李 冉

（佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江 佳木斯 154002）

在科技推進(jìn)社會(huì)高速發(fā)展的快車道上，高壓電機(jī)不僅在使用中甚廣而且也為國(guó)民經(jīng)濟(jì)做出了很大的貢獻(xiàn)，在各個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)成為必不可少的一環(huán)，高壓電機(jī)出現(xiàn)許多所被忽視的問(wèn)題在其使用時(shí)難以避免，從而會(huì)對(duì)其使用部門(mén)造成或多或少的經(jīng)濟(jì)損失。所以這就需要從電機(jī)的兩個(gè)方面進(jìn)行分析與檢查：一是在電機(jī)安裝的過(guò)程中要細(xì)致地裝組每一個(gè)部件，以便后期的維修與使用。二是從管理部門(mén)著手：應(yīng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格的管控與定時(shí)或隨機(jī)的檢查。各層督查組織應(yīng)積極配合與對(duì)應(yīng)好相關(guān)工作，如此才能在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，以確保電機(jī)安全正常地使用，從這兩方面不僅在一定程度上減少了經(jīng)濟(jì)損失并且也對(duì)使用人員與技術(shù)人員提供了基本的保障。從另一角度來(lái)說(shuō)，電機(jī)如果在使用的過(guò)程中出現(xiàn)了問(wèn)題應(yīng)立刻使用應(yīng)急方法將其穩(wěn)定，再根據(jù)常見(jiàn)的故障措施將其進(jìn)行處理，如遇到解決不了的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)反映，進(jìn)而保障各方面的利益。文章主要從高壓電機(jī)的震動(dòng)故障等方面進(jìn)行系統(tǒng)化的調(diào)查與分析，排查在使用過(guò)程中常被忽視的問(wèn)題并加以解決，希望通過(guò)此文的探討與研究對(duì)高壓電機(jī)的故障問(wèn)題進(jìn)行思考，并為高壓電機(jī)這一領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)。

1 電機(jī)的振動(dòng)測(cè)試與故障排查

電機(jī)振動(dòng)測(cè)量的方式經(jīng)過(guò)一代代的更新與改進(jìn)：一開(kāi)始通常使用螺絲刀進(jìn)行檢查，到現(xiàn)在使用的震動(dòng)傳感器以及最新的精密振動(dòng)測(cè)量?jī)x器。以目前的科技水平可以將精確度精確到0.1 個(gè)單位，如：VM-82 型測(cè)振儀，是在當(dāng)前市場(chǎng)上各企業(yè)部門(mén)使用較多的一種儀器。如遇到高壓電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，能及時(shí)檢測(cè)出問(wèn)題所在，以及通過(guò)目前的情況，進(jìn)行全方位的排查與故障分析，起著不可替代的作用。

1.1 測(cè)量的具體要求

目前振動(dòng)的頻率（p）、位移（x）、速度（v）等都可以用測(cè)振儀進(jìn)行測(cè)量，還需強(qiáng)調(diào)以下三個(gè)注意事項(xiàng)：一是使用測(cè)振儀測(cè)振前，要檢查參數(shù)是否正確，再檢查探頭連接的完好；二是根據(jù)測(cè)量需要，在測(cè)量前分別撥動(dòng)儀器頂部?jī)蓚€(gè)開(kāi)關(guān)；三是在測(cè)量的過(guò)程中，測(cè)振儀的探頭與探頭之間不能互換使用，根據(jù)每個(gè)探頭其靈敏度不同，若互換使用將造成測(cè)試數(shù)值嚴(yán)重偏差。

1.2 測(cè)量點(diǎn)的選取

因?yàn)殡姍C(jī)的結(jié)構(gòu)具有特殊性，所以在選取測(cè)量位置時(shí)，一個(gè)合適的測(cè)點(diǎn)就顯得十分重要，應(yīng)選取可以體現(xiàn)振動(dòng)特性的位置進(jìn)行測(cè)量。對(duì)主要設(shè)備的軸承及軸向端點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并安裝檢測(cè)記錄表，每次測(cè)點(diǎn)需要互相對(duì)應(yīng)。

1.3 振動(dòng)測(cè)量的鑒定方法

通常在電機(jī)所測(cè)量時(shí)，有三項(xiàng)參數(shù)分別是位移、加速度、速度。位移反應(yīng)質(zhì)點(diǎn)的位能，當(dāng)頻率降低時(shí)那么位移的靈敏度將提升；加速度反應(yīng)質(zhì)點(diǎn)的受力情況，頻率增高其靈敏程度也就提高。速度反應(yīng)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能能體現(xiàn)電機(jī)當(dāng)時(shí)的情況，在電機(jī)測(cè)試的過(guò)程中其速度（v）是主要的數(shù)據(jù)。

2 電機(jī)各狀態(tài)的對(duì)比及分析

電機(jī)進(jìn)行空載試驗(yàn)的目的就是：測(cè)量變壓器的空載損耗與電流。對(duì)空載時(shí)的高壓電機(jī)在不同狀態(tài)時(shí)的測(cè)試值各不相同，如選自由狀態(tài)時(shí)的值還是底腳振動(dòng)值沒(méi)有具體說(shuō)明，且電機(jī)處于剛性基礎(chǔ)上。經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果可得：自由狀態(tài)的測(cè)試值符合理想預(yù)期。因?yàn)榈啄_振動(dòng)值在大部分的實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的值要偏小，存在誤差，正是由于“兩面”的完美契合提高了高壓電機(jī)的“剛性”造成。

當(dāng)下，剛性的提高可以降低部分振動(dòng)，從一定程度上來(lái)講能解決那些結(jié)構(gòu)上“剛性”不夠好的問(wèn)題，目前已經(jīng)被大眾廣泛認(rèn)可。換句話說(shuō)，提高剛性可以抵消電機(jī)中某一部分的共振或者頻率。為了改變電機(jī)在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)不帶負(fù)載的情況下也能達(dá)到相對(duì)較低的標(biāo)準(zhǔn)，通常有兩種情況：一是可使其在自由狀態(tài)時(shí)將“兩面”相契合；二是對(duì)電機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)的調(diào)整，從而直接提升電機(jī)自身的“剛性”程度。其中還存在一個(gè)較容易被忽視的缺點(diǎn)是：電機(jī)經(jīng)過(guò)上述調(diào)整后振動(dòng)將不受“兩面”聯(lián)結(jié)的契合而改善。

據(jù)分析可指出，把緊底腳會(huì)使高壓電機(jī)的振動(dòng)參數(shù)不減反增，是由于“兩面”完全契合造成的，其原因有兩個(gè)：一是電機(jī)的其中一面不平整，四個(gè)底腳參差不齊；二是電機(jī)中另一面（及鋼的基礎(chǔ)面）也存在參差不齊的現(xiàn)象造成。由以上兩點(diǎn)原因使電機(jī)兩面的契合程度不高，因此需要更大的牽引力來(lái)完成地板緊底腳，進(jìn)而使電機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)發(fā)生形變、同心水平下降，因此致使振動(dòng)加大。故要及時(shí)將三個(gè)底腳面調(diào)整到一個(gè)水平，根據(jù)“三點(diǎn)一面”的原則，即便第四個(gè)面不平整、各層面不契合，那么這種情況所造成的影響也就小了很多。

綜上所述，應(yīng)選擇電機(jī)在“自由狀態(tài)”時(shí)的測(cè)量值為準(zhǔn)。但需要注意的是除了電機(jī)“兩面”不契合的狀態(tài)下，電機(jī)的振動(dòng)會(huì)減小，較好的情況下，能達(dá)到要求水平，僅僅可以證明各部分部件的加工達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，但卻不能夠表明電機(jī)自身的狀態(tài)良好，電機(jī)在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)不帶負(fù)載的情況下仍會(huì)存在一定的不足，通過(guò)拆解即可發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題。

3 電機(jī)的故障類型

在高壓電機(jī)遇到故障時(shí)，維修人員會(huì)按照實(shí)際情況加以甄別，再根據(jù)不同故障進(jìn)行不同的方式處理，然后篩查排除其故障。在繞組與接地時(shí)會(huì)產(chǎn)生故障，如果發(fā)生在定子末梢，首先對(duì)受損的部件進(jìn)行去污清洗，再把清洗好的定子放入烘房進(jìn)行加熱，使其絕緣“軟化”，然后將繞阻端用打板進(jìn)行處理。整形時(shí)應(yīng)用力適中，以免出現(xiàn)破損的現(xiàn)象，對(duì)損壞的繞組絕緣應(yīng)重新包扎同等級(jí)的絕緣材料，并涂刷絕緣漆，然后進(jìn)行烘干加工[1]。

其次，如果故障出現(xiàn)在槽口位置但沒(méi)有燒傷的情況下，先在接地的繞組中通入低壓電流“加熱”，在絕緣軟化后打出槽楔，再用劃線板把接地板扳離，令“導(dǎo)線”與“鐵心”之間產(chǎn)生間隔，再將相同規(guī)格的材質(zhì)剪成合適大小，加到“導(dǎo)線”與“鐵心”之間，再用木槌逐步加工牢固。在各步驟安排好以后再把絕緣折疊將其加進(jìn)槽楔里面。

4 對(duì)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整

在前文分析過(guò)，高壓電機(jī)的結(jié)構(gòu)內(nèi)部中對(duì)振動(dòng)也存在干擾等問(wèn)題。在電機(jī)中有接線盒裝置，并按照其作用分為主接線盒（及高壓接線盒）與輔助接線盒。主接線盒為隔爆型鑄鐵接線盒；輔助接線盒用于定子測(cè)溫、軸承測(cè)溫和加熱器端子等。其位置對(duì)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)的影響很大，故要對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，目的是使內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性，進(jìn)而改善受力情況使振動(dòng)降低。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，還可以在接線時(shí)為用戶提供極大的便捷。此外，這種調(diào)整還能改善端蓋的軸長(zhǎng)，減少材料的消耗，進(jìn)而一定程度上減少了費(fèi)用的支出。此結(jié)構(gòu)類似于平板布筋，把柱軸作為主要支點(diǎn)，很大程度上增進(jìn)了結(jié)構(gòu)的受力情況，進(jìn)而減小震動(dòng)。

5 高壓電機(jī)故障查詢與處理指南

5.1 外觀故障的查詢與處理

測(cè)振儀作為高壓電機(jī)外觀檢查的主要方式之一，外觀的故障在整體的故障中占有相當(dāng)一部分比重。故在電機(jī)的使用過(guò)程中，應(yīng)仔細(xì)地進(jìn)行檢查。振動(dòng)值可以作為一個(gè)主要衡量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)判電機(jī)的各部件是否出現(xiàn)異常。在檢測(cè)的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)把注意力放在振動(dòng)值最大的幾個(gè)部件上，其可能是引起電機(jī)出故障的主要因素，對(duì)這幾個(gè)部件進(jìn)行全方位、多層次的檢測(cè)、排查，經(jīng)測(cè)試完成后，將檢測(cè)結(jié)果按照順序重點(diǎn)記錄以備不時(shí)之需。在測(cè)試的過(guò)程中如果遇到螺絲、螺母松動(dòng)的情況時(shí)，應(yīng)立即用相應(yīng)工具進(jìn)行維修，并排除電機(jī)的其他產(chǎn)品是否存在同樣的問(wèn)題，在各項(xiàng)工作完成之后，再次用測(cè)振儀對(duì)螺絲松動(dòng)的部位進(jìn)行檢查，循環(huán)處理，確保沒(méi)有其他情況的產(chǎn)生。此外，還需注意的是，電機(jī)的電源是否能正常供應(yīng)，用萬(wàn)能表測(cè)試輸入輸出電流、功率、電壓是否維持在正常水平，以避免發(fā)生事故，如果有異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉電源并做進(jìn)一步檢測(cè)處理[2]。

5.2 單機(jī)實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)

在高壓電機(jī)的所有故障中，作為檢測(cè)的第一步即為外觀的檢測(cè)。在外觀處理檢測(cè)完之后，如果還存在故障，那么要對(duì)其做進(jìn)一步的故障排查處理：?jiǎn)螜C(jī)實(shí)驗(yàn)。所謂單機(jī)實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)電動(dòng)機(jī)空載試運(yùn)行進(jìn)一步檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的性能和安裝狀況是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件要求。第一步對(duì)電機(jī)在空載的自由狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)是否有故障產(chǎn)生，如果高壓電機(jī)一切正常，則能斷定其導(dǎo)致故障的原因是出自聯(lián)軸節(jié)（及用于將不同組織中的主動(dòng)軸與從動(dòng)軸進(jìn)行聯(lián)接的部件）或者電機(jī)本身的負(fù)載電荷。如果高壓電機(jī)發(fā)生異常，那么即可判定故障就是由電機(jī)本身所引起的。換句話說(shuō)，也就排除了聯(lián)軸節(jié)與電機(jī)所攜帶的負(fù)荷情況。這種排除故障的方式，運(yùn)用控制變量的方法能很便捷、準(zhǔn)確地判定故障的所在，確保在排查時(shí)的時(shí)效問(wèn)題[3]。

5.3 內(nèi)部電器的分析與排查

高壓電機(jī)的電器在進(jìn)行故障排查時(shí)，應(yīng)該先測(cè)量U、V、W 三相繞組的R 與繞線方法的檢測(cè)，看是否能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，當(dāng)高于或低于正常狀態(tài)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)焊口處斷裂的情況。在不知如何進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可試著使用“視燈”的方式，檢查各項(xiàng)繞組在聯(lián)接地時(shí)有沒(méi)有故障的產(chǎn)生。其步驟主要如下：第一步需要把電機(jī)拆解，把由軸承支撐的旋轉(zhuǎn)體分離，通過(guò)使用變壓器來(lái)判定到底有無(wú)隔離情況的出現(xiàn)。對(duì)于定子繞組的短路故障：是異步電動(dòng)機(jī)中經(jīng)常發(fā)生的故障。這些故障能削弱高壓電機(jī)的基礎(chǔ)性能。繞組短路可分為匝間短路和相間短路，其中相間短路包括相鄰線圈短路、極相組之間短路和兩相繞組之間的短路。匝間短路是指線圈中串聯(lián)的兩個(gè)線匝因絕緣層破裂而短路。相間短路是由于相鄰線圈之間絕緣層損壞而短路，一個(gè)極相組的兩根引線被短接，以及三相繞組的兩相之間因絕緣損壞而造成的短路。可以使用以下方法來(lái)檢測(cè)：如觀察定子繞組有無(wú)燒焦絕緣的情況，可判斷有無(wú)短路發(fā)生。也可運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，再切斷電源并立即將端蓋打開(kāi)，取出轉(zhuǎn)子，觸摸端部哪個(gè)部位的溫度較高，最后應(yīng)確保繞組排列整齊、油路暢通，引線絕緣無(wú)破損等；對(duì)于檢測(cè)方法，應(yīng)根據(jù)具體檢測(cè)結(jié)果來(lái)判定，不能主觀臆斷[4]。

5.4 機(jī)械負(fù)荷故障及處理

對(duì)于機(jī)械層面其負(fù)荷也能夠改變其振動(dòng)的參數(shù)，導(dǎo)致其故障。常見(jiàn)的機(jī)械故障主要有：機(jī)械連鎖故障、操作機(jī)構(gòu)故障等，故障部位的原因多是由于緊固部位松動(dòng)、傳動(dòng)部件磨損等原因引起。合適的解決方案是：首先排查高壓電機(jī)的氣隙結(jié)構(gòu)是否合適，如果不合適將導(dǎo)致鐵芯損耗大、電磁噪聲高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)強(qiáng)烈等不利因素產(chǎn)生。如果合適則拆卸軸承并進(jìn)行去污處理，待干燥后衡量其距離，依據(jù)規(guī)定范圍為標(biāo)準(zhǔn)。從另一方面來(lái)看，還需排查定子鐵芯部件的情況，看是否變形或松動(dòng)，檢查鐵芯的片間絕緣，鐵芯自身絕緣應(yīng)良好，拆開(kāi)接地線后對(duì)地絕緣應(yīng)良好，拆開(kāi)屏蔽接地引線，檢查屏蔽對(duì)地絕緣應(yīng)良好。當(dāng)鐵芯產(chǎn)生松動(dòng)時(shí)，可以使用膠粘劑進(jìn)行固定。當(dāng)其故障較難處理時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，正如其他機(jī)械部件也可能會(huì)對(duì)其造成振動(dòng)故障的影響。這一道工序?qū)笃诰S修人員提出了相對(duì)較高的要求，在對(duì)故障處理的時(shí)候應(yīng)仔細(xì)確保機(jī)械負(fù)荷問(wèn)題的排查，以免出現(xiàn)部件存在彎曲等情況[5]。

5.5 部件連接的篩查處理

在上述一系列的排查之后均沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，這時(shí)就要考慮高壓電機(jī)是否存在某個(gè)部件的連接出現(xiàn)問(wèn)題從而引起振動(dòng)故障的產(chǎn)生。根據(jù)這一問(wèn)題，維修人員應(yīng)首先檢查各部件之間的連接器件是否完好，其次檢查電機(jī)的聯(lián)軸器是否損壞，電機(jī)軸伸撓度是否符合要求等。在以上步驟篩查無(wú)誤后，如果故障還沒(méi)有得以解決，那么問(wèn)題將指向電機(jī)的負(fù)荷與連接之間的關(guān)系上，需要注意的是：各器件之間的連接應(yīng)保持平衡且留有一定的間隙。

6 結(jié)論

綜上所述，本文主要根據(jù)實(shí)際意義與理論相互結(jié)合，對(duì)高壓電機(jī)的故障及維修辦法進(jìn)行了深入的總結(jié)分析，讓我們更能意識(shí)到在當(dāng)代科技發(fā)展的快車道上，高壓電機(jī)對(duì)于各企業(yè)的必要性。其安全、穩(wěn)定地作業(yè)是部門(mén)整體的基本保障。故維修人員應(yīng)從日常的維護(hù)做起，加強(qiáng)安全意識(shí)與故障排查的能力，能夠做到快速篩查出問(wèn)題并加以解決，從而使高壓電機(jī)能夠正常的作業(yè)，愿在未來(lái)能夠?qū)⒏邏弘姍C(jī)提至一個(gè)新的高度。