張晟
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局704隊,新疆哈密 839000)
三相籠式異步電動機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的動力設(shè)備之一。三相籠式異步電動機(jī)故障將直接影響相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)率,阻礙正常生產(chǎn),乃至可能引發(fā)安全事故。三相籠式異步電動機(jī)故障包括電氣故障和機(jī)械故障兩個部分,現(xiàn)簡要介紹了一些電動機(jī)故障及處理方法。
三相籠式異步電機(jī)由為定子、轉(zhuǎn)子兩個基本結(jié)構(gòu)組成,定子繞組和硅鋼片疊加而成的鐵芯構(gòu)成定子,鑄鋁籠式繞組、硅鋼片疊加而成的鐵芯、剛性轉(zhuǎn)軸構(gòu)成了轉(zhuǎn)子。定子繞組是一個三相對稱的結(jié)構(gòu),當(dāng)接入的三相交流電流時,會形成一個旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子切割磁感線,感生出感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子鑄鋁鼠籠產(chǎn)生電磁力,從而通過轉(zhuǎn)軸向外輸出轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動其他設(shè)備運行。
三相籠式異步電動機(jī)定子、轉(zhuǎn)子之間氣隙極小,當(dāng)軸承高度磨損,軸承內(nèi)圈或軸承外圈磨損變形,讓定子、轉(zhuǎn)子同心度無法滿足時,其相對轉(zhuǎn)動就會相碰、摩擦(通俗說法:掃堂)。解決方法:更換軸承,更換端蓋,修復(fù)轉(zhuǎn)軸,更換轉(zhuǎn)子。
電動機(jī)的“掃堂”故障會引起其他故障,如增大電動機(jī)鐵損,電動機(jī)溫升變高,降低絕緣強(qiáng)度和損壞線圈絕緣。處理方法:“掃堂”嚴(yán)重時,更換定子;“掃堂”輕微時,清理磨損,澆入絕緣漆恢復(fù)硅鋼片相互的絕緣。
軸承是電動機(jī)轉(zhuǎn)子的支持構(gòu)件,負(fù)載極重,是極易磨損、損壞的零件??刹扇〔鹦稒z測,也可在電機(jī)運行時,可憑工作經(jīng)驗,采取聽電機(jī)運行聲音來辨別。如聽到有沖擊聲,可判斷軸承滾珠碎裂,解決方法:拆卸并更換同型號軸承;若聽到有摩擦聲,是軸承缺少潤滑油脂。解決方法:添加同型號潤滑脂,電動機(jī)運行3000h 至5000h 添加潤滑脂。潤滑脂添加量,軸承座全容積二分之一到三分之二。
軸承的檢查內(nèi)容:軸承是否有裂紋,軸承保持架是否完好,內(nèi)外圈是否過度磨損。軸承是否有過度磨損的檢測方法,一支手捏住軸承內(nèi)圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,使軸承高速運轉(zhuǎn)。軸承外圈應(yīng)轉(zhuǎn)動平穩(wěn),轉(zhuǎn)動中無振動和卡滯現(xiàn)象。當(dāng)軸承停轉(zhuǎn)后應(yīng)有倒退的現(xiàn)象。如不符合則軸承磨損嚴(yán)重應(yīng)更換軸承。
軸承發(fā)熱的原因為:軸承安裝配合公差太緊或太松,解決方法調(diào)整安裝配合公差。
電氣故障可分為:電壓超標(biāo)、繞組線圈接地、繞組線圈短路、缺相運行等。
若電源電壓高,電動機(jī)溫升高;若電源電壓低,電動機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速降低,同時電動機(jī)發(fā)生過載,電動機(jī)溫升高;三相電壓的對稱性同樣重要,若其中一項或兩項電壓高,電動機(jī)同樣會溫升高,會損壞繞組線圈的絕緣強(qiáng)度。總之電源電壓的質(zhì)量直接影響到電動機(jī)的使用壽命。
電動機(jī)受潮通常會降低繞組線圈的絕緣強(qiáng)度使得繞組線圈的接地,會造成電動機(jī)電流過大,當(dāng)電機(jī)溫升過大時會燒毀繞組線圈,因此在使用電動機(jī)前測量電動機(jī)的絕緣強(qiáng)度,可有效的避免此類故障的發(fā)生,到出現(xiàn)繞組線圈接地時,必須對電動機(jī)進(jìn)行紅外線加溫干燥處理。
繞組線圈短路是指繞組線圈相鄰導(dǎo)線以及兩相繞組之間的短路。會造成電流增大,局部溫升過高。最終使得電動機(jī)燒毀??墒褂谜讱W表或萬用表測量,處理此故障的方法為更換新的繞組線圈。
繞組線圈斷路是指繞組線圈因種種原因斷開造成的。其最終的結(jié)果在短時間內(nèi)會造成電動機(jī)繞組線圈的燒毀,有著較高的突發(fā)性,無法很好的進(jìn)行早期判斷、干預(yù),只能事發(fā)后維修電動機(jī)更換繞組線圈。
電動機(jī)缺相是指電機(jī)運行時,因種種原因斷開一根火線或斷一相繞組運行。其特點為繞組線圈電流突然增大到額定值的二倍及以上,會在短時間內(nèi)燒毀電動機(jī)繞組線圈,同樣突發(fā)性高,也只能在事發(fā)后對電動機(jī)更換繞組線圈。
(1)按電源引入方向從上向下使用萬用表或電筆逐級檢測,順序為電源是否接通,保護(hù)空氣開關(guān)是否閉合,交流接觸器上下觸點,變頻器主回路上下端,電動機(jī)連接線,熱保護(hù)繼電器上下觸點,熱保護(hù)繼電器輔助觸點,熱保護(hù)繼電器保護(hù)電流的整定值是否正確。
(2)對電動機(jī)的檢查,檢查是否斷路、接地、相間繞組線圈是否短路,軸承是否抱死等。
(3)控制線路是否正確,各接線點是否松動虛接??刂凭€路錯誤則應(yīng)給予改正,以及從新固定控制線。
(1)繞組數(shù)據(jù)錯誤,包含繞組始末段連接錯誤,定子繞組斷路。解決方法:查出錯誤重新繞制,連接繞組。
(2)電動機(jī)負(fù)載過大.解決方法:檢查設(shè)備排除機(jī)械故障。
(3)電動機(jī)電源缺相,解決方法:恢復(fù)正常供電。
(4)電壓過低,通常是因為電纜長度大,線徑過小造成的,解決方法:給換符合要求的電力電纜。
原因為各繞組電阻阻值不等且相差過大、某項電源電壓過高或過低。可用萬用表檢查電源電壓、各繞組的電阻值。解決方法為:重新繞制繞組,檢查供電電源電壓。
此類問題較為復(fù)雜,包含如下情況:
(1)電源電壓過高或過低,應(yīng)提高供電質(zhì)量。
(2)電動機(jī)“掃膛”或電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸彎曲,應(yīng)更換同型號同精度軸承或電機(jī)轉(zhuǎn)子。
(3)電動機(jī)頻繁起動或正反轉(zhuǎn)次數(shù)過多。應(yīng)減少電動機(jī)起動及正反轉(zhuǎn)次數(shù),或改變電機(jī)控制方式,如可使用電動機(jī)軟啟動器或變頻器控制電動機(jī)。
(4)籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子斷條,可以更換電動機(jī)轉(zhuǎn)子。
(5)繞組距間短路相間短路以及繞組接地。可以更換電動機(jī)繞組。
(6)電動機(jī)風(fēng)扇損壞、變頻電動機(jī)冷卻風(fēng)扇故障。解決方法應(yīng)更換風(fēng)扇或?qū)︼L(fēng)扇進(jìn)行維修。
(7)繞組接線錯誤,既將星型連接電動機(jī)接成了角型接發(fā)或把角型連接電動機(jī)接成星型解法。解決方法:改正接線。
(8)軸承潤滑脂加注過多也會造成電動機(jī)過熱,應(yīng)使用鋰基潤滑脂或二硫化鉬潤滑脂,使用量為軸承座全容量的二分之一至三分之二。
(1)相線與保護(hù)接地線接錯,應(yīng)重新接線給予糾正錯誤。
(2)電動機(jī)繞組因受潮、高溫,造成絕緣嚴(yán)重老化,應(yīng)給予電動機(jī)做烘干處理或更換繞組處理。
(3)電源線與接線合相接觸,重新接線、加強(qiáng)接頭處絕緣、修理變形的接線盒。
(4)電動機(jī)內(nèi)部繞組線圈兩端與電機(jī)端蓋接觸,因震動導(dǎo)致線圈繞組絕緣層破壞接地,應(yīng)拆下端蓋,檢查繞組,重新對繞組整形并重建絕緣。
電機(jī)的故障是多種多樣的,全面的掌握異步電動機(jī)的特性,認(rèn)知其故障及產(chǎn)生內(nèi)在發(fā)生的機(jī)理和故障的解決的方式、方法,才能確保電動機(jī)可靠的運行,更好的服務(wù)于生產(chǎn)活動。