电动机的运行故障和维护

孙爱昕

摘 要：随着电气自动化应用的不断增加，自动化应用程度也有所提高，这就需要应用各种控制电机作为电气自动化的系统元件。电动机在长期运行过程中，由于受到外界因素、人员操作不当和维护不当等影响，影响了电动机的运行，使用寿命缩短，降低了生产效率，这些都应该引起我们的重视。

关键词：电动机；定子；转子；运行故障

中图分类号：TM307+.1；TM307+.3 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）19-0019-02

1 电动机的功能及工作原理

电动机作为一种将电能转换为机械能的电气设备，在电厂及其他行业中被广泛应用。随着电气自动化程度的不断提高，人们对电气设备的要求也越来越高。一般情况下，电动机由两个部分组成，即转子（旋转部分）和定子（固定部分）。电机转子分为电动机转子和发电机转子。内转子的转动以电机中间的芯体为旋转体，输出扭矩；外转子转动则以电机外体为旋转体。不同的转动方式便于其在各种场合的应用。作为电动机的固定部分，定子的主要作用是产生磁场以及作为电动机内部机械的支撑。电动机内部定子由定子绕组、机座和定子铁心三部分组成。定子绕组镶嵌在铁芯中，在电流通过时产生感应电动势，实现电能的转换。机座的主要作用是支撑和固定定子铁心。电动机在运行时会因为内部损耗产生热量，而这些热量会通过定子铁心传递给机座，然后再通过机座散发到空气中。因此，为了增大散热面积，一般将电动机机座设计为散热片状。定子铁心又为电气设备磁路的一部分，通过传递转矩，输出机械功率。电动机的组成部分一般包括机座、接线盒、风扇、端盖和罩壳等。

按照功能划分，电动机分为控制电动机和驱动电动机；按照电能种类划分，电动机分为交流电动机和直流电动机；按照转速度和电源频率间的关系划分，电动机分为异步电动机和同步电动机；按照电源相数，分为三相电动机和单相电动机；按照防护型式，分为防护式、开启式、隔爆式、封闭式、潜水式和防水式；按照安装结构的形式，分为立式、卧式、带凸缘和带底脚等；按照绝缘等级，可以分为B级、E级等。常见的交流电动机分为三相异步电动机和单相交流电动机，三相异步电动机多用于工业中，而单相交流电动机则多用于民用电器中。

2 电动机运行故障分析

2.1 启动困难或不能启动

电动机启动困难或不能启动具体分以下几种情况：①如果一相熔丝短路且缺相运行，并伴有“嗡嗡”声，或者二相熔丝短路，电动机不发出声音且不转动，这时应该找出引起熔丝熔断的原因，并且及时更换新的熔丝，排除故障。②电源电压过低或降低启动时降压太多。如果是前者，应该查找相应的原因；如果是后者，应该适当提高电动机启动时的压降。如果使用的是自耦减压启动机，可以通过改变相应的抽头来改变启动电压。具体处理方式如表1所示。③定子绕组、转子绕组短路引起电动机故障，或是绕线转子的电刷和滑环并没有接触引起的故障。无论是哪种故障，都应对相应部位进行检查，及时维修，排除故障。④定子绕组相间发生短路或接地。如果发生这种情况，可以应用兆欧表对定子绕组进行检测。⑤定子绕组接线错误，比如误将三角形接线接成星形、将首末端接反。如果出现这种情况，应该检查绕组接线情况，并且及时纠正。⑥定子和转子铁心相互摩擦。如果发生这种情况，就要对发生摩擦的位置进行检查，及时维修或更换。⑦轴承发生损坏或者被卡住。这时应马上更换轴承。⑧当负载过重时，应该减小负载。⑨发生机械性故障时，被连带的机械本身运转起来并不灵活，或者被卡住不能转动。这时就要按照程序检查维修或更换。⑩皮带被拉得过紧，就会加剧摩擦，进而加剧皮带和轴承的磨损，缩短其使用寿命。此时应该调节皮带的松紧度。?启动设备接线错误或发生故障。如果发生这种情况，应该及时检查启动装备的接线情况，并且加以改正，从而排除故障。

表1 故障原因及对应的处理方法

2.2 温度过高出现冒烟现象

电动机温度过高出现冒烟的情况有以下几种：①当电压高于电动机额定电压的10%以上或低于电动机额定电压的5%以上时，电动机在额定负载下运行，温度逐渐升高。这时应及时检查，并且调整电压。②三相电源电压相间的不平衡度超过5%，就会引起三相电流之间的不平衡，从而使电动机额外发热。这时应调节电压，排除故障。③当一相熔丝发生断路或电源开关接触不良时，会造成相应的缺相运行，从而使电动机过热。维修或替换已经损坏的元件即可。④绕组接线错误，误将星形接线接成三角形接线，或误将三角形接线接成星形接线，这时如果在额定负载下运行，就会使电动机机体过热。应该及时检查接线，纠正错误。⑤定子绕组匝间、相间短路或接地，会使电动机中的电流突然增大。如果故障不严重，只需重新加上包装绝缘；如果故障严重，就需要更换相应的绕组。⑥定子绕组的一相发生断路或并联绕组中某一条支路发生断线，就会引起三相电流之间的不平衡，使电动机中的电流过大，进而导致绕组过热。⑦轴承发生损坏或磨损较大都会使转子或定子发生摩擦，从而使绕组过热。这时应该检查轴承是否松动、定子与转子间装配是否精良。⑧负荷过大。应该考虑是否需要减轻负载或更换更大功率的电动机。⑨启动过于频繁。如果发生这种情况，应该相应地减少启动的次数，降低故障的发生。⑩电动机的环境温度过高。一般当温度超过40 ℃，就会使电动机的进风过热，再加上外界温度过高，给电动机散热造成一定的影响，使散热相对困难。这时应及时采取降温措施。

3 电动机的故障维护

在电动机运行过程中，为了避免故障发生、减少损失、提高其工作效率，也为了使电动机能够更加安全、稳定地运行，一种最有效、最实际的防范方法就是对电动机进行及时、准确的技术维护，具体可从以下三方面做起：①保持每台电动机的清洁度，同时保证进风口周围有3 m的安全距离。在此范围内不允许有任何尘土、水污及其他杂物，以免电动机将杂物吸入内部，形成短路介质或毁坏导线的绝缘层，造成匝数之间短路，而使电流增大、温度升高，最终导致电机烧毁。②保证电动机在额定电流下工作。电动机出现过载运行，其原因可能是拖动负荷过大、电压过低或被带动的机械卡滞。如果过载运行时间过长，电动机就会从电网中吸取更多的有效功率，电流就会急剧增大，处于高温状态下的电动机绝缘因老化失效导致烧毁。因此，在电动机运行过程中，必须经常检查传动装置的灵活度，出现故障应及时排除后再运行。③定期检查电动机的各相电流是否平衡，其中，任何一相电流与其他两相的平均值之差不得大于10%，这样才能保障电动机的安全运行。

4 结束语

综上所述，电动机是把电能转化为机械能的主要电气设备，在各种工业中应用广泛，在国内外现代化建设中的应用也越来越广泛。电动机是人们生产和生活当中必不可少的一种设备，因此，电动机的故障分析和维护就显得尤为重要。

参考文献

[1]刘淑荣.工厂电气控制技术[M].北京：高等教育出版社，2006.

〔编辑：刘晓芳〕

Operation and Maintenance of Motor Failure

Sun Aixin

Abstract： With the increasing use of electrical automation， automation applications also increased， which requires the application of various control motor as electric automation system components. Motor in the long run the process， due to external factors， improper operation and maintenance personnel improper influence， affecting the operation of the motor， life shortening， reduced productivity， which should arouse our attention.

Key words： motor； stator； rotor； operational failure