三相异步电动机控制箱常见故障分析

王军　李飞

摘 要：作者长期从事中小型船舶设备维系与保养工作，三相异步电动机在中小型船舶中使用最为广泛，主要涉及船舶液压舵机、油泵、风机、电动绞盘等重要设备。如电动机无法正常工作，严重影响船舶的安全航行。文章介绍的是三相异步电动机几种常见的控制方式和常见故障，以及故障分析及排除的方法。

关键词：船舶；三相异步电动机；故障诊断

引言

三相异步电动机常见的控制方式有单向启动停止控制、正反向启动控制和Y-△降压起动控制等。

1 单向起动停止控制

三相异步电动机单向起动停止控制线路常用于液压舵机、鼓风机、电砂轮、油泵等需要單向运行的电动机控制设备，如图1所示。

启动电机时，先将电源开关S闭合。按下启动按钮SB1时，交流接触器线圈KM通电，KM主触头闭合，电动机与三相电源接通启动。同时，与SB1并联的KM辅助触头也闭合。当松开SB1时，接触器线圈仍然保持通电，电动机M继续运转。此辅助触头称为自锁触头。当需要停止电动机M时，按下停止按钮SB2，接触器线圈KM失电，KM主触头和辅助触头均断开，电动机M停转。

2 正反向起动控制

正反向起动控制线路的主回路使用两个交流接触器KM1，KM2来改变电动机的电源相序，当KM1通电时，使电动机正转，而KM2通电时，使电源线两相对调接入电动机定子绕组，电机反转。如图2所示。

接触器的辅助常闭触点KM1和KM2保证了两个接触器线圈不能同时通电，这种控制方式称为互锁或者联锁，这两个辅助常开触点称为互锁或者联锁触点。

测量主回路：（1）分别按下接触器KM1、KM2，将两支表笔分别接在电源接入端，应测得电动机绕组之间的电阻。（2）检查电源换相，将两支表笔分别接在电源接入端和机电接入端，按下KM1测得电阻值R0，按下KM2测得的电阻为电动机两相绕组间的电阻值。

测量控制回路：将万用表表笔分别接到控制回路接入端子上进行以下测量。（1）测量起动、停止控制，分别按下KM1、KM2的触点，应测得KM1、KM2线圈电阻值，在按下KM1或KM2触点架的同时，再按SB3时，万用表应显示电路由通而断，这说明起动、停止控制线路良好。（2）测量自保线路，分别按下KM1、KM2线圈测量线圈的电阻值。若不正常时应检查按钮盒内的接线和接触器自保持触点接线。（3）测量按钮联锁线路，将万用表两支笔分别接到控制回路接入端子上，按下KM1触点架应测得KM1线圈电阻值，再按下SB2时，使其常闭触点分断，万用表显示由通而断；同时按下SB1和SB2时，KM1或KM2的触点无论是闭合还是断开，万用表显示均为断开。（4）检查过载保环节。

3 Y-△降压起动控制

Y-△降压起动线路常用于轻载或无载起动的电动机的降压起动控制。由于采用按钮操作，用接触器接通电源改换电动机绕组的接法，因而使用方便，如图3所示。

按下起动按钮SB1，时间继电器KT和接触器KM2同时通电吸合，KM2的常开主触点闭合，把定子绕组连接成星形，其常开辅助触点闭合，接通接触器KM1。KM1的常开主触点闭合，将定子接入电源，电动机在星形连接下起动。KM1的一对常开辅助触点闭合，进行自锁。经一定延时，KT的常闭触点断开，KM2断电复位，接触器KM3通电吸合。KM3的常开主触点将定子绕组接成三角形，使电动机在额定Y-△降压起动控制电压下正常运行。

检主电路时，断开控制线路。（1）检查KM1控制作用，将万用表的两支表笔分别接到S的下端子和M上的U1端子，测量为断路，按下KM1触点测量时为通路，再用同样的方法测量V1和W1。（2）检查Y形接线起动，将万用表表笔按到S下两相，同时按下KM1和KM2的触点，测量电动机两相间绕组电阻值，同样方法测量其他两相。（3）△形运行线的检查，将万用表表笔按到S下两相，同时按下KM2、KM3触点，测量电动机两相绕组串联后再与第三相绕组并联的电阻值。

检查控制线路时，首先连接好主回路，将万用表表笔接到S下端子两相进行测量：（1）测量Y形起动控制时，按下KM1、KM2触点，测出两个线圈的并联电阻值，松开后两个接触器触点KM1、KM2复位后，再按下KM1触点，测出结果与按下两个接触器触头相同，则说明起动线路正常。（2）Y形控制线路的检查，同时按下KM1、KM2触点，测出两个线圈并联电阻值后，再按下KM3使其常闭触点分断，使万用表显示电阻值增大（为KM1线圈电阻值），再将KM2触头松开，同时按下KM1、KM3触点，测出KM1和KM3两个线圈的并联电阻值。

4 结束语

文章介绍了三相异步电动机的三种常见的控制方式，中小型船舶上电机控制方式多数采用上述三种控制方式或由以上三种方式发展而来，掌握以上三种方式的控制原理及故障排除方式是非常有必要的。

参考文献

[1]马小军，等.可编程控制器及其应用[M].东南大学出版社，2007.

[2]李正吾，等.新电工手册[M].安徽科学技术出版社，2015.