電動機(jī)常見機(jī)械故障分析及維護(hù)檢修探討

華電濰坊發(fā)電有限公司電氣隊(duì)電機(jī)班 山東 濰坊 261000

引言

現(xiàn)階段的電動機(jī)設(shè)計(jì)水平已經(jīng)達(dá)到較高的水平，其運(yùn)行質(zhì)量及設(shè)備性質(zhì)也具有較高的穩(wěn)定性。但是受操作水平、負(fù)荷沖擊力及應(yīng)用環(huán)境的影響，電動機(jī)通常會運(yùn)行故障或者損毀的情況出現(xiàn)，導(dǎo)致電動機(jī)設(shè)備無法正常使用。因此，掌握電動機(jī)常見故障及其引發(fā)原因，制定針對性、高效果性的電動機(jī)故障維修方案，可以在電動機(jī)發(fā)生故障時(shí)，以最短的時(shí)間診斷并維修，進(jìn)而將電動機(jī)故障引發(fā)的生產(chǎn)損失控制在最小范圍。同樣，電動機(jī)使用企業(yè)應(yīng)注重電動機(jī)設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)工作，對于故障易發(fā)部位要加倍留心，最大限度的排查電動機(jī)設(shè)備安全隱患，保障電動機(jī)的穩(wěn)定性、安全性運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的常見故障

1.1 電動機(jī)啟動故障

電動機(jī)啟動故障是指電動機(jī)設(shè)備接通電源、接收到啟動指令后，電動機(jī)設(shè)備仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，為按照既定使用規(guī)律開始運(yùn)行的現(xiàn)象，其引發(fā)原因主要是電動機(jī)啟動電器故障或者內(nèi)部線路短路。因此，當(dāng)電動機(jī)發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)故障時(shí)，常需要先排除電阻或電容方面的故障，再對電動機(jī)內(nèi)部構(gòu)件進(jìn)行故障排查。工作人員在排查電動機(jī)內(nèi)部構(gòu)件故障時(shí)，可借助萬用表檢測各繞組的阻值，以此確定電動機(jī)的內(nèi)部故障位置，提升維修效率及維修精確性。

1.2 電動機(jī)機(jī)械故障

電動機(jī)機(jī)械故障是指電動機(jī)異常振動故障、電動機(jī)軸承過熱故障、電動機(jī)損壞故障等，其中最常見的是電動機(jī)異常振動故障。電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如若其電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙過小，則極易引發(fā)二者之間摩擦、碰撞，導(dǎo)致電動機(jī)異常振動，該故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)先明確振動部位是在傳動裝置、電動機(jī)本身或機(jī)械負(fù)載端，進(jìn)而再結(jié)合現(xiàn)場實(shí)況制定針對且有效的故障排查及故障維修方案。其中電動機(jī)本身引發(fā)振動故障的原因大都是軸承不良、轉(zhuǎn)軸彎曲或者電動機(jī)構(gòu)件安裝不規(guī)范等。電動機(jī)振動故障不僅產(chǎn)生噪音污染，還會增加電動機(jī)的額外負(fù)荷，致使電動機(jī)轉(zhuǎn)速緩慢無力、燒毀內(nèi)部構(gòu)件。

1.3 電動機(jī)電氣故障

電動機(jī)電氣故障通常是由于定子繞組首尾反接、缺相運(yùn)行、電流不平衡、轉(zhuǎn)子斷條等原因引發(fā)的，其中定子繞組首尾反接及其缺相運(yùn)行是引發(fā)電動機(jī)電氣故障的最主要因素。電動機(jī)定子繞組首尾反接時(shí)，在電動機(jī)啟動運(yùn)轉(zhuǎn)后，會呈現(xiàn)出轉(zhuǎn)速下降、電流不穩(wěn)、劇烈振動、升溫快速等現(xiàn)象，如若缺乏相應(yīng)的保護(hù)措施，極易導(dǎo)致繞組的燒毀。定子繞組缺相是指系統(tǒng)中采用配置兩個(gè)熱繼電器的方式進(jìn)行過載及單項(xiàng)保護(hù)的組裝方式，這樣雖然可以避免異步電動機(jī)單項(xiàng)運(yùn)行，但是常因熱繼電器的動作值不能高質(zhì)量的整定，出現(xiàn)繞組引出線斷裂的情況，引發(fā)電動機(jī)過熱現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會直接導(dǎo)致電動機(jī)燒毀[1]。

2 電動機(jī)故障的診斷方式

電動機(jī)故障的診斷準(zhǔn)確性可以直接提升電動機(jī)設(shè)備的維修質(zhì)量及運(yùn)行安全性。電動機(jī)故障診斷常通過電動機(jī)所呈現(xiàn)出的物理性質(zhì)變化、運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等開展，這樣的診斷方式對電動機(jī)設(shè)備操作人員及維修養(yǎng)護(hù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)及對電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理有著極高的要求，即其通過視覺、聽覺、觸覺等感官功能獲取分析電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)故障的相關(guān)診斷信息。隨著信息技術(shù)在電動機(jī)設(shè)備中的融合應(yīng)用，電動機(jī)故障診斷方式還可以通過信號處理及智能診斷的方法開展。

2.1 借助感官功能診斷電動機(jī)故障

借助感官功能診斷電動機(jī)故障的方式具有經(jīng)驗(yàn)性、專業(yè)性的特點(diǎn)及要求，電動機(jī)運(yùn)行時(shí)可通過眼睛觀察判斷其是否存在振動、跳動等現(xiàn)象，如若斷定其存在該現(xiàn)象，須立即關(guān)閉電源進(jìn)行更深層次的檢查；電動機(jī)運(yùn)行時(shí)可通過耳朵傾聽、識別電動機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的聲音，判斷電動機(jī)內(nèi)部是否存在異常聲響，如若斷定其存在該現(xiàn)象，須立即關(guān)閉電源進(jìn)行更深層次的檢查；電動機(jī)運(yùn)行時(shí)可通過手觸碰電動機(jī)外殼，判斷電動機(jī)是否存在過熱的現(xiàn)象，如若斷定其存在該現(xiàn)象，須立即關(guān)閉電源進(jìn)行更深層次的檢查；電動機(jī)在運(yùn)行時(shí)可通過嗅覺判斷其運(yùn)轉(zhuǎn)中是否產(chǎn)生膠油味或糊臭味等異常氣味，如若斷定其存在該現(xiàn)象，須立即關(guān)閉電源進(jìn)行更深層次的檢查[2]。

2.2 借助信號處理診斷電動機(jī)故障

信息技術(shù)應(yīng)用在電動機(jī)設(shè)備中，可以將電動機(jī)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等轉(zhuǎn)換為數(shù)字、字母、圖形等具象化的信號，操作人員可以直觀的分析處理信號信息，準(zhǔn)確斷定電動機(jī)的故障部位，進(jìn)而采取針對性、有效性的維修措施。操作人員還可以通過信號信息分析捕獲電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中存在安全隱患的部位，可以采取防護(hù)性的養(yǎng)護(hù)措施，從而有效規(guī)避電動機(jī)設(shè)備故障。常用的電動機(jī)信號分析方式有時(shí)域信號分析法、頻域信號分析法和時(shí)頻信號分析法。電動機(jī)設(shè)備故障或者存在安全隱患時(shí)，其傳輸出的信號信息通常是非穩(wěn)定性的且明顯區(qū)分于電動機(jī)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中信號狀態(tài)，得以更醒目、更及時(shí)的引起操作人員的注意，提升電動機(jī)故障及其安全隱患的處理效率[3]。

2.3 借助智能系統(tǒng)診斷電動機(jī)故障

電動機(jī)故障的智能化診斷技術(shù)，是信息技術(shù)在電動機(jī)設(shè)備中的智慧化、自動化應(yīng)用，其省略了電動機(jī)故障信號處理診斷方式中的人工分析、診斷環(huán)節(jié)，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等，模擬人類思維邏輯方式，集電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信息收集、分析整合、故障診斷、維修方案建議等于一體，使電動機(jī)故障的診斷更加精確，尤其適用于復(fù)雜性的電動機(jī)設(shè)備故障的排查診斷。電動機(jī)故障智能診斷系統(tǒng)，將其捕獲的電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)信息，傳輸至既定的電動機(jī)故障數(shù)據(jù)庫中，然后對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析整合、比對匹配，進(jìn)而得出精確性的故障原因、故障部位、維修方案等信息。值得注意的是，電動機(jī)故障智能診斷系統(tǒng)不適用于新型電動機(jī)故障診斷，因其智慧化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中對新型電動機(jī)運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等存在數(shù)據(jù)收錄不全面等客觀問題，所以其應(yīng)用在新型電動機(jī)故障的診斷中，常會因數(shù)據(jù)比對不匹配、不全面的原因，導(dǎo)致故障診斷出現(xiàn)缺失、偏差的現(xiàn)象，不利于電動機(jī)故障維修工作的準(zhǔn)確性、指向性開展[4]。

3 電動機(jī)的維護(hù)檢修措施

降低電動機(jī)故障的發(fā)生頻次、提升電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量，需要注重電動機(jī)的檢修養(yǎng)護(hù)工作。電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能及其穩(wěn)定性，受環(huán)境因素的影響較大，因此應(yīng)保障電動機(jī)設(shè)備的使用環(huán)境處于干燥、通風(fēng)的狀態(tài)，并確保電動機(jī)設(shè)備表面的干凈、設(shè)備進(jìn)風(fēng)排風(fēng)處無纖維、塵土等異物阻擋。還要注重電動機(jī)及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中內(nèi)部潤滑油的質(zhì)量，要及時(shí)對其進(jìn)行更換，并且要先將電動機(jī)構(gòu)件處的原有潤滑油清理干凈后，再仔細(xì)清洗相關(guān)構(gòu)件，在此基礎(chǔ)上再使用新的潤滑油，保障潤滑油最佳應(yīng)用效用，避免其使用不當(dāng)或變質(zhì)引發(fā)電動機(jī)及軸承過熱的情況。當(dāng)電動機(jī)的熱保護(hù)措施處于不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，要及時(shí)明確引發(fā)該現(xiàn)象的原因，是超負(fù)荷引發(fā)的還是保護(hù)裝置設(shè)置問題，或者是電動機(jī)本身問題，這樣才能更高效率、更準(zhǔn)確地制定故障維修措施，使得電動機(jī)設(shè)備盡快投入后續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)使用中。電動機(jī)設(shè)備的軸承對其運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性及質(zhì)量有著決定性作用，因此在電動機(jī)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)尤為注重軸承部位的安全隱患。電動機(jī)軸承是有使用年限的，其使用年限到期或者臨近到期時(shí)，會明顯提升電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中振動及噪音故障的發(fā)生頻次，養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)對電動機(jī)軸承的徑向游隙、使用年限等進(jìn)行全面檢查、核對，然后按照規(guī)范流程對其進(jìn)行更換[5]。

4 結(jié)束語

工業(yè)產(chǎn)值及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動著電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率、運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷也越來越大，同時(shí)也在一定程度上增加了其使用運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生機(jī)械故障、電氣故障的頻次，不利于電動機(jī)設(shè)備使用企業(yè)生產(chǎn)收益及生產(chǎn)產(chǎn)值的提升。電動機(jī)設(shè)備故障還會影響電動機(jī)設(shè)備的使用質(zhì)量及安全，同樣也會對環(huán)境造成噪聲污染。電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中常見電動機(jī)啟動故障、電動機(jī)機(jī)械故障、電動機(jī)電氣故障等，會引起電動機(jī)異常振動、電動機(jī)軸承過熱等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會直接導(dǎo)致電動機(jī)燒毀。因此，掌握電動機(jī)常見故障及其引發(fā)原因，制定針對性、高效果性的電動機(jī)故障維修方案，將電動機(jī)故障引發(fā)的生產(chǎn)損失控制在最小范圍。電動機(jī)故障的診斷準(zhǔn)確性可以直接提升電動機(jī)設(shè)備的維修質(zhì)量及運(yùn)行安全性，可借助感官功能、信號處理、智能系統(tǒng)等方式診斷電動機(jī)故障，其中電動機(jī)故障的智能化診斷技術(shù)尤其適用于復(fù)雜性的電動機(jī)設(shè)備故障的排查診斷，其可利用信息技術(shù)得出精確性的故障原因、故障部位、維修方案等信息，為電動機(jī)故障維修工作提供準(zhǔn)確性、指向性工作引導(dǎo)。此外，還要注重電動機(jī)的檢修養(yǎng)護(hù)工作，進(jìn)而可以有效保證電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能及其穩(wěn)定性。