电机绕组常发故障的相应措施

王欣宇

摘 要：文章主要对生产过程中常见的电机绕组常发烧毁问题进行了分析，并依据生产运行实践以及检修经验，对解决方案进行探讨。

关键词：电机烧毁；绕组；缺相；措施

1 引言

电机在机械设备中大部分都为长期使用，且生产运行环境较为恶劣，因而常常发生电机绕组烧毁现象，且由于使用年限问题，该类现象呈现出上升趋势，对生产的安全以及机械设备的可靠运行造成了严重的影响。本文着重对电机绕组烧毁现象的出现原因进行分析，并就如何改善提出相应措施。

2 电机绕组常发故障

2.1 密封不良造成电机烧毁

由于密封问题使得外界带有腐蚀性的气体或液体进入电机内部，使得电机的绕组受到腐蚀性的破坏，这种由于密封不良造成的损坏会使得电机内部在侵蚀严重部位或者绝缘不良部位出现相间短路、一点对地或者是匝间短路问题，从而造成局部烧坏现象。解决措施：首先，对机械设备的跑、冒、滴、漏的现象予以消除，并关注设备工艺；其次，做好电機的定期检修，保证电机密封性能良好。通过密封胶的涂抹、防滴溅盒的安装等方式对电机容易受到外界污物或者暴露在外的部分进行必要的保护；最后，对于运行环境较为恶劣的电机，应适当调整检修周期。

2.2 轴承弯曲以及损坏造成的电机烧毁现象

电机轴承若发生损坏或者弯曲会使得转子、定子间发生摩擦升温，极易造成绕组匝间绝缘以及槽绝缘损毁，从而导致匝间短路。处理不当会使得定子的铁芯错位、倒槽，严重者造成转轴磨损报废。造成轴承出现问题的原因有以下几点：（1）轴承装配问题。冷装轴承时需要进行均匀敲击，敲击不匀则会出现跑内圈现象，主要是由于轴承内圈和轴承之间的过盈量缺失或者过盈量变小造成。而在电机盖的安装过程中，敲击不均匀则会导致跑外圈现象，这是由于端盖轴承室同轴承外圈的配合松动导致。无论出现上述两种问题的哪一种，都会使得轴承在运行过程中温度骤升，从而出现烧毁现象，尤其是跑内圈现象会严重磨损转轴，甚至令其弯曲。一般情况下，跑外圈现象具有间断性，这种现象不会使得轴承出现温度骤升，因而在轴承完好的基础上此类现象可以存在。（2）轴承滚珠的游隙过小以及游隙不匀，会加大轴承在运行时的摩擦力，从而促使温度升高，此类现象往往是由于更换加工轴承时，电机端盖的过盈量太大或者是嵌套后的椭圆度超过额定值导致。（3）轴向错位的定子、转子的铁芯以及精度不够的转轴机会使得轴承的内圈外圈不能在一个切面上运行，从而引起轴承运行不良，导致轴承温度升高，致使电机烧毁。（4）轴承内腔的清洁。由于轴承中加入油脂杂质过多或清洗内腔不彻底，也会引起轴承受损。如轴承内腔中刚性物质没有彻底清除就会在轴承运行时使得滚道受损，因而引起温度骤升，烧毁轴承。（5）油脂的使用。油脂混用、油脂变质、油脂补充不及时等等的不当使用，都会造成轴承的损坏。（6）轴承自身问题导致电机损毁现象。（7）长期不运行的备机轴承生锈没有得到及时修理而造成电机烧毁。

解决措施：（1）进行轴承卸装前，需要对轴承进行一定的加热（一般加热到80-100摄氏度），以保证装配质量。常用的加热法有：变压器油煮、轴承加热器。（2）尽量避免对转轴机进行加工和电机端盖的嵌套。（3）对电机进行组装时保证转子、定子的铁芯对中，避免错位。（4）进行安装前需对轴承进行清洗，保证轴承内部杂质全部被清除干净，且加入轴承的油脂必须保证清洁。（5）加强油脂使用管理。（6）轴承安装前进行完好度的以及质量的检测。（7）电机长期不用时，要定期解体检测。

2.3 绕组长时间超负荷运行，会导致其出现老化现象，并且会加速这种进程，而匝间出现的短路、对地短路或者是相间短路大多是由于绝缘最薄弱部位的碳化造成的，这就会令绕组局部出现烧毁。

解决措施：（1）尽量保证电机的清洁，保持通风散热。（2）避免电机的频繁启动，（3）最大限度降低或减少，降低绕组绝缘老化加速的可能性。（4）尽量避免电机过载运行。必要时需对电机转子做动平衡试验。

2.4 绕组摩擦造成绕组局部烧坏现象

解决措施：绕组的更新需要按照原有数据进行嵌线。对电机进行检修时，避免硬物对绕组的碰撞，将转子抬起后再进行电机的转子抽芯作业，避免定子和转子之间的摩擦。需要动火作业时要将绕组隔绝，远离明火。对检修、处理后的电机进行回装前，再次对电机绕组进行完好性检测，确认无误后再进行回装。

2.5 因机械振动原因，对电机绕组绝缘造成影响，进而出现匝间松弛或是出现纹裂，随着长期运行问题会不断累积，绕组会因受到长时间的不断摩擦而进一步加快老化，最终绝缘碳化，进而遭到破坏，最终烧毁电机。

解决措施：（1）减少电机的频繁启动次数。（2）严格执行巡检制度，将设备和电机振动值控制在规定范围内。

3 电机缺相

电机出现一相或两相绕组过热或烧毁，一般都是因为缺相运行造成的。

当电机启动时发生缺相，电机基本不能启动，并发出嗡嗡的交流声；电机在运转状态下缺相，电机可以继续运行。大负荷运行时缺相，电机处于过流状态，电机会迅速烧毁，电机负荷小时，电机继续运转，但会急速升温，长时间运行会烧毁电机；电源缺相后，若是停止的电机在缺一项电源进行合闸时，一般会出现嗡鸣而无法正常启动，原因在于，三相交流电下的定子铁芯中会产生圆形的旋转磁场，但如果电源缺一项后，定子铁芯中只能产生单相的脉动磁场，不能使电机产生启动转矩。因此，电源缺相时电机不能启动。但在运行中，电机气隙中产生是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中电机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。缺相运行对于长期运行的电机危害严重，电机被烧毁大部分是由于缺相运行引起的。因此电机缺相防护十分重要。

相应措施：无论电机是在运行状态还是静止状态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧毁。特别是在静止状态时，缺相会在电机绕组中产生数倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧毁的速度和程度比运行中突然缺相更快更严重。所以我们必须严格电机的日常巡检、维护和检修、试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点可靠性。坚决杜绝缺相运行。

4 结束语

大多数烧毁的电机都是由于以下问题造成：通风、密封、轴承等维护问题；拆装轴承手段不恰当、附件不全、缺陷消除不完全等检修问题；精度误差、过盈量不符合标准等精度不符问题；环境跑冒滴漏、水的侵蚀等运行环境问题。

参考文献

[1]彭鸿才.电机原理及拖动基础[M].北京邮电大学出版社.

[2]刘宗富.电机学[M].北京冶金工业出版社.

[3]李发海.电机与拖动基础[M].北京清华大学出版社.