电机常见问题浅析及对策

2014-07-21 01:20杨金芳
科技创新与应用 2014年23期
关键词:常见问题电机故障

杨金芳

摘 要:电机在运行过程中出现各类非正常状况会影响到电机工作的效率和安全性,因此有必要对可能预见的问题进行分析,文章结合生产实践和维修经验对当前电机常见的问题及产生的原因进行分析,并提出相关的解决对策。

关键词:电机;常见问题;故障;对策

引言

电机作为现代工业的动力输出装置,对工业生产来说作用巨大,要想保持生产的效率和安全性就必须要保证电机的正常运转,在生产实践中,电机会由于各种原因出现各类问题,如绕组局部烧损、轴承损坏等等,这些问题的出现会影响到电机工作的效率和安全性,因此对电机工作中可能预见的问题进行分析并制定相应对策具有十分重要的现实意义。

1 电机绕组局部烧损

电机绕组的局部烧损轻则会降低机组的出力,使之无法稳定运行,重则会直接导致被迫停机或引发安全事故,因此一定要避免电机绕组局部烧损,即便出现此类情况也应当制定相关对策及时应对。可能导致电机绕组局部烧损的原因有很多,具体来说有以下几个方面:

1.1 电机绕组绝缘受侵蚀

原因:由于电机本身质量问题或年久失修导致电机密封性差,使得外界环境的水分进入到电机内部,再加上在生产过程中有一些带有腐蚀性的溶液或气体侵入电机内部,造成电机绕组绝缘被侵蚀,久而久之在被侵蚀严重部位绝缘层破坏,从而导致相间短路、匝间短路,在短路的局部就发生烧损现象。

对策:发生绕组局部烧损后,首先应当在断电后消除工艺或机械的跑冒滴漏现象,防止对电机持续的侵蚀;其次要对电机进行拆解,对绕组被侵蚀部分刷涂绝缘漆,然后重新组装电机,并做好电机各部位的密封工作,可采用加装密封垫、涂装密封胶等方法;再次,要对处于潮湿环境或有可能受到环境跑冒滴漏影响的电机加装保护罩,使之独自处于相对密闭的空间运行;最后,要缩短电机的检修周期,以便及时发现问题及时处理,减少损失。

1.2 轴承损坏

轴承损坏会增加电机转子旋转的负荷,甚至发生偶然的卡死不转动等现象,使电机绕组烧损。

原因:第一,轴承装配分为冷装配和热装配,其中冷装配是在不对轴承加热的情况下用机械敲击的方式装配,在装配过程中轴承的内圈由于不均匀敲击导致其过盈量变小,从而出现所谓“跑内圈”的现象,另外轴承外圈与电机端盖之间如果嵌套的过盈量大会导致轴承内滚珠游隙变小或者各部分不均匀受力,使轴承在运行过程中温度急剧上升,容易烧毁轴承;第二,由于轴承是由滚动体和内外圈组合而成,如果由内外圈组成的腔体内混入灰尘等杂质就会在轴承运行过程中由于摩擦阻力的作用产生大量的热而烧损轴承;第三,由于电机的定子和转子铁芯轴向存在错位现象或者转轴的精度不高会导致轴承在安装后内圈与外圈在轴向上受到相反的力,从而容易损坏;第四,轴承缺油或加润滑脂不及时会导致轴承滚珠与导轨之间不够润滑,甚至出现生锈等现象,导致摩擦力过大,易烧损;第五,润滑脂本身的质量问题或者不同型号的润滑脂混用发生某种反应,会导致轴承在长时间运行后析出硬颗粒状物质,这些物质会造成轴承运行的阻力大大增加,从而造成轴承烧损;第六,在长时间未使用而又未检修的情况下使用,由于润滑油变质或者生锈等问题未被发现,从而导致轴承出现烧损现象。

对策:首先,要尽量采用热装配的方式对电机轴承进行装配,将轴承在安装前加热至80℃~100℃,利用轴承内圈受热膨胀而安装在指定部位,以保证轴承装配的质量达到要求;其次,轴承在安装之前要经过汽油等有机溶剂的清洗,并在仔细检查无杂质后加注润滑脂之后才能用于安装;再次,必须保证用于轴承内部的润滑脂质量优良,并在每次加油时均使用同一品牌同一型号的润滑脂;另外在组装电机时一定要保证电机的定子和转子铁芯对准,不能有错位,在安装轴承时保证内外圈在轴向上受力一致;最后,要做好电机轴承的日常维护工作,保证通风散热,在电机长时间闲置不用时做好保养,再次使用之前要做好检查并更换油脂。

1.3 转子绕组与其他部件摩擦

原因:由于电机转子的绕组端部尺寸较大,再加上更换绕组或电机检修时可能操作不当,就会造成绕组的端部与端盖或其他部件之间相互碰触,摩擦生热,从而导致绕组局部的烧损情况。

对策:在更新电机的绕组时要严格按照原数据进行嵌线,对电机检修时要按规范操作,防止刚性物体碰触绕组,在对转子抽芯时必须将转子整个抬起,防止转子与定子之间发生碰触,回装前对各部件进行仔细地检查,并保证转子回装后的位置与拆卸之前完全一致,如果发生偏心现象要及时矫正,保证转子与定子之间的距离在各方向上保持均匀。

1.4 绕组绝缘老化引起短路

原因:电机经过长期的高负荷运行以及过载运行加快了绕组的绝缘老化,在老化程度最大处被碳化失去绝缘而引起相间短路、对地短路以及匝间短路等,导致绕组局部被烧损。

对策:首先,应当使电机在额定负载的范围内运行,避免电动机过载运行;其次,避免电机频繁起动和制动,控制瞬间过大电流通过电机绕组,再次,要保证电机绕组表面的洁净并良好通风散热;最后,防止异物尤其是金属异物进入电机内部造成定子与转子之间短路。

2 三相异步电动机一相或两相绕组烧毁

原因:对三相异步电机来说,一相或两相绕组烧毁或过热的最主要原因即是缺相导致的,一般来说在电机启动或运行时缺相带来的现象是有所不同的,如果是在启动中缺相,则在合闸后电机只会发出嗡嗡的响声而不运行,这主要是因为在缺相后定子铁心中产生的是单相脉动磁场,达不到使电机转子运转的转矩,此时绕组中通过的电流急剧增加,甚至达到额定电流的几倍,根据欧姆定律可知,在大电流的作用下电阻会放出大量的热,从而导致绕组烧毁;另外如果电机正处在运行状态则缺相后仍然可以保持运行,但由于缺相导致的磁场发生畸变而使有害电流瞬间增加,长时间运行的状态下就会导致绕组烧毁。

对策:从原因分析可知,启动中的缺相比运行过程中的突然缺相危害更大,要避免缺相带来的危害,应当对电机经常进行维护和检修,对电机MCC功能单元要重点维护,对接入电机的线缆以及各静动触点要做可靠性检查,最大限度杜绝电机的缺相运行。

3 结束语

电机绕组的局部烧损以及对三相异步电机的一相或两相绕组的烧损是当前电机使用中最常见的故障问题,在分析可能导致此类问题原因的基础上,有针对性地及时维修和处理,更重要的是要做好预防工作,减少事故发生。

参考文献

[1]周毅,雷磊.电机常见故障原因及其检修问题探讨[J].机械研究与应用,2010.

[2]张清勇.电机常见故障及其诊断与预防[J].中国新技术新产品,2012.

[3]康玉艳.电机常见故障分析及处理方法探讨[J].中国新技术新产品,2014.

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