一、引言
电动机根据电磁感应原理将电能转换为机械能，广泛应用于驱动各类机械设备。三相异步电动机由于具有结构简单、价格低廉、工作可靠、坚固耐用、体积较小、使用维护方便等优点，因而被广泛采用。电动机在启动和运行中，由于各种原因，可能发生各种类型的故障，危及人身和设备安全。因此，对电动机的故障进行分析，并采取必要而有效的保护措施，就成为一项相当重要的工作了。
二、三相异步电动机的故障
电动机的故障大致可以分为机械故障与电磁故障两方面，这二者之间互有关联。如轴承损坏，引起电动机的过载，甚至堵转。而风叶损坏，使电动机绕组散热困难，温度提高，绝缘老化。电动机发生故障后，不同的故障类型，有不同的表现形式，主要有：异常声音、异常气味、电动机过热发烫或冒烟、电动机运行时振动过大、电动机轴承发热、绝缘电阻明显降低、电动机不能启动等。
1. 电动机的机械故障
电动机机械方面的故障有：堵转、扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。
(1) 异步电动机定、转子之间气隙很小，容易导致定、转子之间相碰。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形，使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛。
(2) 振动应先区分是电动机本身引起的，还是传动装置不良所造成的，或者是机械负载端传递过来的，而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动，多数是由于转子动平衡不好，以及轴承不良，转轴弯曲，或端盖、机座、转子不同轴心，或者电动机安装地基不平，安装不到位，紧固件松动造成的。
(3) 如果轴承工作不正常，可凭经验用听觉及温度来判断。如果在轴承安装时不正确，配合公差太紧或太松，也都会引起轴承发热。
2. 电动机的电磁故障
(1) 电源电压过高或过低。电源电压偏高时，激磁电流增大，电动机会过分发热，过分的高电压会危机电动机的绝缘，使其有被击穿的危险。电源电压过低时，电磁转矩就会大大降低，如果负载转距没有减小，转子转数过低，这时转差率增大造成电动机过载而发热，长时间运行就会影响电动机的寿命。
(2) 三相电压不对称。当三相电压不对称时，即一相电压偏高或偏低时，会导致某相电流过大，电动机发热，同时转距减小会发出“翁嗡”声，时间长会损坏绕组。总之无论电压过高过低或三相电压不对称都会使电流增加，电动机发热而损坏电动机。
(3) 定子绕组单相接地。电动机绕组绝缘受到损坏，及绕组的导体和铁心、机壳之间相碰即为绕组接地。这时会造成该相绕组电流过大，局部受热，严重时会烧毁绕组。出现绕组接地多数是电动机受潮引起，有的是在环境恶劣时金属物或有害粉末粉尘进入电动机绕组内部造成。
(4) 定子绕组相间短路。绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后，使两导体相碰，就称为绕组短路。发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。
(5) 定子绕组匝间短路。发生在同一相绕组中的绕组短路称为匝间短路。无论是匝间短路或相间短路，都会使得某一相或两相电流增加，引起局部发热，使绝缘老化，缩短电动机的使用寿命甚至损坏电动机。
(6) 缺（断）相运行。三相异部电动机在运行过程中，断一相电源线或断一相绕组就会形成缺相运行。如果轴上负载没有改变，则电动机处于严重过载状态，定子电流将达到额定值的1.5倍甚至更高，时间稍长电动机就会烧毁。据统计，在烧毁的电动机中，因缺相运行所占比重最大。电动机缺相大多是由于某相熔断器熔断或负荷线路断线引起的。绕组断路是指电动机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。定子绕组端部，各绕组元件的接头处及引出线附近。这些部位都露在电动机座壳外面导线容易碰断，接头处也会因焊接不实长期使用后松脱。
(7) 电动机过载。引起电动机过载的原因有：所带机械负荷过大；供电电压降低引起转速下降；缺（断）相运行；电动机启动时间过长等。电动机过负荷运行时由于电流增大，发热剧增，从而使其绕组绝缘受到损害，缩短了其使用寿命甚至被烧毁。
三、三相异步电动机的保护
1. 电流速断保护
电流速断保护：速断保护动作电流Ids整定值按下列两条计算原则中所得的最大值选定。
a．要求电流速断保护的动作电流Ids必须大于电动机满载启动时的起动电流Ieq
Ids＝KkIeq＝KkKqIe
式中：Ie——电动机的额定电流归算到机端电流互感器二次侧的值；
Kq——电动机起动系数，一般取4～7；
Kk——可靠系数，取1．2～1．3。
b．在电动机附近速断保护范围之外短路时，要求Ids大于次暂态短路电流。
2. 过电流保护
过电流保护，分为定时限过电流、热过载反时限过电流保护。
(1) 定时限过流保护：延时定值需躲过电机自启动时间。当电机启动时，在T＜Tstart时，启动电流小于保护定值，保护不动作；当T≥Tstart时，时间元件动作，保护的电流定值自动减小，若此时启动电流仍超过保护新定值（为原定值一半），保护动作跳闸。
(2) 热负载反时限过流保护：热过载反时限过流保护的动作方程如下：
T=τ/（Ieq/Ids）-1
式中：Ieq——电动机运行中三相电流中的最大值；
Ids——可整定的保护动作电流；
τ——可整定的发热时间常数（一般由制造厂提供）。

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