1、三相异步电动机综述

三相异步电动机是当前工业生产中最为常见的动力传动设备，三相异步电动机主要由旋转转子以及固定转子构成，转子构件会借助极端轴承安装在定子的内腔之中，转子与定子之间需要保持一定的距离，从而使得转子可以在定子中进行稳定转动。气隙是三相异步电动机运行的重要技术参数，其数值大小将直接影响三相异步电动机的运行性能。其中，定子由机架、铁心以及三相绕组构建，三相绕组构件对异步电动机的运行有着极大的影响，其可以将电能转换成为机械能，三相绕组的结构呈现对称分布特点，通常情况下，其输出端子会在机架外部接线盒中，呈现三角形或是Y形。转子一般由风轮绕组、铁心等构件组成，转子铁心是发动机磁路的重要组成部分，是由硅片制作而成，其与铁心不同，转子铁心的叠片会在外圆范围内出现位移，并在旋转铁心的圆柱面上形成诸多凹槽，从而对风轮进行放置。而转子通风的主要作用是对磁场进行切断，从而形成感应电流以及感应电势，其整体结构可以分为两种，即绕线式绕组以及笼式绕组，笼式绕组转子的最大特点为其结构相对较为简单，在制作方面相对较为便捷，同时使用成本相对较低。而绕线绕组转子的结构相对较为复杂，其使用成本明显高于笼式绕组。

当三相异步电动机的对称交流电流通过三相窗口时，其会产生同步速度为N₁的旋转磁场，并沿着转子内部以顺时针的方向进行转动，当旋转磁场以及N₁进行速度旋转时，转子驱动器初始状态为静止状态，因此，转子驱动会将统计及旋转磁场进行切断，从而生成感应电磁力。转子驱动器的电流会受到静电场中的电磁力影响，而在电磁作用的影响下，叶轮会推动转子沿着旋转磁场的方向进行旋转。

2、三相异步电动机定子绕组故障分析

2.1定子绕组短路故障

导致定子绕组短路故障的成因如下：三相异步电动机的定子绕组电流相对较大，电源电压升高、机械损伤以及单相运行等问题都将导致三相异步电动机定子绕组出现短路故障，短路故障可以分为相间短路、匝间短路以及绕组对地短路，其中，匝间短路是指在一个匝间或者多个匝间出现了短路，这种故障的表现形式一般为“断线”或“虚接”。在电机绕组的线圈中，每一匝之间都会存在着一定的电阻，当一组线圈出现匝间短路时，就会使一组线圈中的电流发生变化，从而使其他线圈中的电流也随之发生变化。这样就会使相邻两个匝间电流的相位发生变化。由于电流分布发生改变，其周围相邻两个匝间的电压也会随之发生相应的变化，当这些变化积累到一定程度后就会引发短路故障。而绕组相间短路是指定子绕组与机壳或定子铁心发生短路，是电动机的严重故障之一^[1]。

2.2定子绕组接地故障

造成定子绕组接地故障的主要原因如下：三相异步电动机的定子组受潮，使得其绝缘电阻下降，导致绝缘材料丧失绝缘作用。或是绝缘物出现老化以及开裂问题。亦或是定子以及转子在相互摩擦的过程中，导致绝缘损害或是在镶嵌线路的过程中，使得定子组绝缘出现损伤。除此之外，绕组顶部与端盖出现碰撞，使得定子绕组的引出线绝缘性出现损坏。

3、三相异步电动机定子绕组检查及故障处理

3.1短路故障处理

针对短路故障而言，工作人员的检查方法如下:（1）观察法。工作人员需要对烧焦的绝缘位置进行仔细观察，并开启电机，电机保持空转20min后，将端盖打开，并用手触摸线圈端部，倘若部分线圈的温度高于临近线圈，则说明该位置为定子绕组短路位置。（2）电桥法。工作人员需要将定子绕组之间的连接线拆除，并使用直流单臂电桥对三相绕组直流电阻进行测量，倘若其电阻相差高于5%，则说明空载电流过大，定子绕组可能出现匝间短路风险。（3）电流检查法。使用钳形电流表对三相绕组电流进行检查，倘若三相绕组电流的空载数值相差高于5%，则表明出现短路故障。

故障处理如下：定子绕组短路故障一般会出现在同极同相的两相邻线圈内，或是上下层线圈内部以及线圈槽外部，工作人员倘若可以直接观察出短路点，则可以借助专业工具插入在两个线圈之间，将线圈的槽外部进行分离，并在其中增加绝缘垫，同时涂刷绝缘漆，使得其绝缘性得到有效的恢复。倘若短路位置位于槽内，并且短路程度相对较为严重，工作人员则需要对线圈进行更换。除此之外，针对绕组相间短路而言，工作人员需要立即将电机停电，断开电源，取出所有的线圈和其他附件。将绕组短的一端拆开，把短路处用绝缘材料包扎好。值得注意的是，不要使绕组线端发生短路；绕组短的一端要留有一定的余量。

3.2接地故障处理

针对接地故障而言，工作人员可以借助多样化的检查方法对接地故障进行全面检测，并针对检测结果对接地故障问题进行处理^[2]。

检测方法如下：（1）兆欧表检查法。工作人员需要将三相绕组的连接线进行拆开，同时将电动机外壳以及电动机绕组与兆欧表的出线端进行连接，并对手柄进行摇动，工作人员需要保持手柄摇速为120r/min，倘若测试出的绝缘电阻高于0.5，则可以说明其定子绕组的绝缘性相对较好，倘若测量的绝缘电阻低于0.5或是无限接近零，则说明定子绕组已经受潮或是绝缘性相对较差，倘若测量的绝缘电阻为0，则说明定子绕组已经接地，倘若兆欧表的指针出现左右摇摆，则说明绝缘已经被击穿。（2）万用表检查法。与上述方式一致，工作人员需要拆除三相绕组连接线，同时使用万用表对其绝缘性进行测量，其检测标准与上述检查法一致。（3）校验灯检查法。将绕组之间的连接线拆除，将36V灯泡与交流36V电压进行串联，以此来对其绝缘状况进行逐相测量。倘若灯泡出现光亮，则说明定子绕组已经接地，倘若灯泡出现微弱光亮，则说明定子绕组绝缘被击穿。倘若灯泡不亮，则说明定子绕组绝缘性良好。

故障处理如下：工作人员可以在定子绕组接地故障位置增添新的绝缘材料，并对其涂刷绝缘漆，在涂刷完成后，对其进行烘干处理。针对接地构件位于线槽内部时，工作人员需要将绕组进行更换或是使用线圈穿绕修补的形式来对接地线圈进行更换。倘若定子绕组受潮，工作人员需要取出转子，并将定子故障绕组的表面进行清理干净，并使用烘箱对其进行烘干，当绝缘电阻高于0.5时，对其涂刷绝缘漆，并对其进行烘干，以此来规避回潮^[3]。

结论：综上所述，三相异步电动机定子绕组故障是影响电动机正常平稳运行的重要因素，为切实保证三相异步电动机安全平稳运行，工作人员需要对定子绕组故障进行分析，并制定科学合理的检查与故障处理方法，全面提高三相异步电动机的安全运行质量，满足工业生产对于三相异步发电机的运行需求。

参考文献：

[1]杨勇,侯望,唐开明,等. 浅谈电动机轴向窜动对往复式压缩机影响及控制措施[J]. 中国设备工程,2023,(24):111-113.

[2]汤绍钊,叶德住,张悦琳,等. 三相异步电动机效率测量不确定度评定[J]. 质量安全与检验检测,2023,33(06):95-100.

[3]孟鑫,赵喜良,闫学鹏,等. 三相异步电动机定子绕组局部烧毁故障原因分析[J]. 防爆电机,2022,57(03):69-71.