电动机常见故障分析与维护

郝德东

摘要:电动机在工农业生产中发挥着极其重要的作用,本文分析了电动机在工作中的常见故障,并给出了日常维护的一些方法。

关键词:电动机 电气 故障

0 引言

在工农业生产中,电动机被广泛的作为动力装置来使用。在生产运行和检修过程中会出现各种各样的故障,如果不及时处理,将影响电动机的正常运行。本文根据作者多年的电动机维护经验,就电动机使用过程中的故障加以分析,以供参考。

1 电动机的选择

1.1 根据电动机安装地点的不同来选择电动机的形式。如在石油化工行业的易燃易爆场所应当选择防爆电机,其他场合可以使用开启式电机,粉尘较多,水滴飞溅的地方应当使用封闭式电机等。

1.2 根据负荷使用情况,确定电动机的功率。电动机的功率一般应为生产机械功率的1.1~1.5倍。如果功率选择过大,不仅增加投资,同时也降低了机械效率,增加生产成本。如果功率选择过小,电动机长期承受过大负荷,会使温度上升过高而损坏绝缘,缩短电动机使用寿命。

1.3 根据工作机械的转速要求以及传动方式选择电动机。转速配套原则是使电动机和生产机械都在额定转速下运行,传动方式两者相同。

2 电动机常见故障分析

2.1 机械故障

2.1.1 扫膛:扫膛一般是由于轴承损坏,轴弯,或者检修时装配不当,导致定转子产生摩擦所致。在电动机的检修装配过程中,应当保持电动机各部件的清洁,保证端盖,轴承等的装配合理,不野蛮施工,否则导致相应部件受力变形,电动机无法运转。

2.1.2 轴承损坏:轴承损坏是电动机运转中较常见的故障。导致轴承损坏的原因大致有:①轴承装配不当,如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在。②轴承重新更换,电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁。③轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够,致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“别劲”后温度升高直至烧毁。⑤由于电动机本体运行温升过高,且轴承补充油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题,例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行,油脂变质,轴承生锈而又未进行检修。

2.1.3 振动:振动应先区分是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成的,或者是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生额外负荷。

2 电气故障

2.1 缺相运行:三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。三相电动机缺一相电源后,如在停止状态,由于合成转矩为零而堵转(无法起动)。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此,在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时,电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场,如负载转矩很小,仍可维持运转,仅转速略有下降,并发出异常响声;负载重时,运行时间过长,将会使电动机绕组烧毁。

2.2 绕组短路或接地:绕组短路分为匝间断路和相间短路,相间短路易造成熔断器熔断,断路器跳闸甚至影响上一级开关导致系统故障;匝间短路是由于绕组漆包线绝缘层性能差而损坏;,从而使相间导线直接碰及,形成了一个低阻抗的电流回路,使匝间电流增大而使线包发热,时间长了会使整个定子绕组产生过热,最终因热量剧升而击毁绕组,匝间短路是电机温度异常升高的最大原因。短路故障可在降低定子绕组电源电压情况下,通过测量电流来判断,也可以测量其直流电阻来判断;而接地故障大多是由于绕组绝缘损坏,电动机进水引起的,在起动电动机前,首先应对电动机绝缘进行测试,合格后才能送电运行。

2.3 三相电流不平衡:三相电流不平衡的故障,常常由于电动机外部电源电压不平衡所引起,其内部原因主要是绕组匝间短路或在电动机重绕修理时线圈匝数错误或接线错误。

3 电动机的维护

3.1 使用环境应经常保持干燥,室外电机应当注意防雨措施,防止电机进水;电动机表面应保持清洁,进风口不应受尘、纤维等阻碍。

3.2 当电动机的保护发生动作时,应查明故障来源,消除故障后,方可投入运行。对于缺相、堵转等故障,应当提起高度重视,防止烧毁电动机。在电动机投用前,电动机的各个保护参数应当校验准确无误,保证故障发生时动作的可靠性,灵敏性。

3.3 应保证电动机在运行过程中良好的润滑,一般的电动机运行5000h左右,即应补充或更换滑脂,运行中发现轴承过热或润滑脂变质时,应及时更换润滑脂。更换润滑脂时,应消除旧的润滑脂,并用汽油洗净轴承及轴承盖的油槽,然后将润滑脂填充轴承内外圈之间空腔的1/2(对2极)及2/3(对4.6.8极)。

3.4 当轴承的运行状况不好时,电动机运行时的振动及噪声将明显增大,检查轴承的径向游隙一定数值时,即更换轴承。

3.5 拆卸电动机时,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。

3.6 更换绕组时必须记下原绕组的形式,尺寸及匝数、线规等,当失落了这些数据时,应向制造厂索取,随意更改原设计绕组,常常使电动机某项或几项性能恶化,甚至无法使用。