三相异步振动电动机故障浅析

李斌，赵久魁

新乡市通用电机有限公司 河南新乡 453000

振动电动机是动力源与振动源结合为一体的激振源，振动电动机是在转子轴两端各安装一组可调偏心块，利用轴和偏心块高速旋转产生的离心力获得激振力。振动电动机利用率高、能耗小、噪音低，其激振力可以无极调节，使用方便，广泛应用于振动机械，如振动破碎机、振动筛分机、振动打包机、振动落沙机、振动提升机等。振动筛目前已广泛应用于采矿、冶金、煤炭、水利等行业，以完成各种不同的工艺过程，如物料的筛分、分级、洗涤、脱水。选矿作为采矿和冶炼的一个中间环节，其效率不仅直接影响生产率，而且对国家资源的合理利用产生深远影响。

振动筛工作时，2 台振动电动机同时运行，但旋转方向为 1 个正转、1 个反转，产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料产生周期性向前抛射，从而完成物料筛分。振动筛适宜采石场筛分砂石料，也可供选煤、选矿、建材、电力及化工行业做产品分级。

振动电动机虽然是三相异步电动机，但又有独特的运行特点，由于使用工况及现场人员的认知不够，造成电动机出现故障时无法准确、快速地找到故障原因，耽误生产及造成较大的经济损失，针对这一现象，笔者结合实际使用情况浅谈一点经验。

1 过载

1.1 地脚螺栓松动

振动电动机通过地脚螺栓固定在振动筛上，对称分布在振动设备两侧、上部或一端，且倾斜一定的角度。电动机运行时，物料在一定的振幅下按给定方向向前做抛射运动，电动机一个方向的力抵消，另一个方向的力使物料向给定方向运动，进行物料筛分。振动电动机在运行一段时间后，由于安装时地脚螺栓拧紧力不足或电动机地脚平面与设备接触安装平面不平，使地脚螺栓出现松动，导致电流急速增大，严重时烧坏电动机。

1.2 卡料

振动给料机物料的投放是用铲车把大小不一的石块投到给料机中，在石块进入破碎机时，由于设备进料口尺寸是固定的，有时大石块无法通过，会造成拥堵，随着物料的积压，电流增大，造成电动机过载。

1.3 过低频率运行

客户在实际使用时，有时需要频繁地调整激振力的大小，而激振力的大小与偏心块质量、电动机的转速成正比。通常调整激振力需要调整偏心块的夹角，夹角越大，激振力越小，反之，则增大[1]。当偏心块完全重叠时激振力输出最大。客户也可以通过调整电动机频率来控制转速，调整激振力。振动电动机虽然不是变频的，但可以在一定的范围内调整，一旦频率低于 30 Hz 或更低时，损耗就会急剧增大，电流急剧增大，严重时烧坏电动机。

1.4 选型问题

振动电动机的选型是依据参振质量、工作形式(直线运动、圆运动)、物料 (干的或含有水分等) 筛分进行选型的，因此激振力要留有足够的安全系数。不同工况需要的振频不同，比如振实台和仓壁振动器需要振频高一些 (2 级)；脱水筛、振动落砂机、直线筛用 4 级，有的用 6 级。由于振幅与振频有关，如果振频与振幅不匹配或激振力选的不合适，会烧坏电动机。

1.5 变频器控制距离过远

随着振动筛智能化的发展，远距离控制成为可能。由于配电室或数据中心距离生产现场较远，振动电动机是通过变频器控制运行的，当距离大于 60 m时，变频器输出信号失真，变频器显示频率为 50 Hz，电动机实际运行在低频，或无法正常启动。由于距离较远，监控人员不知道，造成烧坏电动机，在变频器输出端增加阻抗器可以解决这一问题。

2 轴承抱死

2.1 振动筛 4 个支撑点水平误差大

振动筛有 4 个支撑点，每个支撑点安装相同规格和数量的弹簧，且弹簧的位置高度一样，但实际安装存在误差，如果误差超过一定的范围，物料就会向一侧堆积，造成一侧偏载。两侧的电动机是对称安装的，规格大小一样，由于物料的偏载[2]，一侧电动机负荷增大，轴承温度急剧升高，润滑脂因轴承温度升高而快速稀释流失，轴承内部油膜遭到破坏，轴承在无润滑的情况下运行，电动机电流增大，线圈温度增高，最后导致轴承抱死。

2.2 两端偏心块夹角调整不一致，导致两端轴承受力不均匀

振动电动机使用前要把两端的偏心块调整成一致，且需同向调整，如果偏心块调整位置两端不一致或不是同向调整，造成轴承两端受力不均，引起轴承温度升高，造成轴承抱死。

2.3 油脂选用不当或混合使用

轴承润滑的目的是用油膜将滚动体和滚动面分开，运转时在滚动面形成均匀的润滑油膜，减少轴承内部的摩擦及和元件磨损，防止金属接触、轴承过热等，延长轴承使用寿命。

润滑脂的选择是依据轴承的载荷、温度等特性，采用耐水性、耐热性、高速、重载等特性不同的润滑脂。若选择不当，润滑脂易稀释流失。

不同种类的润滑脂混合使用会使润滑脂的性能发生变化，因此不同牌号的润滑脂不能混合使用，如果必须混合使用只能选择相同稠化剂的润滑脂。即使这样也会因为添加剂的不同而造成不良的影响。

2.4 轴承的配合和游隙

安装时轴承内径、外径与轴承室的配合尺寸非常重要，配合过松，配合面会产生蠕变运动，从而损伤轴或轴承室，磨损颗粒一旦进入轴承内部，就会造成轴承发热失效。

过盈量过大时，轴承内部游隙就会减小，进而造成轴承工作游隙减小，影响使用性能。

轴承游隙的选择很重要，否则电动机容易发热。游隙的大小对轴承疲劳寿命、振动、噪声、温升和机械运转精度等影响很大。选择轴承时，除了考虑轴承的结构尺寸、承受载荷外，游隙的选择同样重要。

振动电动机轴承受径向载荷冲击，故轴承外径与轴承室采用过盈配合，内孔与轴的配合非常重要[3]，否则影响轴承的工作游隙，甚至导致轴承与外圈蠕变、跑外圈或发热、游隙减小，造成后轴与轴承烧结，出现抱死现象。

3 缺相

3.1 接线问题

振动电动机运行时处于运动振动状态，引线接头一定要牢固，由于引线自身质量，在高频次振动状态下，接头处易断开。

3.2 线拉的太紧有死角

振动电动机出线电缆承受振动，引线在电动机出线根部容易振断或磨破损伤，所以振动电动机不允许有死角或大于 70°的角度，否则容易出现故障。

4 结语

笔者结合振动电动机的使用特点，针对使用过程中因出现振动而导致过载、轴承抱死、缺相的现象，分析故障原因，以避免在出现故障时按普通电动机做出判断并查找原因，出现较大偏差，造成较大的经济损失。