1.3 三相异步电动机的检测与常见故障处理

1.3.1 三相绕组的通断和对称情况的检测

三相异步电动机内部有三相绕组，在使用时按星形接线或三角形接线，可用万用表电阻挡检测绕组的通断和对称情况。

1. 通过外部电源线检测绕组

通过外部电源线检测绕组是指不用打开接线盒，直接通过三根电源线来检测绕组的通断和对称情况。通过外部电源线检测绕组如图1-16所示，正常U、V、W三根电源线两两间的电阻是相同或相近的。如果内部三相绕组为三角形接法，那么U、V电源线之间的电阻实际为V、W两相绕组串联再与U相绕组并联的总电阻，如图1-14所示，只有U、V两相绕组，U、W两相绕组，或者U、V、W三相绕组同时开路，U、V电源线之间的电阻才为无穷大；如果内部三相绕组为星形接法，那么U、V电源线之间的电阻实际为U、V两相绕组串联的总电阻，如图1-13所示，只要U、V任一相绕组开路，U、V电源线之间的电阻就为无穷大。

2. 通过接线端直接检测绕组

利用测量外部电源线来检测内部绕组的方法操作简单，但结果分析比较麻烦，而使用测量接线端来直接检测绕组的方法则简单直观。

（1）拆卸接线盒

在使用测量接线端来直接检测绕组的方法时，先要拆开电动机的接线盒保护盖，如图1-17所示，再将电源线和各接线端之间的短路片及紧固螺丝拆下，如图1-18所示。

（2）测量接线端来直接检测绕组

用万用表测量接线端来直接检测绕组的操作如图1-19所示，图中红、黑表笔接的为U2、U1接线端，故测得为电动机内部U相绕组的电阻，若红、黑表笔接的为V2、V1接线端，测得为V相绕组的电阻，红、黑表笔接的为W2、W1接线端时测得为V相绕组的电阻，正常三相绕组的电阻应相等（略有差距也算正常）。

1.3.2 绕组间绝缘电阻的检测

1. 用万用表检测绕组间的绝缘电阻

电动机三相绕组之间是相互绝缘的，如果绕组间绝缘性能下降导致漏电，轻则电动机运转异常，重则绕组烧坏。电动机绕组间的绝缘电阻可使用万用表电阻挡检测，如图1-20所示，图中为检测W、V相绕组间的绝缘电阻，正常两绕组间的绝缘电阻应大于0.5MΩ，万用表显示“OL（超出量程）”表示两绕组间的电阻大于20MΩ，绝缘良好。

2. 用兆欧表检测绕组间的绝缘电阻

在用万用表检测电动机绕组间的绝缘电阻时，由于测量时提供的测量电压很低（只有几伏），只能反映低压时的绝缘情况，无法反映绕组加高电压时的绝缘情况，要检测绕组加高压时的绝缘情况可使用兆欧表。

测量电动机绕组间的绝缘电阻使用兆欧表（测量电压500V），使用兆欧表检测电动机绕组间的绝缘电阻如图1-21所示。在测量时，拆掉接线端的电源线和接线端之间的短路片，将兆欧表的L测量线接某相绕组的接线端，E测量线接另一相绕组的一个接线端，然后摇动兆欧表的手柄进行测量，L、E测量线之间输出500V的高压加至两绕组上，绕组间的绝缘电阻越大，流回兆欧表的电流越小，兆欧表指示电阻值越大，正常绝缘电阻大于1MΩ为合格，最低限度不能低于0.5MΩ。再用同样方法测量其他绕组间的绝缘电阻，若绕组对地绝缘电阻不合格，应烘干后重新测量，达到合格才能使用。

1.3.3 绕组与外壳之间的绝缘电阻的检测

1. 用万用表检测绕组与外壳之间的绝缘电阻

电动机三相绕组与外壳之间都是绝缘的，如果任一绕组与外壳之间的绝缘电阻下降，会使外壳带电，人接触外壳时易发生触电事故。用万用表检测绕组与地之间的绝缘电阻如图1-22所示，图中为检测W相绕组与外壳间的绝缘电阻，正常绕组与外壳间的绝缘电阻应大于0.5MΩ，万用表显示“OL（超出量程）”表示两绕组间的电阻大于20MΩ，绝缘良好。

2. 用兆欧表检测绕组与外壳间的绝缘电阻

用兆欧表检测电动机绕组与外壳间的绝缘电阻使用兆欧表（测量电压500V），测量如图1-23所示。在测量时，先拆掉接线端的电源线，接线端间的短路片保持连接，将兆欧表的L测量线接任一接线端，E测量线接电动机的外壳金属部位，然后摇动兆欧表的手柄进行测量，对于新电动机，绝缘电阻大于1MΩ为合格，对于运行过的电动机，绝缘电阻大于0.5MΩ为合格。若绕组与外壳间绝缘电阻不合格，应烘干后重新测量，达到合格才能使用。

图1-23中三个绕组用短路片连接起来，当测得绝缘电阻不合格时，可能仅是某相绕组与外壳绝缘电阻不合格，要准确找出该相绕组则需要拆下短路片，进行逐相检测。

1.3.4 判别三相绕组的首尾端

电动机在使用过程中，可能会出现接线盒的接线板损坏，从而导致无法区分6个接线端与内部绕组的连接关系，采用一些方法可以解决这个问题。

1. 判别各相绕组的两个端子

电动机内部有三相绕组，每相绕组有两个接线端，判别各相绕组的接线端可使用万用表电阻挡。将万用表置于R×10Ω挡，测量电动机接线盒中的任意两个端子的电阻，如果阻值很小，如图1-24所示，表明当前所测的两个端子为某相绕组的端子，再用同样的方法找出其他两相绕组的端子，由于各相绕组结构相同，故可将其中某一组端子标记为U相，其他两组端子则分别标记为V、W相。

2. 判别各绕组的首尾端

电动机可不用区分U、V、W相，但各相绕组的首尾端必须区分出来。判别绕组首尾端常用方法有直流法和交流法。

（1）直流法

在使用直流法区分各绕组首尾端时，必须已判明各绕组的两个端子。

直流法判别绕组首尾端如图1-25所示，将万用表置于最小的直流电流挡（图示为0.05mA挡），红、黑表笔分别接一相绕组的两个端子，然后给其他一相绕组的两端子接电池和开关，合上开关，在开关闭合的瞬间，如果表针往右方摆动，表明电池正极所接端子与红表笔所接端子为同名端（电池负极所接端子与黑表笔所接端子也为同名端），如果表针往左方摆动，表明电池负极所接端子与红表笔所接端子为同名端，图中表针往右摆动，表明Wa端与Ua端为同名端，再断开关，将两表笔接剩下的一相绕组的两个端子，用同样的方法判别该相绕组端子。找出各相绕组的同名端后，将性质相同的三个同名端作为各绕组的首端，余下的三个端子则为各绕组的尾端。由于电动机绕组的阻值较小，开关闭合时间不要过长，以免电池很快耗尽或烧坏。

直流法判断同名端的原理是：当闭合开关的瞬间，W绕组因突然有电流通过而产生电动势，电动势极性为Wa正、Wb负，由于其它两相绕组与W相绕组相距很近，W相绕组上的电动势会感应到这两相绕组上，如果Ua端与Wa端为同名端，则Ua端的极性也为正，U相绕组与万用表接成回路，U相绕组的感应电动势产生的电流从红表笔流入万用表，表针会往右摆动，开关闭合一段时间后，流入W相绕组的电流基本稳定，W相绕组无电动势产生，其他两相绕组也无感应电动势，万用表表针会停在0刻度处不动。

（2）交流法

在使用交流法区分各绕组首尾端时，也要求已判明各绕组的两个端子。

交流法判别绕组首尾端如图1-26所示，先将两相绕组的两个端子连接起来，万用表置于交流电压挡（图示为交流50V挡），红、黑表笔分别接此两相绕组的另两个端子，然后给余下的一相绕组接灯泡和220V交流电源，如果表针有电压指示，表明红、黑表笔接的两个端子为异名端（两个连接起来的端子也为异名端），如果表针提示的电压值为0，表明红、黑表笔接的两个端子为同名端（两个连接起来的端子也为同名端），再更换绕组做上述测试，如图1-26（b）所示，图中万用表指示电压值为0，表明Ub、Wa为同名端（Ua、Wb为同名端）。找出各相绕组的同名端后，将性质相同的三个同名端作为各绕组的首端，余下的三个端子则为各绕组的尾端。

交流法判断同名端的原理是：当220V交流电压经灯泡降压加到一相绕组时，另外两相绕组会感应出电压，如果这两相绕组是同名端与异名端连接起来，则两相绕组上的电压叠加而增大一倍，万用表会有电压指示，如果这两相绕组是同名端与同名端连接，两相绕组上的电压叠加会相互抵消，万用表测得的电压为0。

1.3.5 判断电动机的磁极对数和转速

对于三相异步电动机，其转速n、磁极对数p和电源频率f之间的关系近似为n=60f/p（也可用p=60f/n或f=pn/60表示）。电动机铭牌一般不标注磁极对数p，但会标注转速n和电源频率f，根据p=60f/n可求出磁极对数。例如，电动机的转速为1440r/min，电源频率为50Hz，那么该电动机的磁极对数p=60f/n=60×50/1440≈2。

如果电动机的铭牌脱落或磨损，无法了解电动机的转速，也可使用万用表来判断。在判断时，万用表选择直流50mA以下的挡位，红、黑表笔接一个绕组的两个接线端，如图1-27所示，然后匀速旋转电动机转轴一周，同时观察表针摆动的次数，表针摆动一次表示电动机有一对磁极，即表针摆动的次数与磁极对数是相同的，再根据n=60f/p即可求出电动机的转速。

1.3.6 三相异步电动机常见故障及处理

三相异步电动机的常见故障及处理方法见表1-1。