三相异步电动机的常见故障分析与处理
2016-08-11杜全
杜全
(云南澜沧铅矿有限公司 云南澜沧 665900)
三相异步电动机的常见故障分析与处理
杜全
(云南澜沧铅矿有限公司 云南澜沧 665900)
随着社会经济的发展,三相异步电动机在日常生活中得到了广泛的应用,同时也会经常出现各种各样的故障。因此需要对其进行及时的正确分析以及处理电动机的常见故障,保障生产生活的正常运行。在本文当中,对三相异步电动机在运行当中产生的常见故障进行了概述,并且对故障产生的原因以及排除故障的措施进行了分析,为以后的检修人员提供了理论和实践基础。
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三相异步电动机在日常生活中是相当常见的,主要用于工农业的生产生活当中,具有结构简单、价格低廉、生产效率相对较高、控制容易以及维护方面相对容易等优点。在现阶段的工矿企业当中,有80%的动力源都来自于三相异步电动机方面。因此,为了充分提升电动机的使用寿命和生产效率,需要对三相异步电动机的常见故障进行充分了解和掌握。
1 三相异步电动机故障的总体思路
三相异步电动机具有结构简单、价格便宜、效率相对较高以及易于维修等方面的特点,在工农业的生产当中得到了广泛的应用。在对三相异步电动机的常见故障进行判断的时候:①要对电动机的结构型号、使用情况以及修理历史进行了解;②需要对电动机的启动情况以及运行状态进行分析。从三相异步电动机的工作原理当中可以得出,如果要使得电动机保持正常旋转的状态,就需要建立三相旋转磁场。而使得三相磁场进行转动的条件是,电动机的三相绕组要对称和通入对称的三相交流电,因此进行分析故障的时候需要先从电源和电机部位开始考虑,其次再考虑三相异步电动机的负载方面的问题。
2 三相异步电动机的常见故障与处理措施
2.1 电动机通电之后无转动现象,也无其他状况出现
故障原因:产生此种现象的原因通常是电源未接、熔丝烧断、过流继电器调至最小状态下以及控制设备的接线发生错误的现象。
排除措施:对于此种故障的排除需要对电源的回路开关、熔丝和接线盒的连接情况进行检查,对熔丝的型号以及熔断的原因进行了解,并且更换的新的熔丝。
2.2 通电之后电动机不转,但是熔丝已经烧断
故障原因:产生这种现象的原因是发生电源缺相或者干线一相反接,或者在定子绕组之间存在相间短路的情况,定子绕组接地、熔丝截面积过小以及电源线的短路现象都会造成此种故障。
故障排查:在对此种故障现象进行排除的时候,需要对刀闸的情况作出判断,消除在电源回路当中的反接故障,并且查出短路点,给予修复。
2.3 电动机已经启动,但是转速较低
故障原因:产生此种现象的原因是电源电压处于过低或者缺一相,或者将三角形的接法误接为星形接法,出现鼠笼断条或者端环断裂的现象。
排除措施:对于此种现象的排除方法①需要对电源电压进行相关检查,如果发电过低的现象,就需要进行调整,或者等到电压正常之后再进行使用。②需要对照电动机的使用方式,来检查电动机的接法是否处于正常的水平状态上。③要对鼠笼断条的情况进行相关检查,在进行检测的时候可以接入一只合适量程的交流表,观察电动机电流表指针发生偏转的情况,如果呈现出周期性的摆动情况,就可以判断为鼠笼断条。在这种情况下就需要将电机进行解体,在转子的两侧端环方面加上3~5V的交流电压,并且在转子的表面洒上细铁粉进行恢复。④要对绕组同名端接反的现象进行检查,如果一旦出现接错的情况,之后的绕组就会出现断相现象,因此在新买来的电动机进行使用之前,首先要对同名端绕组情况进行判断,以此来保证电动机的正常运行。
2.4 电动机在运行的过程中,出现温度升高的现象
故障原因:电动机在运行的过程当中,存在着各种损耗,其中包括铁损耗、铜损耗以及其他方面的机械损耗,这些性质的损耗最后都会转换成为热能,使得电动机机体的温度升高。如果电动机在正常运行的时候,温度是不会超过限值的。在不同绝缘等级之下,电动机的不同部位的温升以及限值也会有所不同,只有当电动机存在故障或者其他方面的隐患的时候,才会产生过热的现象。电动机在使用过程当中,出现发热现象的原因有以下几个方面:
(1)在电源方面,电动机在运行的过程当中,电源电压出现过高或者过低的现象。如果电源电压过高,电动机当中的磁通或者磁通的密度就会随之增加。同时,铁损耗的大小程度和磁通密度之间的关系是成正比的关系,因此在电动机的铁心方面就会产生过热现象。与此同时,磁通急剧增大的现象也会使得励磁电流的分量随之增加,从而导致电动机的过热现象。
(2)在负载方面,由于负载方面使得电动机过热的原因有两种,分别是电动机的过载运行现象和拖动系统的故障原因。电动机的过载运行,很大一部分原因是由于设备的不配套,导致负载系统的功率大于电动机的额定功率,造成了电动机的长期过载运行现象。拖动系统故障,在拖动系统和电动机的功率相匹配的情况下,设备运行过程中如果出现传动系统运转不灵活或者负载工作不正常的情况,都会使得电动机的绕组发生过热。
(3)电动机本身的原因,如果在电源和负载现象都没有问题的时候,就要对电动机本身的原因进行充分考虑了。①电动机的绕组故障,在电动机当中,绕组是根据相互绝缘的漆包线来共同支撑的。如果在绕组的回路当中存在一相断路,就会在很大程度上导致三相电流的不平衡,导致绕组过热的现象,从而烧坏电机。②铁芯故障现象,在三相异步电动机当中,铁芯是0.5mm的硅钢片相互绝缘叠压来共同组成的,可以在很大程度上减少电机在运行当中产生的磁滞现象和涡流损耗现象。一旦定子和转子的铁芯在某种力量下使得硅钢片绝缘受到严重的损坏,就会形成大量的涡流现象,从而使得铁芯的温度升高,超过限制值。③机械故障,在电动机发生转子扫膛、装配不良以及轴承故障的时候,就会使得机械磨损增加,对电动机的发热量造成一定的促进作用,从而出现温度过高的现象。
(4)散热状况,电动机的升温过程,属于一个动态过程,其中包括热量的聚集和发散。一般情况下,电动机之内的每个部件之间所允许升温的环境温度是规定的,如表1所示。如果温度升温过高,就会影响电动机的散热速度,从而影响电动机内部的热量发散,造成电动机的过热现象。
表1 电动机各部件允许升温表
排除措施:对此种现象的防范:①应该加强对电源方面的控制,在电动机的负载稳定不变的情况下,电压的变化范围幅度应该保持在10%的范围内,如果电压的变化幅度过大,就应该对其进行原因的查找并且进行及时的维修。②需要对负载进行及时的调整。拖动系统在进行运行的时候,特别是在首次运行的时候,要对拖动系统的负载和电动机的功率的匹配程度进行相关检测。如果发现匹配不当,应该进行及时调整。③要对被拖的那个机械传动机构进行定期检查。④要对电动机的维护方面进行加强,对电动机进行定期的测试,不同的电动系统有不同的规定日期,周期为1~3年不等。在测试项目当中包括绕组直流电阻的测试、绝缘电阻的吸收比测试等。另外,还要对电动机的通风情况做好良好的改善,从而保证环境的清洁度。
2.5 电动机的运行过程中产生的振动过大
故障原因:产生此种故障的原因是多种多样的,由于磨损轴承之间的见习过大、间隙不均匀现象、转子不平衡、转轴弯曲、铁芯的变形或者松动、联轴器的中心没有得到充分矫正、风扇不平衡、机壳或者基础的强度不够、电动机的地脚螺栓出现松动现象等。
故障排查:根据故障产生的原因,可以对其进行专项排查,对轴承进行相关检查或者更换,调整间隙的距离,保持在均匀的状态之下,对转子的中心进行转正校正,保持平衡的状态。
此外,电动机的故障种类还比较多,如表2所示。
表2
3 结语
综上所述,在现阶段的日常生产生活当中,三相异步的电动机已经得到了相当广泛的应用,电动机在经过长期的连续运行之后在很大程度上就会形成各种各样的故障现象,因此为了保证电动机的正常运行状态,就需要对故障进行及时分析、判断、以及查找并且进行处理,防止故障的进一步扩大的同时,保证生产生活的正常运行。因此需要进行不断的学习,在平时的实践当中不断积累自身的经验,对故障进行及时有效的排除,从而提高生产效率。
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