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本文的內容是關於中小型三相非同步電動機常見故障診斷， 非常實用的設備知識， 希望對你的工作和學習有所幫助，
中小型三相非同步電動機由定子、轉子、軸承、底座等組成， 電動機用自帶風扇冷卻。 電動機轉子工作時承受各種應力， 容易出現故障， 如動不平衡、安裝不對中、非同步斷條、轉子偏心、轉子彎曲、軸系零件磨損鬆動等故障。 軸承作為轉子的支撐部件， 轉子的多數故障都是以軸承振動大， 發熱變形等形式反映出來， 所以軸承是電動機診斷和維修的重要部件之一。
一、三相非同步電機的常見故障起因與徵兆（表1）
部位
故障
起因
早期徵兆
機座
電動機振動異常
地腳螺栓鬆動
基礎剛性不去
振動加大
定子
鐵心鬆動
壓裝不進
機械振動
啟動運行雜訊大
振動加大
匝間短路
繞組損傷
製造損傷
繞組振動
三相電流不對稱
電動機振動
線圈局部溫度過高
轉子
不平衡
對中不良
動不平衡
轉子斷條
振動
雜訊
電流波動
鐵心支架等鬆動
連接松脫
製造缺陷
軸系扭振
電動機振動雜訊
與定子摩擦
偏心產生的單邊磁拉力/軸承磨損
振動、溫升增加電流波動
軸承
溫度高
軸承磨損
潤滑不良
軸承跑內套或外套
發熱
振動增加
振動雜訊
軸承磨損
間隙大
振動
二、電動機振動的測量1測量位置的選取
振動不僅與交變力有關， 而且和該測點的結構導納有關（加速度導納、速度導納、位移導納）。
ISO2373標準規定了六個測點位置， 如圖1。
振動測量是在機器表面進行， 正確選取測點位置十分重要， 否則可導致錯判誤判。 測點的選取應使傳遞路徑最短， 測點剛度最大， 以使結構導納最大， 並且每次測量位置必須相同， 儘量避免結構導納不同對測量結果的影響。
2振動參量的選取
由於有效值、峰值、峭度、頻帶能量等每個特徵參數僅對設備的某種狀態敏感， 所以一般同時採用多種特徵參數進行監測和診斷。
三、電動機振動異常的識別1定轉子異常引起的電磁振動
電機運行時， 定子和轉子的磁場相互作用， 當定子三相磁場不對稱、定轉子間氣隙不均勻、回路電氣不平衡時， 將產生較大的電磁力不平衡而引起電動機異常振動。
定子電磁振動異常的主要原因有三相電壓不平衡、電機缺相運行、三相直阻超差和定子鐵芯線圈鬆動等， 氣隙不均勻又分為動態和靜態兩種， 轉子回路電氣不平衡主要是指轉子斷條或繞線式轉子線圈不平衡。
電磁振動的特徵是：
1）切斷電源， 振動立即消失；
2）定子電磁振動和靜態氣隙不均勻的振動頻率為電源頻率的二倍， 動態氣隙不均勻和轉子異常時振動頻率既可能是電源頻率也可能是電機轉頻；
3）電機負載增加時， 振動隨之增加；
4）動態氣隙不均勻時， 電磁振動以1 /2sf0為週期脈動， 電機發出與脈動節拍相一致的電磁雜訊；
5）轉子異常引起的電磁振動， 在基頻的兩邊會出現±2sf的邊頻。
2不平衡
轉子動不平衡或轉子軸彎曲引起電機振動異常。 其振動特點為：
1）振動頻率與轉頻相同， 即振動存在較大的工頻成分；
2）振動值隨電機轉速的增大而增大， 但與電機負載無關；
3）振動值以徑向為主， 軸向值很小；
4）譜圖中一般不含工頻的高次諧波， 不平衡的振動方向主要在徑向；軸彎曲則在軸向引起大的干擾力。 實際上， 由於軸承在水準和垂直方向上剛度不同， 因此在不同方向上的振動強度表現也不同。 由於水準方向剛度較小， 振動幅值就較大，故軸心軌跡亦表現為橢圓。
3不對中
旋轉機械70%~75％的振動是不對中引起的。
不對中振動的特點：
1）在二倍頻處有大的能量分佈；
2）隨著不對中程度的增加，產生很大的軸向振動分量；
3）聯軸器兩側振動的相位關係是180°+30°；
4）二倍頻處的幅值大於工頻處的50％時意味不對中程度已加劇。
4機械鬆動
引起鬆動的常見原因有螺母鬆動、螺栓斷裂、軸頸磨損乃至裝配了不合格零件。具有鬆動故障的典型頻譜特徵是以工頻為基頻的各次諧波，譜圖中常可看到l0X。國外有人認為，若3X處峰值最大，是軸和軸承間有鬆動，若4X處有峰值，表明軸承本身鬆動。
5滾動軸承故障
主要表現形式是中小型電動機多採用滾動軸承，以球軸承和短圓柱滾子軸承為主。由於電動機品牌繁雜，結構各異，工作狀況複雜，而檢修現場無法準確測量電動機軸承及其相關配合的尺寸，給準確判斷故障原因造成困難。
滾動軸承故障造成的振動在徑向和軸向都有表現。軸承嚴重缺油或損壞引起不正常振動是最為普遍的故障之一，主要通過聽軸承聲音和測量油蓋部位的溫度來判斷，測量軸承部位振動加速度值也有一定的效果。
振動加速度主要反映滾動軸承潤滑及滾動體和滾道的損壞情況。當軸承嚴重缺油或軸承內部存在疲勞剝落等缺陷時，由滾動體或損壞點的衝擊引起的振動頻率較高。通過分析煉油廠各裝置220~280kW高壓電動機的狀態監測資料，得出以下結論：一般運行良好的電機其低頻值在3.0m/s2以下，高頻值在15.0m/s2左右；當軸承缺油時，低頻值會上升至5.0m/s2左右，需要改善潤滑，而高頻值大於20.0M/S2時需注意觀察；當高頻值大於30.0m/s2時即表明該軸承存在較明顯的缺陷；當高頻值大於50.0m/s2時，表明該軸承已損壞，須對電動機進行解體檢修。
對軸承具體損壞部位的判斷還需要使用頻譜分析法，對軸承的特徵頻率進行分析。
6地腳鬆動或基礎剛性不足
若設備在垂直方向振動強烈且成分主要為工頻，說明設備的支承系統有問題，如基礎剛度不足、鬆動；機體變形、結構薄弱；軸瓦下部虛等致使設備在垂直方向承載能力不足。當電機機座地腳螺栓鬆動或機座剛度不足時，電機在固有頻率接近2f的頻率範圍發生共振。
機泵基礎鬆動時，電機座、機泵底座和水泥基礎接合面兩側的振動幅值有較大突變，由於常常是個別螺栓鬆動，造成電機水準方向上的剛度大幅度降低，故水準振動值較大，甚至超標，而垂直方向振動值較小。電機基礎剛性不足時其振動的顯著特點是從剛性基礎底端到最上部，其振動值呈梯度變化，即越往上振動值越大。
振動幅值就較大，故軸心軌跡亦表現為橢圓。3不對中
旋轉機械70%~75％的振動是不對中引起的。
不對中振動的特點：
1）在二倍頻處有大的能量分佈；
2）隨著不對中程度的增加，產生很大的軸向振動分量；
3）聯軸器兩側振動的相位關係是180°+30°；
4）二倍頻處的幅值大於工頻處的50％時意味不對中程度已加劇。
4機械鬆動
引起鬆動的常見原因有螺母鬆動、螺栓斷裂、軸頸磨損乃至裝配了不合格零件。具有鬆動故障的典型頻譜特徵是以工頻為基頻的各次諧波，譜圖中常可看到l0X。國外有人認為，若3X處峰值最大，是軸和軸承間有鬆動，若4X處有峰值，表明軸承本身鬆動。
5滾動軸承故障
主要表現形式是中小型電動機多採用滾動軸承，以球軸承和短圓柱滾子軸承為主。由於電動機品牌繁雜，結構各異，工作狀況複雜，而檢修現場無法準確測量電動機軸承及其相關配合的尺寸，給準確判斷故障原因造成困難。
滾動軸承故障造成的振動在徑向和軸向都有表現。軸承嚴重缺油或損壞引起不正常振動是最為普遍的故障之一，主要通過聽軸承聲音和測量油蓋部位的溫度來判斷，測量軸承部位振動加速度值也有一定的效果。
振動加速度主要反映滾動軸承潤滑及滾動體和滾道的損壞情況。當軸承嚴重缺油或軸承內部存在疲勞剝落等缺陷時，由滾動體或損壞點的衝擊引起的振動頻率較高。通過分析煉油廠各裝置220~280kW高壓電動機的狀態監測資料，得出以下結論：一般運行良好的電機其低頻值在3.0m/s2以下，高頻值在15.0m/s2左右；當軸承缺油時，低頻值會上升至5.0m/s2左右，需要改善潤滑，而高頻值大於20.0M/S2時需注意觀察；當高頻值大於30.0m/s2時即表明該軸承存在較明顯的缺陷；當高頻值大於50.0m/s2時，表明該軸承已損壞，須對電動機進行解體檢修。
對軸承具體損壞部位的判斷還需要使用頻譜分析法，對軸承的特徵頻率進行分析。
6地腳鬆動或基礎剛性不足
若設備在垂直方向振動強烈且成分主要為工頻，說明設備的支承系統有問題，如基礎剛度不足、鬆動；機體變形、結構薄弱；軸瓦下部虛等致使設備在垂直方向承載能力不足。當電機機座地腳螺栓鬆動或機座剛度不足時，電機在固有頻率接近2f的頻率範圍發生共振。
機泵基礎鬆動時，電機座、機泵底座和水泥基礎接合面兩側的振動幅值有較大突變，由於常常是個別螺栓鬆動，造成電機水準方向上的剛度大幅度降低，故水準振動值較大，甚至超標，而垂直方向振動值較小。電機基礎剛性不足時其振動的顯著特點是從剛性基礎底端到最上部，其振動值呈梯度變化，即越往上振動值越大。