常用低压电器与电机故障解决方案教材.docx
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常用低压电器与电机故障解决方案教材
第一章电动机的常见故障及排除
第一节三相异步电动机故障分析及排除
三相异步电动机应用广泛，但通过长期运行后，会发生各种故障，及时判断故障原因，进行相应处理，是防止故障扩大，保证设备正常运行的一项重要的工作。
一、通电后电动机不能转动，但无异响，也无异味和冒烟。
1．故障原因①电源未通（至少两相未通）；②熔丝熔断（至少两相熔断）；③过流继电器调得过小；④控制设备接线错误。
2．故障排除①检查电源回路开关，熔丝、接线盒处是否有断点，修复；②检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；③调节继电器整定值与电动机配合；④改正接线。
二、通电后电动机不转，然后熔丝烧断
1．故障原因①缺一相电源，或定干线圈一相反接；②定子绕组相间短路；③定子绕组接地；④定子绕组接线错误；⑤熔丝截面过小；⑤电源线短路或接地。
2．故障排除①检查刀闸是否有一相未合好，可电源回路有一相断线；消除反接故障；②查出短路点，予以修复；③消除接地；④查出误接，予以更正；⑤更换熔丝；③消除接地点。
三、通电后电动机不转有嗡嗡声
l．故障原因①定、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；③电源回路接点松动，接触电阻大；④电动机负载过大或转子卡住；⑤电源电压过低；⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；⑦轴承卡住。
2．故障排除①查明断点予以修复；②检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；③紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；④减载或查出并消除机械故障，⑤检查是还把规定的面接法误接为Y；是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正，⑥重新装配使之灵活；更换合格油脂；⑦修复轴承。
四、电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多
1．故障原因①电源电压过低；②面接法电机误接为Y；③笼型转子开焊或断裂；④定转子局部线圈错接、接反；③修复电机绕组时增加匝数过多；⑤电机过载。
2．故障排除①测量电源电压，设法改善；②纠正接法；③检查开焊和断点并修复；④查出误接处，予以改正；⑤恢复正确匝数；⑥减载。
五、电动机空载电流不平衡，三相相差大
1．故障原因①重绕时，定子三相绕组匝数不相等；②绕组首尾端接错；③电源电压不平衡；④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。
2．故障排除①重新绕制定子绕组；②检查并纠正；③测量电源电压，设法消除不平衡；④峭除绕组故障。
六、电动机空载，过负载时，电流表指针不稳，摆动
1．故障原因①笼型转子导条开焊或断条；②绕线型转子故障（一相断路）或电刷、集电环短路装置接触不良。
2．故障排除①查出断条予以修复或更换转子；②检查绕转子回路并加以修复。
七、电动机空载电流平衡，但数值大
1．故障原因①修复时，定子绕组匝数减少过多；②电源电压过高；③Y接电动机误接为Δ；④电机装配中，转子装反，使定子铁芯未对齐，有效长度减短；⑤气隙过大或不均匀；⑥大修拆除旧绕组时，使用热拆法不当，使铁芯烧损。
2．故障排除①重绕定子绕组，恢复正确匝数；②设法恢复额定电压；③改接为Y；④重新装配；③更换新转子或调整气隙；⑤检修铁芯或重新计算绕组，适当增加匝数。
八、电动机运行时响声不正常，有异响
1．故障原因①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦；②轴承磨损或油内有砂粒等异物；③定转子铁芯松动；④轴承缺油；⑤风道填塞或风扇擦风罩，⑥定转子铁芯相擦；⑦电源电压过高或不平衡；⑧定子绕组错接或短路。
2．故障排除①修剪绝缘，削低槽楔；②更换轴承或清洗轴承；③检修定、转子铁芯；④加油；⑤清理风道；重新安装置；⑥消除擦痕，必要时车内小转子；⑦检查并调整电源电压；⑧消除定子绕组故障。
九、运行中电动机振动较大
1．故障原因①由于磨损轴承间隙过大；②气隙不均匀；③转子不平衡；④转轴弯曲；⑤铁芯变形或松动；⑥联轴器（皮带轮）中心未校正；⑦风扇不平衡；⑧机壳或基础强度不够；⑨电动机地脚螺丝松动；⑩笼型转子开焊断路；绕线转子断路；加定子绕组故障。
2．故障排除①检修轴承，必要时更换；②调整气隙，使之均匀；③校正转子动平衡；④校直转轴；⑤校正重叠铁芯，⑥重新校正，使之符合规定；⑦检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；⑧进行加固；⑨紧固地脚螺丝；⑩修复转子绕组；修复定子绕组。
十、轴承过热
1．故障原因①滑脂过多或过少；②油质不好含有杂质；③轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）；④轴承内孔偏心，与轴相擦；⑤电动机端盖或轴承盖未装平；⑥电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；⑦轴承间隙过大或过小；⑧电动机轴弯曲。
2．故障排除①按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；②更换清洁的润滑滑脂；③过松可用粘结剂修复，过紧应车，磨轴颈或端盖内孔，使之适合；④修理轴承盖，消除擦点；⑤重新装配；⑥重新校正，调整皮带张力；⑦更换新轴承；⑧校正电机轴或更换转子。
十一、电动机过热甚至冒烟
1．故障原因①电源电压过高，使铁芯发热大大增加；②电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；③修理拆除绕组时，采用热拆法不当，烧伤铁芯；④定转子铁芯相擦；⑤电动机过载或频繁起动；⑥笼型转子断条；⑦电动机缺相，两相运行；⑧重绕后定于绕组浸漆不充分；⑨环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；⑩电动机风扇故障，通风不良；定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连接错误）。
2．故障排除①降低电源电压（如调整供电变压器分接头），若是电机Y、Δ接法错误引起，则应改正接法；②提高电源电压或换粗供电导线；③检修铁芯，排除故障；④消除擦点（调整气隙或挫、车转子）；⑤减载；按规定次数控制起动；⑥检查并消除转子绕组故障；⑦恢复三相运行；⑧采用二次浸漆及真空浸漆工艺；⑨清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；⑩检查并修复风扇，必要时更换；检修定子绕组，消除故障。
第二节直流电动机的常见故障及排除
一、不能起动
故障原因：
①电源无电压②励磁回路断卉③电刷回路断开④有电源但电动机不能转动。
故障排除：
①检查电源及熔断器②检查励磁绕组及起动器③检查电枢绕组及电刷换向器接触情况④负载过重或电枢被卡死或起动设备不合要求，应分别进行检查。
二、转速不正常
故障原因：
①转速过高②转速过低故障排除：
①检查电源电压是否过高！
主磁场是否过弱，电动机负载是否过轻②检查电枢绕组是否有断路、短路、接地等故障；检查电刷压力及电刷位置；检查电源电压是否过低及负载是否过重；检查励磁绕组回路是否正常
三、电刷火花过大
故障原因：
①电刷不在中性线上②电刷压力不当或与换向器接触不良或电刷磨损或电刷牌号不对③换向器表面不光滑或云母片凸出④电动机过载或电源电压过高⑤电枢绕组或磁极绕组或换向极绕组故障⑥转子动平衡未校正好。
故障排除：
①调整刷杆位置②调整电刷压力、研磨电刷与换向器接触面、淘换电刷③研磨换向器表面、下刻云母槽④降低电动机负载及电源电压⑤分别检查原因⑥重新校正转子动平衡。
四、过热或冒烟
故障原因：
①电动机长期过载②电源电压过高或过低③电枢、磁极、换向极绕组故障④起动或正、反转过于频繁。
故障排除：
①更换功率较大的电动机②检查电源电压③分别检查原因
④避免不必要的正、反转。
五、机座带电
故障原因：
①各绕组绝缘电阻太低②出线端与机座相接触③各绕组绝缘损坏造成对地短路
故障排除：
①烘干或重新浸漆②修复出线端绝缘③修复绝缘损坏处
六、电枢绕组接地故障
直流电动机绕组最常见的故障。
电枢绕组接地故障一般常发生在槽口处和槽内底部，对其的判定可采用绝缘电阻表法或校验灯法，用绝缘电阻表测量电枢绕组对机座的绝缘电阻时，如阻值为零则说明电枢绕组接地；或者用图所示的毫伏表法进行判定，将36V低压电源通过额定电压为36V的低压照明灯后，连接到换向器片上及转轴一端，若灯泡发亮，则说明电枢绕组存在接地故障。
具体到是哪个糟的绕组元件接地，则可用图所示的毫伏表法进行判定。
将6～12V低压直流电源的两端分别接到相隔K／2或K／4的两换向片上（K为换向片数），然后用毫伏表的一支表笔触及电动机轴，另一支表笔触在换向片上，依次测量每个换向片与电动机轴之间的电压值。
若被测换向片与电动机轴之间有一定电压数值（即毫伏表有读数），则说明该换向片所连接的绕组元件未接地；相反，若读数为零，则说明该换向片所连接的绕组元件接地。
最后，还要判明究竟是绕组元件接地还是与之相连接的换向片接地，还应将该绕组元件的端都从换向片上取下来，再分别测试加以确定。
电枢绕组接地点找出来后，可以根据绕组元件接地的部位，采取适当的修理方法。
若接地点在元件引出线与换向片连接的部位，或者在电枢铁心槽的外部槽口处，则只需在接地部位的导线与铁心之间重新进行绝缘处理就可以了。
若接地点在铁心槽内，一般需要更换电枢绕组。
如果只有一个绕组元件在铁心槽内发生接地，而且电动机又急需使用时，可采用应急处理方法，即将该元件所连接的两换向片之间用短接线将该接地元件短接，此时电动机仍可继续使用，但是电流及火花将会有所加大。
电枢绕组短路故障
若电枢绕组严重短路，会将电动机烧坏。
若只有个别线圈发生短路时，电动机仍能运转，只是使换向器表面火花变大，电枢绕组发热严重，若不及时发现并加以排除，则最终也将导致电动机烧毁。
因此，当电枢绕组出现短路故障时，就必须及时予以排除。
电枢绕组短路故障主要发生在同槽绕组元件的匝间短路及上下层绕组元件之间的短路，查找短路的常用方法有：
①短路测试器法与前面查找三相异步电动机定子绕组匝问短路的方法一样，将短路测试器接通交流电源后，置于电枢铁心的某一槽上，将断锯条在其他各槽口上面平行移动，当出现较大幅度的振动时，则该槽内的绕组元件存在短路故障。
②毫伏表法将6.3V交流电压（用直流电压也可以）加在相隔K/2或K／4两换向片上，用毫伏表的两支表笔依次接触到换向器的相邻两换向片上，检测换向器的片间电压。
在检测过程中，若发现毫伏表的读数突然变小，两换向片间的测试读数突然变小，则说明与该两换向片相连的电枢绕组元件有匝问短路。
若在检测过程中，各换向片问电压相等，则说明没有短路故障。
电枢绕组短路故障可按不同情况分别加以处理，若绕组只有个别地方短路，且短路点较为明显，则可将短路导线拆开后在其间垫入绝缘材料并涂以绝缘漆，待烘干后即可使用。
若短路点难以找到，而电动机又急需使用时，则可用前面所述的短接法将短路元件所连接的两换向片短接即可。
如短路故障较严重，则需局部或全部更换电枢绕组。
七、电枢绕组断路故障
这也是直流电动机常见故障之一。
实践经验表明，电枢绕组断路点一般发生在绕组元件引出线与换向片的焊接处。
造成的原因有：
一是焊接质量不好，二是电动机过载、电流过大造成脱焊。
这种断路点一般较容易发现，只要仔细观察换向器升高片处的焊点情况，再用螺钉旋具或镊子拨动各焊接点，即可发现。
若断路点发生在电枢铁心槽内部，或者不易发现的部位，则可用图所示的方法来判定。
将6～12Ⅴ的直流电源连接到换向器上相距K／2或K／4的两换向片上，用笔伏表测量各相邻两换向片间的电压，并逐步依次进行测E。
有断路的绕组所连接的两换向片被毫伏表跨按时，有读数指示，而且指针发生剧烈跳动。
若毫伏表跨接在完好的绕组所连接的两换向片上时，指针将无读数指示。
电枢绕组断路点若发生在绕组元件与换向片的焊接处，只要重新焊接好即可使用。
若断路点不在槽内，则可以先焊接短线，再进行绝缘处理即可。
如果断路点发生在铁心槽内，且断路点只有一处，则将该绕组元件所连接的两换向片短接后，也可继续使用；若断路点较多，则必须更换电枢绕组。
第二章常用电器的故障及排除
第一节低压电器常见故障及排除
低压电器在运行过程中由于使用不当或长期投入运行元器件老化等原因均会出现故障，且故障种类繁多，现对常见故障进行分析处理。
一、触头的故障及维修
触头是低压开关电券的主要部件，常见故障有过热、磨损和熔焊等。
1.触头过热触头过热是指工作触头的发热量超过了额定温度造成触头过热或灼伤的原因及解决处理的方法
（I））由触头压力不足造成的过热要调整触头压力，一般为更换弹簧压力机构。
（2）由触头接触不良，触头表面有油污或不平或触头表面氧化造成的，对触头进行清理，可使用汽油或刀具清除。
（3）由操作频率过高或工作电流过大造成的，首先检查电源电压是否在颁定电压范围，负荷是否过载，再根据需要调换容量较大的电器。
由环境温度或使用于密闭环境中造成的要更换容量大的电器或降容使用。
2.触头过度磨损，触头磨损损有两类，分别为电磨和机械磨损，当磨损到一定程度时均应更换。
造成过度磨损的原因及排除方法;
（1）由三相触头不同步造成的过度磨损，可通过调整使之同步并更换触头。
（2）由负载侧短路造成的，需要排除短路故障。
（3）由设备选用时超程太小，容量时有不足造成的，要更换成容大的设备。
3.触头熔焊触头熔焊是指动静触头接触面熔化后焊接在一起的现象。
发生触头烙焊的原因及排除方法:
（1）由操作频率过高或过负荷使用造成的，要按使用条件重新选用设备。
（2）触头压力过小造成的，要调整弹簧压力或更换新的压力机构。
（3）触头表面有金属异物造成的，要更换新的触点。
（4）操作回路电压过低或触头被卡住在刚接触位置上造成的，要提高操作电压，排除卡阻现象。
二、电磁机构的故障及维修
电磁机构是低压电器的重要组成部分，起能量转换和操作运动的作用，常见的故障有噪声较大、吸不上或吸力不足、不释放或释放缓慢、线圈过热或烧损等。
1.噪声较大造成噪声较大的原因及解决办法;
（1））电源电压低造成的，要提高电源电压。
（2）衔铁与铁芯接触而粘有油污、灰尘或铁芯生锈造成的，要清理接触面。
（3）铁芯接触面磨损过度不平造成的、要更换铁芯。
（4）零件歪斜或发生机械卡阻造成的，要调整或重新整理安排有关零件。
（5）触点压力过大造成的，要调整触点弹簧压力机构。
（6）短路环损坏引起的，更换铁芯或短路环。
2.衔铁吸不上或吸力不足电源接通后，出现衔铁吸不上或吸力不足的原因及解决办法:
（1））操作回路电源电压过低，或发生断线，线圈进出线脱落以及接线错误等造成的，要增大电源电压，整理线路。
（2）电源电压过低或波动过大，或可动部分有卡阻现象、转轴生锈、歪斜等造成的，要调整电源电压、清除可动部件的故障。
（3）触头压力过大或超程过大造成的，要调整压力机构或更换。
3.衔铁不释放或释放缓慢当电源断开后出现衔铁不释放或释放缓慢的原因及解决办法:
（1）触头弹簧压力过小造成的，要调整压力机构或更换。
（2）触头被熔焊造成的，要查找熔焊原因并更换触头。
（3）可动部件被卡阻或转轴生锈或歪斜造成的，要调整有关部件或更换转轴。
铁芯端面有油污或端面之间的气隙消失造成的，要清洗端面或更换修理铁芯。
（5）反力弹簧损坏造成的，要更换弹簧或整个反力机构。
4.线圈过热或烧坏线圈运行过程中出现过热或烧坏的原因及故障排除办法:
（1）线圈电压过高或过低造成的，要调整电源电压或线圈电压。
（2）操作频率过高或线圈参数不符合要求造成的，需更换线圈或按使用条件选用设备。
（3）铁芯端面不平造成衔铁和铁芯吸合时有间隙造成的，要修理或更换铁芯。
线圈绝缘老化出现匝间短路或局部对地短路造成的，要更换新的线圈。
第二节热继电器故障及排除
热继电器是厂矿企业使用较普遍的电气设备之一，一般由加热元件、控制触头和动作系统、复位机构等三部分组成，它是依靠通过发热元件的负载电流超过允许值时，所产生的持续增大热量使动作机构随之动作的一种保护电器。
主要用于电力拖动系统中保护电动机的过载、及对其它电气设备发热状态的控制，目的是防止电动机等设备长时间严重过载，而导致的电动机等设备绝缘老化加速、使用年限缩短、甚至烧毁的现象发生。
热继电器常见的故障包括：
拒绝动作、误动作和动作不稳定时慢时快，产生的原因及其处理措施如下。
1拒绝动作原因及对策
热继电器与电动机等设备不匹配。
额定技术值过大或不适合，造成热继电器拒动。
额定技术参数应重新选择。
热继电器外接线螺钉虚接、虚焊。
应将外接线全部检查后接好接实。
动作电流整定值偏大，应合理调低整定值或更换额定电流符合要求的热继电器。
因负荷侧短路或负载电流过大。
反复短时操作频率过高或机械机构故障，使热继电器不能动作，导致热元件烧断或脱焊拒动。
应更换新热继电器，或选择带速饱和电流互感器的热继电器。
年久失修，导致机械动作机构和胶木零件的磨损。
积尘锈蚀或变形甚至卡住。
应修理调整，但应防止热继电器动作特性发生变化。
热继电器导板脱出，应重新放入并校验其是否灵活。
热继电器可调整部件，应调整至整定点位置。
热继电器触头接触不良，应清除触头表面尘垢或氧化物等。
热继电器动触杆弹性减小或消失、触头接触不上或烧坏。
应修理动触头杆或触头，必要时更换。
2误动作
整定值偏小，合理调高整定值或更换额定电流符合要求的热继电器。
拖动时间过长，应按电动机起动时间要求选择具有适合可返回时间级数的热继电器或起动时将热继电器短接，起动后再解除其短接。
操作频率过高，应合理选用并限定操作频率。
强烈外部冲击振动。
应采用防振措施或选用抗冲击振动性好的热继电器。
可逆运转，反接制动或密接通断。
不宜选用双金属片-热元件式继电器，应改用半导体温度热继电器保护。
热继电器安装不合规定或热继电器周围温度与被保护设备的周围温度相差太大。
应按两处温度差配置适当的热继电器。
热继电器安装不合规定或热继电器周围温度与被保护设备的周围温度相差太大。
应按两处温度差配置适当的热继电器。
3动作不稳定，时慢时快
热继电器内部机构中，个别零部件松动。
应及时紧固零部件。
电流波动太大，热继电器调整试验时，电流波动太大或外线螺丝没有拧紧、每试验中间的冷却状态不同、造成双金属片弯折。
相应措施是安装稳流器，将外接线螺钉拧紧，使冷却状态保持相同，校验电流表的准确度或更换热继电器。
第三节继电器常见故障及排除
继电器是一种根据外界输入的信号,如电气量（电压、电流）或非电气量（热量、时间、转速等）的变化接通或断开控制电路,以完成控制或保护任务的电器,它有三个基本部分,即感测机构、中间机构和执行机构,文章阐述了它们产生故障的检修方法。
1、感测机构的检修
对于电磁式（电压、电流、中间）继电器,其感测机构即为电磁系统。
电磁系统的故障主要集中在线圈及动、静铁芯部分。
（1）线圈故障检修
线圈故障通常有线圈绝缘损坏;受机械伤形成匝间短路或接地;由于电源电压过低,动、静铁芯接触不严密,使通过线圈电流过大,线圈发热以致烧毁。
其修理时,应重绕线圈。
如果线圈通电后衔铁不吸合,可能是线圈引出线连接处脱落,使线圈断路。
检查出脱落处后焊接上即可。
（2）铁芯故障检修
铁芯故障主要有通电后衔铁吸不上。
这可能是由于线圈断线,动、静铁芯之间有异物,电源电压过低等造成的。
应区别情况修理。
通电后,衔铁噪声大。
这可能是由于动、静铁芯接触面不平整,或有油污染造成的。
修理时,应取下线圈,锉平或磨平其接触面;如有油污应进行清洗。
噪声大可能是由于短路、环断裂引起的,修理或更换新的短路环即可。
断电后,衔铁不能立即释放,这可能是由于动铁芯被卡住、铁芯气隙太小、弹簧劳损和铁芯接触面有油污等造成的。
检修时应针对故障原因区别对待,或调整气隙使其保护在0.02～0.05mm,或更换弹簧,或用汽油清洗油污。
对于热继电器,其感测机构是热元件。
其常见故障是热元件烧坏,或热元件误动作和不动作。
①元件烧坏。
这可能是由于负载侧发生短路,或热元件动作频率太高造成的。
检修时应更换热元件,重新调整整定值。
②热元件误动作。
这可能是由于整定值太小、未过载就动作,或使用场合有强烈的冲击及振动,使其动作机构松动脱扣而引起误动作造成的。
③元件不动作。
这可能是由于整定值太小,使热元件失去过载保护功能所致。
检修时应根据负载工作电流来调整整定电流。
2、执行机构的检修
大多数继电器的执行机构都是触点系统。
通过它的“通”与“断”,来完成一定的控制功能。
触点系统的故障一般有触点过热、磨损、熔焊等。
引起触点过热的主要原因是容量不够,触点压力不够,表面氧化或不清洁等;引起磨损加剧的主要原因是触点容量太小,电弧温度过高使触点金属氧化等;引起触点熔焊的主要原因是电弧温度过高,或触点严重跳动等。
触点的检修顺序如下:
（1）打开外盖,检查触点表面情况。
（2）如果触点表面氧化,对银触点可不作修理,对铜触点可用油光锉锉平或用小刀轻轻刮去其表面的氧化层。
（3）如果触点表面不清洁,可用汽油或四氯化碳清洗。
（4）如果触点表面有灼伤烧毛痕迹,对银触点可不必整修,对铜触点可用油光锉或小刀整修。
不允许用砂布或砂纸来整修,以免残留砂粒,造成接触不良。
（5）触点如果熔焊,应更换触点。
如果是因触点容量太小造成的,则应更换容量大一级的继电器。
（6）如果触点压力不够,应调整弹簧或更换弹簧来增大压力。
若压力仍不够,则应更换触点。
3、中间机构的检修
（1）对空气式时间继电器,其中间机构主要是气囊。
其常见故障是延时不准。
这可能是由于气囊密封不严或漏气,使动作延时缩短,甚至不延时;也可能是气囊空气通道堵塞,使动作延时变长。
修理时,对于前者应重新装配或更换新气囊,对于后者应拆开气室,清除堵塞物。
（2）对速度继电器,其胶木摆杆属于中间机构。
如反接制动时电动机不能制动停转,就可能是胶木摆杆断裂。
检修时应予以更换。
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