【摘 要】針對三相交流異步電動機常見的故障進行分析與診斷,并做出相應(yīng)的處理措施。
【關(guān)鍵詞】電動機;故障;分析
0.引言
三相交流異步電動機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見的電氣設(shè)備。它使用廣泛,遍及各行各業(yè),在生產(chǎn)、生活過程中發(fā)揮著重要的作用。而各種故障經(jīng)常發(fā)生,降低了設(shè)備的開動率,造成減產(chǎn)及停產(chǎn)。通過對電動機的各種故障分析和處理,達到以最快、最準(zhǔn)確的判斷、處理和檢修設(shè)備的目的,從而保證電動機安全運行。
三相異步電動機的故障分析及處理:
1.空載電流偏大
故障原因:
(1)電機氣隙較大。拆開電機,用內(nèi)卡、外卡測量定子內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子外徑。
(2)電源電壓過高,激磁電流增大,電動機過熱,損傷電動機的絕緣,使其有被擊穿的危險。
(3)電源電壓過低,電磁轉(zhuǎn)矩就會降低,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)過低,轉(zhuǎn)差率增大造成電動機過載而發(fā)熱,影響電動機的壽命。
(4)三相電壓不對稱,即一相電壓偏高或偏低時,會導(dǎo)致某相電流過大,電動機發(fā)熱,同時轉(zhuǎn)距減小,時間長會損壞繞組。
所以按照國家標(biāo)準(zhǔn),電動機電源電壓在額定值±5%內(nèi)變化,電動機輸出功率保持額定值。電動機電源電壓不允許超過額定值的±10%,;三相電源電壓之間的差值不應(yīng)大于額定值的±5%。
2.缺相運行
三相異步電動機在運行過程中,斷一根火線或斷一相繞組就會形成缺相運行(俗稱單相)。定子電流將達到額定值的兩倍甚至更高,容易燒毀電動機。在各行業(yè)中,因缺相運行而燒毀的電動機所占比重最大。
2.1故障原因
一般電動機缺相是由于某相熔斷器的熔體接觸不良,或熔絲擰的過緊而幾乎壓斷,或熔體電流選擇過小,這樣通過的電流稍大就會熔斷。
2.2故障現(xiàn)象
卸開電機端蓋,看到電機繞組端部的1/3或2/3的極相繞組燒黑或變?yōu)樯钭厣?,而其余的兩相繞組完好無損或稍微烤焦。則說明是缺相運行造成的。
2.3處理方法
為了預(yù)防電動機缺相運行,除了正確選用和安裝低壓電器外,還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范,加強定期檢查和維護。電機修復(fù)后,使用者應(yīng)經(jīng)常注意電機線路、閘刀開關(guān)、保險絲、出線盒等處的聯(lián)接線,必須十分可靠,最好采用磁力起動器,選配合適的熱繼電器或自動空氣斷路器,嚴(yán)防兩相運轉(zhuǎn)和過載。
3.匝間、相間短路
繞組中相鄰兩條導(dǎo)線之間的絕緣損壞后,使兩導(dǎo)體相碰,就稱為繞組短路。發(fā)生在同一繞組中的繞組短路稱為匝間短路。發(fā)生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路。
3.1故障原因
電機制造時的嵌線質(zhì)量不好。端部損傷,或原設(shè)計并聯(lián)路數(shù)過多,選用導(dǎo)線時線徑太細(xì),端部機械強度太差,或線徑太粗,不易彎曲整形,都易使絕緣層損傷而造成匝間短路。
3.2其特征為
線圈端部有幾匝或一圈或一極相組燒焦,而短路部分以外的本相或其他二相線圈都比較完好或稍微燒焦。
3.3處理方法
可局部修理。短路點在槽外修理并不難。當(dāng)發(fā)生在槽內(nèi),可將該槽線圈邊加熱軟化后翻出受損部分,換上新的槽絕緣,將線圈受損的部位用薄的絕緣帶包好并涂上絕緣漆進行烘干,再重新嵌入槽內(nèi),進行絕緣處理后就可繼續(xù)使用;如線圈受損嚴(yán)重,更換一圈或一組線圈即可。
4.繞組嵌反或接線錯誤
4.1故障現(xiàn)象
電動機啟動困難,三相電流不平衡,出現(xiàn)異常聲音;也有可能因溫升過高導(dǎo)致燒毀。
4.2故障原因
一般由于沒按繞組展開圖連接繞組,工作疏忽所致。
5.三相電流不平衡
故障原因及處理方法:
5.1三相電壓不平衡
若電源電壓不平衡導(dǎo)致電動機運行時三相電流不平衡,可檢查電源電壓,做出處理。
5.2個別繞組匝間短路
將造成各相阻抗不相等,在三相平衡電壓的作用下,使得三相電流不平衡。
6.接地
繞組接地俗稱碰殼。當(dāng)發(fā)生繞組接地故障時,電動機啟動不正常,機殼帶點,熔斷器熔斷,絕緣電阻為零。會使該相繞組電流過大,局部受熱,嚴(yán)重時燒毀繞組。有接地故障時,能在槽底或槽口看到明顯的燒傷現(xiàn)象,如看不出來,可用搖表查出故障點。
6.1故障原因
(1)機械性損傷。嵌線時絕緣受到外傷,線圈在槽內(nèi)松動,使電動機運行中線圈振動、摩擦而損壞絕緣。
(2)絕緣熱老化。電動機使用日久或過載運行,導(dǎo)致繞組絕緣發(fā)熱老化。
(3)雷擊。
6.2處理方法
(1)屬于定轉(zhuǎn)子相擦的,應(yīng)先修好機械部分,防止線圈換新后重又燒壞。
(2)因高溫導(dǎo)致絕緣老化的,應(yīng)選用較耐高溫的電磁線、槽絕緣等絕緣材料,例如選用B級或以上絕緣等級材料。
(3)如果使用環(huán)境潮濕,應(yīng)改進繞組浸漆處理的質(zhì)量,采用薄膜、漆布、玻璃絲等耐水性好的絕緣物替換紙類絕緣物,浸無溶劑漆或在端部噴涂環(huán)氧樹脂類漆進行封閉,以防潮氣進入繞組。
(4)將電機外殼可靠接地,保證設(shè)備及人身安全。
7.溫升過高
故障原因及處理方法:
(1)過載運行。應(yīng)保持在額定負(fù)載狀態(tài)下運行。
(2)工作環(huán)境惡劣。此時可搭簡易涼棚遮陰或用鼓風(fēng)機,風(fēng)扇降溫。同時更應(yīng)注意清除電動機本身風(fēng)道的油污及灰塵,以改善自冷條件。
(3)電動機運行故障。電動機繞組有匝間短路及接地存在,或者軸承損壞。打開電動機,目視鼻聞,有否燒焦。手摸,比較溫度,找出短路處,分開短路部分。軸承損壞可更換軸承。 (4)鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂、開焊。對電機轉(zhuǎn)子處理后投入運行。
(5)電壓過高或過低。
(6)正反轉(zhuǎn)頻繁起動。應(yīng)減少電機正反轉(zhuǎn)和起動次數(shù)。
8.噪聲
故障原因及處理方法:
(1)起動設(shè)備主觸頭接觸不良引起缺相運行,或電動機繞組一相斷線,運行時會發(fā)出嗡嗡聲。起動設(shè)備故障可進行處理。后者,則用萬用表或直阻表檢查電動機繞組,并酌情修復(fù)或重新繞制繞組。
(2)電動機裝配不良常見的有兩種情況。一是端蓋與定子(或者軸承蓋與端蓋)的堅固螺釘四周緊固不均勻,以及裝配止口四周嚙合不均勻,造成端蓋(或軸承蓋)安裝不正,影響了定轉(zhuǎn)子的同心度,二是軸承內(nèi)、外套與轉(zhuǎn)軸、端蓋軸孔配合太松,致使定子鐵芯與轉(zhuǎn)子相擦,應(yīng)合理裝配。
(3)軸承滾珠、滾柱、內(nèi)外套和隔離架等嚴(yán)重磨損以及金屬剝落,致使電動機運行時發(fā)出很大的金屬撞擊聲和震動聲,此時應(yīng)更換軸承。另外,定子繞組重新繞制后絕緣紙未修剪而與轉(zhuǎn)子相擦、聯(lián)軸器松動或轉(zhuǎn)軸變形等均可能發(fā)生噪聲,遇有這些情況應(yīng)查明原因后對癥處理。
9.振動過大
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,通常是由于電磁和機械兩方面原因所引起。電源電壓不對稱、繞組短路及多路繞組中個別支路斷路,或者定子鐵芯裝得不緊,鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條有較多的斷裂或開焊等。這些電磁方面的原因會引起電動機運行時發(fā)生振動。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)子不同軸心,或者電動機安裝地基不平,安裝不到位,緊固件松動這些機械方面的原因也會引起電動機運行時發(fā)生振動。
10.結(jié)束語
以上所說常見的這些故障,有可能是多種原因同時存在的。為了能采用正確的方法進行故障修理,就必須熟悉電動機常見故障的特點及原因,掌握有關(guān)異步電動機的安全運行的基本知識,了解對異步電動機的安全評估,做到盡早發(fā)現(xiàn)和消除電動機的事故隱患,使電動機處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。 [科]
【參考文獻】
[1]楊利軍,彭濤.異步電動機檢修技術(shù).福州:福建科學(xué)技術(shù)出版社,2005.