電動機常見故障分析與維護

郝德東

摘要:電動機在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著極其重要的作用,本文分析了電動機在工作中的常見故障,并給出了日常維護的一些方法。

關(guān)鍵詞:電動機 電氣 故障

0 引言

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,電動機被廣泛的作為動力裝置來使用。在生產(chǎn)運行和檢修過程中會出現(xiàn)各種各樣的故障,如果不及時處理,將影響電動機的正常運行。本文根據(jù)作者多年的電動機維護經(jīng)驗,就電動機使用過程中的故障加以分析,以供參考。

1 電動機的選擇

1.1 根據(jù)電動機安裝地點的不同來選擇電動機的形式。如在石油化工行業(yè)的易燃易爆場所應(yīng)當(dāng)選擇防爆電機,其他場合可以使用開啟式電機,粉塵較多,水滴飛濺的地方應(yīng)當(dāng)使用封閉式電機等。

1.2 根據(jù)負(fù)荷使用情況,確定電動機的功率。電動機的功率一般應(yīng)為生產(chǎn)機械功率的1.1~1.5倍。如果功率選擇過大,不僅增加投資,同時也降低了機械效率,增加生產(chǎn)成本。如果功率選擇過小,電動機長期承受過大負(fù)荷,會使溫度上升過高而損壞絕緣,縮短電動機使用壽命。

1.3 根據(jù)工作機械的轉(zhuǎn)速要求以及傳動方式選擇電動機。轉(zhuǎn)速配套原則是使電動機和生產(chǎn)機械都在額定轉(zhuǎn)速下運行,傳動方式兩者相同。

2 電動機常見故障分析

2.1 機械故障

2.1.1 掃膛:掃膛一般是由于軸承損壞,軸彎,或者檢修時裝配不當(dāng),導(dǎo)致定轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦所致。在電動機的檢修裝配過程中,應(yīng)當(dāng)保持電動機各部件的清潔,保證端蓋,軸承等的裝配合理,不野蠻施工,否則導(dǎo)致相應(yīng)部件受力變形,電動機無法運轉(zhuǎn)。

2.1.2 軸承損壞:軸承損壞是電動機運轉(zhuǎn)中較常見的故障。導(dǎo)致軸承損壞的原因大致有:①軸承裝配不當(dāng),如冷裝時不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損,導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過盈量或過盈量變小,出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象,裝電機端蓋時不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀,特別是跑內(nèi)圈故障會造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升,只要軸承完好,允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承重新更換,電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過小或不均勻?qū)е螺S承運行時磨擦力增加,溫度急劇上升直至燒毀。③軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈,運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯位或重新對轉(zhuǎn)軸機加工后精度不夠,致使軸承內(nèi)、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“別勁”后溫度升高直至燒毀。⑤由于電動機本體運行溫升過高,且軸承補充油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問題,例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。⑧備機長期不運行,油脂變質(zhì),軸承生銹而又未進行檢修。

2.1.3 振動:振動應(yīng)先區(qū)分是電動機本身引起的,還是傳動裝置不良所造成的,或者是機械負(fù)載端傳遞過來的,而后針對具體情況進行排除。屬于電動機本身引起的振動,多數(shù)是由于轉(zhuǎn)子動平衡不好,以及軸承不良,轉(zhuǎn)軸彎曲,或端蓋、機座、轉(zhuǎn)子不同軸,或者電動機安裝地基不平,安裝不到位,緊固件松動造成的。振動會產(chǎn)生噪聲,還會產(chǎn)生額外負(fù)荷。

2 電氣故障

2.1 缺相運行:三相電源中只要有一相斷路就會造成電動機缺相運行。三相電動機缺一相電源后,如在停止?fàn)顟B(tài),由于合成轉(zhuǎn)矩為零而堵轉(zhuǎn)(無法起動)。電動機的堵轉(zhuǎn)電流比正常工作的電流大得多。因此,在此情況下接通電源時間過長或多次頻繁地接通電源起動將導(dǎo)致電動機燒毀。運行中的電動機缺一相時,電動機氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場,如負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小,仍可維持運轉(zhuǎn),僅轉(zhuǎn)速略有下降,并發(fā)出異常響聲;負(fù)載重時,運行時間過長,將會使電動機繞組燒毀。

2.2 繞組短路或接地:繞組短路分為匝間斷路和相間短路,相間短路易造成熔斷器熔斷,斷路器跳閘甚至影響上一級開關(guān)導(dǎo)致系統(tǒng)故障;匝間短路是由于繞組漆包線絕緣層性能差而損壞;,從而使相間導(dǎo)線直接碰及,形成了一個低阻抗的電流回路,使匝間電流增大而使線包發(fā)熱,時間長了會使整個定子繞組產(chǎn)生過熱,最終因熱量劇升而擊毀繞組,匝間短路是電機溫度異常升高的最大原因。短路故障可在降低定子繞組電源電壓情況下,通過測量電流來判斷,也可以測量其直流電阻來判斷;而接地故障大多是由于繞組絕緣損壞,電動機進水引起的,在起動電動機前,首先應(yīng)對電動機絕緣進行測試,合格后才能送電運行。

2.3 三相電流不平衡:三相電流不平衡的故障,常常由于電動機外部電源電壓不平衡所引起,其內(nèi)部原因主要是繞組匝間短路或在電動機重繞修理時線圈匝數(shù)錯誤或接線錯誤。

3 電動機的維護

3.1 使用環(huán)境應(yīng)經(jīng)常保持干燥,室外電機應(yīng)當(dāng)注意防雨措施,防止電機進水;電動機表面應(yīng)保持清潔,進風(fēng)口不應(yīng)受塵、纖維等阻礙。

3.2 當(dāng)電動機的保護發(fā)生動作時,應(yīng)查明故障來源,消除故障后,方可投入運行。對于缺相、堵轉(zhuǎn)等故障,應(yīng)當(dāng)提起高度重視,防止燒毀電動機。在電動機投用前,電動機的各個保護參數(shù)應(yīng)當(dāng)校驗準(zhǔn)確無誤,保證故障發(fā)生時動作的可靠性,靈敏性。

3.3 應(yīng)保證電動機在運行過程中良好的潤滑,一般的電動機運行5000h左右,即應(yīng)補充或更換滑脂,運行中發(fā)現(xiàn)軸承過熱或潤滑脂變質(zhì)時,應(yīng)及時更換潤滑脂。更換潤滑脂時,應(yīng)消除舊的潤滑脂,并用汽油洗凈軸承及軸承蓋的油槽,然后將潤滑脂填充軸承內(nèi)外圈之間空腔的1/2(對2極)及2/3(對4.6.8極)。

3.4 當(dāng)軸承的運行狀況不好時,電動機運行時的振動及噪聲將明顯增大,檢查軸承的徑向游隙一定數(shù)值時,即更換軸承。

3.5 拆卸電動機時,從定子中軸出轉(zhuǎn)子時,應(yīng)防止損壞定子繞組或絕緣。

3.6 更換繞組時必須記下原繞組的形式,尺寸及匝數(shù)、線規(guī)等,當(dāng)失落了這些數(shù)據(jù)時,應(yīng)向制造廠索取,隨意更改原設(shè)計繞組,常常使電動機某項或幾項性能惡化,甚至無法使用。