 带 负荷全 部失压 ，导致 全厂 大部分 装置停 车 ，损失严 重 。 ２ ． 故障过程 分析
２ ． １ １ 群进线及 ２ 撑进线 Ａ相 电流 波形分 析 如图 １ ，故 障发生在 波前 时间 一 ７ ７ ｍｓ ，在波前 时 间 ５ ０ ｍｓ 时故 障 电
２条进 线 都 安装 有光 纤 纵 差保 护 装置 ，６ ｋ Ｖ Ｉ － Ｉ Ｉ 母联 柜 安装 有快 切 装置 。
二 、 案 例 分 析
三相异步电动机的常见故障查找与处理方法
查出断相处并修复
轴严重缺油或损坏
清洗轴承，加新油或更换轴承
转
绕组过热或冒烟
超载
减轻负载或换用大容量电动机
缺相运行
检查熔断器，启动装置触头及绕组，找出断路点并修复
定子绕组短路或接线错误
找出短路处并修复或改正接线
电压偏低或偏高
调整电源电压至正常值
定子、转子相擦
定子绕组有短路或接地故障
用电桥测量各元件的直流电阻，用兆欧表测量对机壳的绝缘电阻，局部或全部更换线圈
13
电动机拖动着额定负载运行时，电流升高，电动机发热，转速降低
电源电压降低，负载转矩不变，转速就降低，电流就升高，电动机就发热
查明原因，确系电网电压降低，调节供电变压器分接开关提高输出电压
三相电压严重不平衡
被驱动机械有故障
将机械故障排除
电动机或线路短路
找出短路点并修复
保护装置动作电流过小或动作时限过短
适当调大动作电流或延长动作时限
绕线转子集电环直接短路
操作把手置于启动位置将变阻器串入
4
运行中有异常噪声
定子、转子相擦（俗称扫膛）
削去突出的钢片、糟横等；如因轴承走内圆或走外圆而导致气隙过小或偏心，可采取镶套、喷涂、黏结等方法修复
查出相擦原因并排除
通风不良或环境温度过高
清除风道杂物，擦净机壳，修复或更换损坏的叶片或采取降温措施
6
运行中电流表指针来回摆动
绕线转子回路一相接触不良或断线
调整电刷压力或研磨电刷与集电环，修理或更换短路片
笼型转子断条
断线处并修复，修补或更换转子导条
序号
故障现象
故障查找
故障处理方法
7
轴承过热
三相异步电动机的常见故障分析及其检修维护
三相异步电动机的常见故障分析及其检修维护摘要：三相异步电动机在工业生产中应用极其广泛，其方便、快捷、能量转换效率高，是生产线上不可缺少的重要设备，但由于长期运行、人为操作不当或者由于环境因素等原因，电动机的故障也频频发生，影响生产，而如何对电动机故障进行正确判断和快速检修是我们需要探讨的问题。
本文针对中小型三相异步电动机常见故障，介绍了故障产生的原因，给出解决方法以及日常维护事项，为检修人员对中小型三相异步电动机的日常维护检修提供参考。
关键词：电机故障原因分析；检修方法；日常维护。
1.引言在我国的工矿企业生产中，三相异步电动机发挥着极其重要的作用。
作为生产线上的主要驱动设备，电动机一旦发生故障，得不到及时的检修，将会导致停产事故。
保护电机的正常运行显得尤为重要，但其所处的生产环境往往又偏为恶劣复杂，运行情况受多种因素影响，如动力电源不稳定、工作人员操作不规范、缺乏监管等，都会导致三相异步电动机故障的发生，如何减少或避免电机发生故障，保证生产线安全高效稳定运行，需要我们电修工人深入学习钻研。
在这里，我以之前的工作经历为参考，分析、总结三相异步电动机发生故障时的常见现象和原因，找出一些有效的检修方法以及日常有效的维护措施，解决三相异步电动机存在的一般故障问题，得出一些心得体会，供大家一起学习，探讨。
2.中小型三相异步电动机常见的故障和检修工厂生产线上的电动机一般是中小型三相异步电动机，功率在几十瓦到几百千瓦之间，其发生故障分类可分为机械故障和电气故障，机械故障包括轴承、风扇、机壳、联轴器、端盖、轴承盖、转轴等，电气故障包括开关、按钮、熔断器、电刷、绕组、启动设备等。
下面对一些常见故障进行分析讲解：2.1通电后无法启动如果通电后三相异步电动机发生无法启动的故障，其原因有很多，主要有如下几个方面：电源断开、绕组断相、熔断器被烧断、绕组放炮接地等。
通电后如果发生无法启动故障，第一，要对电动机的电源回路进行检查，查看是否接通良好，主要包括：接触器是否损坏、是否通电，回路开关是否断开等；第二，将实际绕线组接线与接线图进行仔细核对，检查接线是否正确，如果没有问题，再对控制线路熔断器进行检查，如果发生断线，就要及时进行更换，如果前两项都没有问题，则应对绕组进行检查，看是否出现断线、接地、短路等问题，如果发生问题，就要及时做出正确的判断，并采取相应的检修措施。
三相异步电动机连续控制电路原理
一、概述三相异步电动机是工业生产中常用的一种电动机，它具有结构简单、可靠性高、效率高等优点，在很多领域都有广泛的应用。
而对于三相异步电动机的控制，连续控制电路是一种常见的控制方法，它通过对电动机的供电电压进行调节，实现对电动机转速的连续控制，是一种有效的控制手段。
本文将介绍三相异步电动机连续控制电路的原理，包括其基本原理、实现方式和应用。
二、三相异步电动机基本原理1. 三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机是一种感应电动机，由定子和转子组成。
当通过定子绕组通入三相交流电时，会在定子绕组中产生一个旋转磁场。
转子由感应电动机的工作原理可知，在这旋转磁场的作用下，转子内也会产生感应电动势，从而使转子产生转动运动。
通过控制定子绕组中的电流或转子上的电流，可以实现对三相异步电动机的控制。
2. 三相异步电动机的控制原理三相异步电动机的控制原理主要是通过改变电动机的供电电压和频率来实现。
其中，改变电动机的供电电压可以实现对电动机转矩和转速的控制；而改变电动机的供电频率，则可以实现对电动机转速的控制。
在连续控制电路中，通常采用改变电动机的供电电压来进行控制。
三、三相异步电动机连续控制电路原理1. 连续控制电路的基本结构连续控制电路的基本结构包括电源模块、控制模块和输出模块。
电源模块负责将输入的交流电转换为可供电动机使用的直流电；控制模块负责对输出电压进行调节，实现对电动机的控制；输出模块将调节后的电压提供给电动机使用。
2. 连续控制电路的工作原理连续控制电路通过控制控制模块中的电路来改变输出电压，从而实现对电动机的控制。
一般来说，控制模块中会采用脉宽调制（PWM）或者调压变压器来实现对输出电压的调节。
通过改变控制模块中的控制信号，可以精确地调节输出电压，从而实现对电动机转速的连续控制。
四、三相异步电动机连续控制电路的实现方式1. 脉宽调制（PWM）控制方式脉宽调制是一种常用的连续控制方式，它通过改变输出脉冲的宽度来实现对输出电压的调节。
三相异步电动机的基本控制电路分析
压保护等。
一、点动控制
QS FU
SB
QS FU
KM
KM
SB
KM
M 3～ （a）接线示意图
M 3～ （b）电气原理图
按下按钮SB，接 触器KM线圈通 电，衔铁吸合， 常开主触点接通， 电动机定子接入 三相电源起动运 转。松开按钮SB， 接触器KM线圈 断电，衔铁松开， 常开主触点断开， 电动机因断电而 停转。
同时具有电气联锁和机械联锁的正 反转控制电路
• 采用复式按钮，将SB1按钮的常闭触点串接
在KM2的线圈电路中；将SB2的常闭触点串 接在KMl的线圈电路中；这样，无论何时， 只要按下反转起动按钮，在KM2线圈通电之 前就首先使KM1断电，从而保证KM1和KM2 不同时通电；从反转到正转的情况也是一 样。这种由机械按钮实现的联锁也叫机械 联锁或按钮联锁，
动按钮。如果操作错误，将引起主回路电源短路。
FR SB3 SB1 KM 1 SB2 KM 2 KM 1 KM 2 KM 2 KM 1
带电气联锁的正反转控制电路 • 将接触器KM1的辅助常闭触点串入KM2的线
圈回路中，从而保证在KMl线圈通电时KM2 线圈回路总是断开的；将接触器KM2的辅助 常闭触点串入KM1的线圈回路中，从而保证 在KM2线圈通电时KMl线圈回路总是断开的。 这样接触器的辅助常闭触点KMl和KM2保证 了两个接触器线圈不能同时通电，这种控 制方式称为联锁或者互锁，这两个辅助常 开触点称为联锁或者互锁触点。
合上开关S，三相电源被 引入控制电路，但电动机 还不能起动。按下按钮SB， 接触器KM线圈通电，衔 铁吸合，常开主触点接通， 电动机定子接入三相电源 起动运转。松开按钮SB， 接触器KM线圈断电，衔 铁松开，常开主触点断开， 电动机因断电而停转。
三相异步电动机在不同负载率时的效率探究分析
三相异步电动机在不同负载率时的效率探究分析摘要：般配电用塑壳断路器额定电流大于等于线路计算负荷电流，断路器瞬时脱扣整定电流应大于一般电动机正常起动时7~8倍额定电流。
规定短路脱扣器应在脱扣器短路整定电流的80%和120%下进行验证，规定断路器瞬时过电流脱扣器整定电流值动作准确度一般应在±15%以内（即8.5~11.5In），塑壳断路器瞬时整定误差在最小下偏差的8In（舰船用塑壳断路器为8.5In），所以一般配电用塑壳断路器瞬时整定在10In左右，论上可以满足电机正常起动7~8倍额定工作电流而瞬时不动作。
而电动机直接起动或转速切换时都会产生较大的瞬间起动电流，通过仿真计算和试验实测电机起动瞬时值都超过电机产品标准规定的最大堵转电流要求值。
关键词：三相异步电动机；不同负载率；效率探究引言异步电机定子线圈故障是导致电机失效的主要原因之一，电机故障的３０％～４０％是由定子故障引起的，因此对电机定子进行早期的故障检测与诊断有着重要意义。
然而，大型异步电机工作的环境相对复杂，诊断与检修的条件有限，对电机故障的快速定位比较困难，需要在电机出现故障的前期就需要快速定位电机的故障点，以及时止损。
在三相异步电动机的各类故障中，缺相故障极为常见，具体包括电源欠相（断相）、定子绕组极相组断相、并联支路端线和并绕导线线股断线等。
定子绕组出现断路故障的原因往往是一相绕组接头焊接不良，运行中故障点产生局部过热，导致其他两相绕组过电流运转，长时间运转后绕组温度过高，造成电机绕组烧坏。
1三相异步电机设计原理交流电机是实现交流电能和机械能之间转换的电机，其中可以将其分为同步电机和异步电机两大类，同步电机通常作为发电机使用，而异步电机主要作为电动机。
异步电机中，使用量较大的是三相异步电机。
三相异步电机以三相对称交流电为驱动源，通过特定的机械结构和电磁作用原理，实现电能到机械能的转化，从而作为现代工业生产和日常生活中的动力源。
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三相异步电动机过电流保护方法分析
三相异步电动机是工农业生产中最常用的动力源,但是由于三相异步电动机运行环境千差万别,特别是在高温、高湿、多尘的工作条件下,更易出现堵转、短路、断相、长期过载导致绝缘受损等故障,若不及时排除,就会出现电动机拒动、绕组绝缘损坏、使用寿命缩短、线路保护装置跳闸,甚至烧毁电机等情况,从而影响正常生产和设备的安全运行。
为了确保电动机安全、可靠运行,必须对各种易发故障建立完善保护。
一、故障分析
决定三相异步电动机使用寿命的因素很多,电气方面主要是绝缘老化引发的绕组损坏。
导致绝缘老化的因素有潮湿、尘埃、腐蚀性气体、过电压、过电流以及热作用引起的损坏,其中热作用对绝缘老化损坏与电动机寿命关系重大。
一般认为绝缘材料温度超过允许值8～100℃,其寿命减半,引起绕组出现过热现象的常见故障有:
(1)电网电压低、电动机起动时间长、长期过载或频繁起动。
(2)长期受腐蚀性气体、热、潮湿或机械作用。
(3)机械故障造成电动机转子堵转而引发定子绕组电流骤增。
(4)电网电压不平衡或波动太大、电动机缺相运行、绕组电流失衡增大。
以上几类常见故障,几乎都与电动机运行参数——电流强度有直接关系,电动机典型故障电流变化情况列表如下:
二、保护方法
我国传统的三相异步电动机保护是热继电器加熔断器,但是用热继电器保护过载和缺相有其局限性,灵敏度调高了,容易发生误动作,灵敏度调低了起不到保护作用。
随着半导体模拟器件的兴起及普及,出现了一批性能比较可靠、功能多样化的电子式电动机保护器,对电动机的可靠运行提供了较可靠的保障,但这类产品仍有整定精度不高、采样精度不高的缺陷。
利用对预埋在电动机绕组内的温度传感器(通常为热敏电阻)的特性进行检测,当出现各种故障导致绕组温升过高时,温度传感器的特性(如热敏电阻的电阻值)发生变化,并转换成开关量输出,经过放大驱动动作机构,从而有效地对电动机进行保护,但这种保护成本和安装技术都很高,普及率低。
为达到安全可靠的全面保护,只靠设计一种保护方法是不行的,必须全面分析各种故障引起的电流异常情况,采用智能保护器或多功能保护器来保护三相步电动机的安全运行,保护器的设计功能如下:
1.设置电流速断保护
用于电动机内部定子绕组以及进线所发生的相间短路故障或相间接地短路故障,短路电流很大时,迅速切断电源。
常见的电流速断保护是熔断器和低压断路器。
熔断器的熔体串联在被保护的电路中,当电路正常工作时,熔断器不起作用,相当于一根导线,其上面的压降很小,可忽略不计。
当电路短路时,很大的短路电流流过熔体,使熔体立即熔断,切断电动机电源,电动机停转,起到保护作用。
同样,若电路中接入低压断路器,当再现短路时,低压断路器会立即动作,切断电源,使电动机停转。
2.设置定时限过流保护
作为电动机运行过程中短路保护的后备保护,以提高保护整定的灵活性。
3.设置反时的过负荷保护
防止电动机长时间过负荷运行而引起的电流过大,防止由于电流热效应的累积作用,使定子部分过热而引起的损坏。
4.设置负序电流保护
防止电动机的各类非接地性不对称故障。
5.设置起动时间过长保护
防止由于各种原因使得电动机不能成功起动时,大起动电流对绕组的损坏以及起动转矩对轴承的损坏。