摘要：工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行的目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性。在实际工作中往往会碰到意想不到的异常现象，使电机起动失败而跳闸。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作，对电器、二次回路接线、电动机及机械装置等进行检查，并对检查的结果加以分析。本文着重介绍电动机起动失败的几类主要现象，并分析其起动失败的原因及采取的对策。

关键词：机电设备 安装 试运行 电动机 机械装置 异常现象 对策

1、 概述

在工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性，对设备性能作一次检测，并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较，对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行住住会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，较大容量的电动机机会便多一些。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作（尤其是大型电动机更需要重视），并对检查的结果加以分析。

2、 电动机起动前的检查与试运行检查

2．1 启动前的检查

（1） 新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500V以下的电动机用500V兆欧表测量，对500~3000V电动机用1000V兆欧表测量其绝缘电阻，按要求，电动机每1kV工作电压，绝缘电阻不得低于1兆欧，电压在1k伏以下、容量为了1000千瓦及以下的电动机，其绝缘电阻应不低于0.5兆欧。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。

（2） 检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次，确认各环节动作无误，包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线的连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。

（3）检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的200-300kPa的压缩空气吹净内部(可使用吹风机或手风箱等来吹)，但不能碰坏绕组。

（4） 检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定（通常允许电源电压波动范围为±5%），接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。

（5） 检查电动机紧固螺栓是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。

（6） 检查保护电器（断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等）整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。。

（7） 电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂的规定。

（8） 检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴（如水泵、风机等），检查转动是否灵活，有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。

（9） 检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度，联轴器连接是否完好。

（10）检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕，转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩擦声或其它异声。

（11）检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。

2．2电动机试运行过程中检查。

2．2．1启动时检查

（1）电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意，传动部分附近不应有其它人员站立，也不应站在电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。

（2）接通电源之前就应作好切断电源的准备， 以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时（如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等）能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。由于启动电流大，拉合闸动作应迅速果断。

（3）一台电动机的连续启动次数不宜超过3~5次，以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。

（4）电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。

（5）使用三角启动器和自耦减压器时，软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。

2．2．2试运行时检查

（1）检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。

（2）检查电源电压是否正常。对于380V异步电动机，电源电压不宜高于400V，也不能低于360V。

（3）记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。

（4）检查电动机所带动的设备是否正常，电动机与设备之间的传动是否正常。

（5）检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。

（6）用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。

（7）检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常，轴承温度是否符合制造厂的规定（对绝缘的轴承，还应测量其轴电压）。三相异步电动机的最高容许温度和最大容许温升见表2—1。

表2—1 三相异步电动机的最高容许温度

（周围环境温度为 40ºC）

绝缘

等级

测试项目

测试方法

定子

绕组

转子绕组

定子

铁心

滑环

滑动

轴承

滚动

轴承

绕线式

鼠笼式

A

最高容许温度（ºC）

95

100

95

100

—

—

100

—

100

—

80

—

95

—

最大容许温升（ºC）

温度计法

电阻法

55

60

55

60

—

—

60

—

60

—

40

—

55

—

E

最高容许温度（ºC）

105

115

105

115

—

—

115

—

110

—

80

—

95

—

最大容许温升（ºC）

温度计法

电阻法

65

75

65

75

—

—

75

—

70—

40—

55

—

B

最高容许温度（ºC）

110

120

110

120

—

—

120

—

120

—

80

—

95

—

最大容许温升（ºC）

温度计法

电阻法

70

80

70

80

—

—

80

—

80

—

40—

55

—

F

最高容许温度（ºC）

125

140

125

140

—

—

140

—

130

—

80

—

95

—

最大容许温升（ºC）

温度计法

电阻法

85

100

85

100

—

—

100

—

90

—

40

—

55

—

H

最高容许温度（ºC）

145

165

145

165

—

—

165

—

140

—

80

—

90

—

最大容许温升（ºC）

温度计法

电阻法

105

125

105

125

—

—

125

—

100

—

40

—

55

—

（8）检查换向器、滑环和电刷的工作是否正常，观察其火花情况（允许电刷下面有轻微的火花）。

（9）检查电动机的轴向窜动（指滑动轴承）是否超过表2—2的规定。测量电动机的振动是否超过表2—3的数值（对容量为40千瓦及以下的不重要的电动机，可不测量振动值）。

表2—2 电动机轴向允许窜动量

电动机容量

（千瓦）

轴向允许窜动范围 （毫米）

向一侧

向两侧

10及以下

10~20

30~70

70~125

125以上

0.50

0.75

1.00

1.50

2.00

1.00

1.50

2.00

3.00

4.00

注：向两侧的轴向窜动范围，系根据转子磁场中心位置确定。

表2—3 电动机的允许振动值

转 数

转/分

允许振动值（毫米）

一般电动机

防爆电动机

3000

1500

1000

750以下

0.06

0.10

0.13

0.16

0.05

0.085

0.10

0.12

3、 电动机发生故障的原因

电动机发生故障的原因可分为内因和外因两类：

3．1故障外因：

（1）电源电压过高或过低。

（2）起动和控制设备出现缺陷。

（3）电动机过载。

（4）馈电导线断线，包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线。

（5）周围环境温度过高，有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。

3．2故障内因：

（1）机械部分损坏，如轴承和轴颈磨损，转轴弯曲或断裂，支架和端盖出现裂缝。所传动的机械发生故障（有摩擦或卡涩现象），引起电动机过电流发热，甚至造成电动机卡住不转，使电动机温度急剧上升，绕组烧毁。

（2）旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。

（3）绕组损坏，如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿，匝间或绕组间短路，绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错，焊接不良，绕组断线等。

（4）铁芯损坏，如铁芯松散和叠片间短路。或绑线损坏，如绑线松散、滑脱、断开等。

（5）集流装置损坏，如电刷、换向器和滑环损坏，绝缘击穿。震摆和刷握损坏等。

4、电动机起动失败的原因分析与对策

以图4—1所示的典型电路，即其一次回路的短路保护是使用断路器QF（或熔断器），控制电器接触器K，热继电器FT作过载保护（有时FT接在电流互感器二次侧回路中）为例，来介绍电动机起动失败的异常现象，并分析其起动失败的原因及采取的对策。

4．1电动机的控制与保护

4.1.1电动机一起动立即跳闸，即瞬动跳闸：

（1）断路器QF瞬动跳闸 QF瞬动跳闸，会使人怀疑是否发生了短路故障，一般而言，设备安装完毕，在有关的开关柜内先将导电物等清除干净，再作绝缘耐压试验，各部位都符合要求后方可带电试车。所以短路故障可能较少，而且凡发生短路故障均有迹象可查，或有火花。或有焦烟气味，同时兼有异常声音，事后再作绝缘试验，能发现绝缘已损坏。最迷惑不解的是一切都好，但断路器仍然发生瞬动跳闸，此时应确认断路器选择的脱扣电流值是否合理。如40KW的电动机，其额定电流约80A。在选择用断路器时，选用脱扣电流100A似乎可以了，而且瞬时电流倍数为10，可达1000A，足以躲开电动6IN的起动电流，似乎不应该有问题。但如果考虑下列因素之后，原因便清楚了。

1断路器整定值，制造允许误差老产品为±20%、新产品为±10%，碰得不巧，所选用的断路器正好是—20%的误差，所以其实际瞬动脱扣电流值得注意 1000×（1-20%）=800（A）。

2电动机的起动电流6 IN通常指周期分量。在起始的2至3个周边中。非周期分量的作用很明显，两者叠加有时峰值可达到额定值的13倍。即40KW电动机的额定电流为80A，其起始（峰值）起动电流可达13×80=1040（A），超过了上述的800A。这个峰值出现在起始的1～2个周波,若用熔断器作短路保护是不会分断的，而断路器，特别是带限流特性的高分断能力的断路器，动作都是相当灵敏，会因此而跳闸。对策是提高断路器脱扣电流值。现在有一些型号的断路器，其整定值是可调的，（国产的断路器整定值可调的相对较少，进口的断路器整定值可调的较多）改动很方便。当然更多的是固定不可调的，那只好更换断路器。

（2）熔断器的瞬时熔断与短延时分断 如果一次回路是用熔断器作保护电器，一般而言，凡是新设备且熔断器规格选择合理的，在故障时不会发生瞬时熔断的现象。但下列情况，应予以重视。熔断器熔断体严重受伤，但还维持着薄弱的电气导通性能，一旦起动电流通过时，该熔断体即熔断。如果正好是控制回路所接的一相，那么接触器线圈失电，即造成接触器失压跳闸，合闸失败。

有两种情况能使熔断器受伤：其一是机械外力作用，外壳破裂，导致熔断体受伤，此种情况是可观察到的：另一种是已在其它场合使用过的熔断器，曾发生过相间短路故障（这种情况发生的可能性极少）。如果熔断的一相不是控制回路的同相，接触器不会因此而失压跳闸，便表现为电动机缺相运行。此时电动机转矩不足，无法起动，表现堵转状态，电流值始终维持在6 IN左右。热保护因此而动作，接触器跳闸，起动失败。此时应更换全部熔断器（因为其它两相熔断器也因长时期6 IN工作电流而影响其特性），排除其它原因后再起动。当然在此过程中，必须注意电流表指示值，确保无其它异常情况。

（3）接触器K瞬动跳闸 K 起动时瞬动跳闸有两个原因：

1二次回路故障 如果从电压表上看，起动时电压没有太大的跌落，原因便在二次回路，可以从以下几个方面逐一检查。

a 二次回路熔断器FU熔断：通常大家不重视二次回路熔断器的选择。不管接触器的容量大小，选用额定电流2A的熔断体（熔芯）很多。对于小容量的接触器问题不大，当接触器容量达250A时，接触器线圈起动容量达1KVA以上（如B型接触器），如果使用～220V的线圈，其电流可达到4.5A,2A的熔断体便可能熔断,这就造成接触器线圈失电,合闸失败。此时信号灯均熄灭,很容易判断原因,只要将熔断器换成功10A的即可。若再发生熔断，那么要寻找其它有什么地方发生了短路。

b合闸回路接触器K自保持触点故障： K的辅助触点一直用来作接触器合闸后的自保持，但该辅助触点在制造及校核时，历来不被制造商重视，会较多的遇到接触不良的情况。因它是常开的，接触不良在合闸前是不会发觉的，合闸后的自保持全靠该触点，接触不良便于工作不能自保持，接触器线圈失电跳闸，合闸便失败。发现此种情况，应再按一次按钮，此时注意合闸时接触器辅助触点动作情况，再检查一下触头上无杂物污染。若有，应用砂纸将杂物、污染物擦去，再试合一下即可。

c 自控联锁触点工作不正常： 有一些电动机是有联锁控制的，如锅炉房鼓风机与引风机（在引风机未起动工作时，鼓风机不能起动）；多个皮带机组成的流水线或输送系统（上一个皮带机未工作，下一个皮带机不能起动）；水泵高液位自动停车等。

图4-1控制回路中，在跳闸按钮SSTP与FT之间串联相关的自控联锁触点，在单机试车时，应将自控联锁触点临时短接。在联动试车时，应解除临时短接线。自控联锁触点工作状态不良，那么合闸便有困难（这种事故有时是因触点抖动而瞬动跳闸，有时是合闸不上）。

2一次母线电压过低 要保证接触器K可靠吸合，其线圈电压不得低于额定电压的85%。如果电动机比较大，供电线路离电源又较远，在起动时由于起动电流较大，线路压降就要大一些，很可能低于额定电压85%，接触器无法吸合，这从电压表上可以观察到。对策是在接触器所处的母线上设置补偿电容。因为电动机起动时70%是无功电流，设置电容补偿以减少流过供电线路的电流。补偿的电容量可按电动机额定容量的80%考虑。如仍不够，可增加电容量直至电动机能

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