[科普中国]-鼠笼式电动机

鼠笼式电动机，鼠笼式三相异步电动机（Squirrel-cage motor）是指电动机的定子上为三相散嵌式分布绕组，转子为笼式的导条。因为该导条形状与鼠笼相似，故称之为鼠笼式异步电动机。

概述在现代工农业生产中，三相交流鼠笼式异步电动机的用途最为广泛，大约有70%～80%的机械传动设备是由它来驱动的。由于这种电动机结构简单、运行可靠、维修方便、价格便宜，因而得到广泛应用。但如果采用金压起动方式，则一般起动电流较大，约为额定电流的5～7倍。较大的起动电流往往会引起电压下降，导致在其他用设备运行质量变坏，严熏时会造成在用设备停转、损坏等事故。此外，也增大了损耗。

常见故障一、绕组接地

绕组接地就是电动机定子绕组由于受潮或受外力作用而损坏，造成绕组与电动机定子铁芯和转子问绝缘值降低．甚至为零。若发生该故障，电动机机壳带电不能正常启动，机体温度升高．甚至烧坏。可用兆欧表对各相绕组进行对地检测直流电阻，若阻值较小，可判定绕组受潮；若阻值等于零，则绕组已完全接地。其原因有：

(1)电动机长期不用或维护保养不当、造成绕组受潮，阻值减少。应在运行前做绝缘电阻检测。低于0.5兆欧姆时不能使用，同时在运行中定期测试，一旦发现绝缘电阻降低应及时烘干。

(2)电动机在腐蚀性气体环境里长期过载、过压、过流、缺相运行，造成绝缘老化，性能降低。应重新调整电机使之达到良好的工作状态。

(3)电动机绕组烧坏。

(4)修复电动机时，由于操作不当破坏了电磁线和引出线的绝缘层或局部槽绝缘以及槽绝缘未垫好或端部线圈过长、过大、过小造成的碰壳接地。

二、短路故障

该故障一般分为相间短路、匝间短路(或线圈间短路)和极相组间短路。

1、相间短路。

相间短路是由于绕组端部或双层绕组槽内，层间绝缘未处理好或电动机长期过压、过载和缺相运行，使相问绝缘层老化、击穿、受潮所致。当发生该故障时电源熔丝速熔，电动机不能启动。自动空气开关或漏电保护装置动作，严重时可能烧坏绕组。

2、匝间短路。

匝间短路是由于导线本身绝缘损坏，导致相邻导线接触发生的短路现象。若匝间短路时，三相电流不平衡，有明显的电磁噪音，而且其短路电流使绕组迅速发热、冒烟甚至发出焦臭味。造成该故障的原因有：绕组端部被机械碰伤；嵌线时线圈绝缘漆层被刮坏；长期过载过压运行使绝缘老化、开裂、脱落、绕组受潮后进行放电所造成。

3、极相间短路。

大都是因为绕组连接线的绝缘套管未套好所致。一般多发生在修复后的电机中。可将绕组加热软化后，重新套好套管或用复合绝缘纸隔离来处理。

三、断路故障

该故障一般发生在电动机绕组端部的各接线头或引出线端．是由于焊接不良、腐蚀性焊剂未清除干净而造成的虚焊或松脱，还有绕组受机械应力或受机械碰撞造成线圈断路。该故障在修复时最为常见，只要严格遵循工艺标准，强化维修质量，问题就不难解决。

四、过载运行

过载运行表现出的特点为电动机工作声音沉闷、转速下降、无力、电机温升过高，甚至闻到绝缘漆的焦臭味或冒烟以及指示电流增大。发生过载运行的主要原因是对电动机和负载配置不合理所造成。在选择电动机时，应了解电动机的性能，了解负载所需的最小功率，合理配置才能避免过载运行所带来的不必要的损失。1

直接启动所谓直接起动，就是利用闸刀开关、铁壳开关、电磁起动器或空气断路器，将鼠笼式电动机直接接到符合其额定电压的电源上。使用上述四种开关的利弊与操作方法分试如下：

1、闸刀开关

三相闸刀是用来闭合和分断电路用的，其下面所接的熔体可保护电动机不受过载和断路电流的伤害。起动时，只要将闸刀开关合上，接通电源，电动机就可运转；停机时，只要将闸刀开关迅速拉图1开，切断电源，电动机就停止运转。但这种开关闸刀开关与熔体组合的起动接线图只能起动7．5kW以下的电动机，且开关的额定电流应为电动机额定电流的3倍。

闸刀开关的灭弧性能较差，合上或拉下闸刀时，操作者应站在闸刀的侧面，动作应迅速、果断。否则，在闸刀与触头之间产生电弧，会将闸刀开关烧坏，也容易发生人身事故。通常在拉闸前，先使电动机处于空载或轻载状态。

2、铁壳开关

用铁壳开关起动电动机时，也与闸刀开关一样，采用熔体作为电动机的短路与过载保护装置。这种开关可用于直接起动28kW以下的电动机。开关的额定电流应为电动机额定电流的3倍以上。起动时，只要将开关手柄推向“闭合”的一边，即向上扳，电动机就可立即运转，投入工作之中；停机时，只要将开关手柄拉向“分断”的一边，即向下扳，电动机就停止工作，操作非常方便。

铁壳开关结构、操作虽与闸刀开关相似，但其性能优于闸刀开关。它操作起来安全、可靠，维护修理又较方便、简单。只是在选择铁壳开关所连接的熔体时，要考虑起动电流比较大这一因素。若熔体截面选得较大，电动机就可能因长期少量过载而造成过热或烧毁等故障。

智能型鼠笼电动机结构组成(1)断相和过载监控器：是由电流互感器等组成．串在电机绕组主回路内，起到对电机起动及运行电流的测量和监控作用。

(2)切换器：是由电子元件组成触发回路、时间回路、切换回路等构成的。当电机起动时通过自动触发、计时等起动完毕后进行切换。

(3)显示屏：起动器设有数码显示屏，能够对电机起动状况、保护动作类型等运行情况进行实时显示。

(4)动作微调控制器：主要是对断相、过载、失电、短路等故障动作值进行整定与微调控制，发出开关动作指令。

(5)其他元件：由起停按钮、交流接触器等组成的电机控制回路。

特点(1)体积小、结构简单

装置采用新型电力电子等元件．使起动器的体积较小，内部结构简单。便于安装，也减少了电耗。

(2)触点少，使用寿命长

由于装置减少了电器”硬触点”和控制继电器、开关等传统的电气设备，使容易产生电气故障的接点大为减少了，使用寿命增加了。

(3)智能型、免维护

装置应用了自动和微调及数码显示功能，对电机起动、运行的状况进行实时监控。对电机发生的故障能及时进行显示和保护，从而使电机运行更加安全，可靠。

(4)安装简单、运行可靠

由于装置的起动、控制及保护和内部接线都集中在一体，因此安装十分简单。无须其他的触点和更多的设备进行控制，使运行元件更加简捷、运行更加可靠。2

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学