电机常见故障及其诊断与预防探析

袁陆峰

摘 要：电机俗称“马达”，是根据电磁感应定律转化或者传递电能的装置，在电能的传输过程中具有重大的作用。由于社会的用电需求越来越高，电力行业的不断发展，电机的作用也越来越明显，电机的使用、维护、故障诊断及修复也越来越被重视。提高电机的故障诊断与修复水平，对电机出现的故障进行提前预防，是电力行业未来的主要研究方向之一。本文将列举电机常见的几种故障，并提出相应的解决方案。

关键词：电机；故障诊断；故障预防

中图分类号： F416.61 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）15-180-2

0 引言

电机具有多种分类方式。按照工作电源不同，可以分为直流电机和交流电机；按照结构和工作原理不同，可以分为直流电动机、异步电动机和同步电动机；按照用于不同，可以分为驱动用电动机和控制用电动机。电机在使用过程中容易受到来自内部和外部多种因素的干扰，导致产生故障，影响了正常的运转。针对这些故障的原因进行分析，能够采取有效的措施避免故障的发生，或者在故障发生后把故障的负面影响降到最低。电机故障的诊断和预防，是我国电力工作的重要内容之一，对于电机的日常维护具有重要意义。

1 电机的机械故障

1.1 定子与转子发生摩擦

定子和转子是电机的重要组成部件。对于异步电动机来说，定子和转子之间的距离比较近。如果轴承发生损坏、弯曲，或者由于长期磨损发生了变形，就会导致定子与转子发生直接接触和摩擦。这种现象被俗称为“扫膛”[1]。一旦定子与转自发生摩擦，就会让电机当中的电流量变大，铁芯的温度快速上升，并且伴随着摩擦的噪音。铁芯的温度上升到一定程度，就会引起槽绝缘和匝间绝缘的燃烧；绝缘体烧毁，会引起绕组的匝间短路，严重时甚至导致定子的铁芯发生倒槽和错位，电机整体报废。为了防止这种故障发生，要定期对电机的轴承进行检查，避免轴承的损坏、形变和弯曲，还要对产期使用的端盖进行更换或者刷镀。

1.2 电机的振动

如果电机在运行过程中发生不正常的振动现象，首先要寻找振动现象的产生原因。电机的振动可能是多种原因引起的，可能是电机本身原因引起的振动，也可能是传动装置发生问题所引起的振动，还有可能是从机械负载端传递过来的振动。这些原因引起的电机振动故障，是不能用同一种方法来进行故障处理的。电机本身原因引起的振动大多数是转子的动态平衡不能够维持，或者是电机在安装时，地面基础不是平整的，安装不够规范，导致电机在运转过程中发生固件的松动。电机振动不仅会发出很大的噪声，还会影响电机的工作性能，降低电机的使用寿命。这就需要在安装电机之前，确保地面基础的平整，按照工作规范进行安装。还要在定期对电机转子的平衡情况进行检查，观察电机的固件是否紧凑。

2 电源电压的故障

电机的实际工作电压与电机的额定电压相符，电机才能够正常工作。如果工作电压过高，就可能会烧坏电机的内部构件，对电机造成损害；如果工作电压过低，电器的转速又会降低，达不到正常的功率，也会对电机造成损坏[2]。所以，在电机的工作过程中，要时时监控工作电压的数值变化。一旦发生电压不稳，就要停止电机的工作，进行必要的调整。电压数值稳定在额定电压附近区间，电机才能够正常运转，并且保证电机正常的使用寿命。

3 电机绕组的故障

3.1 绕组接地

电机的绕组发生接地，主要原因有两种：一种是电机受潮了以后，没有经过烘干就投入使用；另一种是工作环境中存在的金属异物、有害粉末、腐蚀性气体进入了电机的内部。如果绕组发生接地，经过绕组的电流就会加大，烧坏绕组电路，造成断离；绕组接地还会导致电机的绝缘部件烧毁，电量传导到电机外壳当中，发生触电事故。要防止绕组接地故障的产生，就要确保电机的外壳与地面相接，也可以加装漏电保护装置。电机在发生绕组接地故障以后，要对电机进行修理，重新包裹上绝缘层。

3.2 绕组短路

绕组的短路会引起短路部位发热，线圈的绝缘层被烧毁，电机线被烧坏，电机不能够正常工作。如果绕组短路时候的短路点不在槽内，故障的处理就相对容易。将发生短路的绕组线圈单独取出，经过加热后发生软化，然后拆开故障处的线包，用绝缘纸垫在下面，上方涂抹绝缘漆，最后进行烘干处理；如果绕组短路的短路点位于槽内，则要将发生短路的绕组线圈从槽内取出，进行加热软化，然后也是用绝缘纸垫在下面，表面涂抹绝缘漆并且烘干，最后重新放回槽内。

3.3 转子绕组断路

如果电机发生转速变慢、转动无力、定子三相电流增大等现象，就有可能是转子绕组发生了断路。对于发生这种现象的电机，可以将三相低压电源与定子连通。如果定子的三相电流发生较大的波动，则说明了转子绕组发生断路。这时候，要将转子单独抽出，然后用断条侦察器等设备，寻找到发生断路的部位。如果是鼠笼式转子，转子绕组的断条已经损坏，无法继续使用，则要进行断条的更换，或者将断条重新熔铸；如果是绕线式的转子，则与上述修理定子绕组的步骤一样，只不过最后要在绕组的两端用钢丝进行打箍。

3.4 一相或者两相绕组烧毁

三相电源给电机的正常运行提供着电能。如果三相电源其中的一相或者两相电压不稳，就会影响电机的正常运行，导致电机运转过快，产生大量的热量，对电机内部的各个组件造成损害。三相异步电动机多数采用的是“Y”字型接法，如果电源中的一相或者两相发生了异常，电机的转速就会变慢，发生差错的几率也会增加。这种情况下，线圈的磁场会以更加频繁的速度切割导体，B相的绕组会被隔离在电路循环之外，A、C两相的绕组变成了串联的关系，在长时间的运行过后容易发生损坏[3]。由于电机在一相或者两相绕组烧毁时仍然能正常运行，所以不容易被电力检测人员所发现。对此，要改善电力检测工作，完善电力检测的系统，规范电力检测的流程，将检测的结果记录下来，形成档案。越早发现电机的缺相故障，就越容易对故障进行处理，降低故障形成的危害，减少国家电力资源的损失，保障电机的正常使用寿命。

4 电机启动的故障

对于电机启动故障的研究，主要可以分为三个方面：

如果电机接通电源，按下启动按钮之后没有正常运转，同时也没有出现其他的异常状况，则有可能是电源发生的问题。这就需要对电源进行全面的检查，检查电源的供电是否正常，电源的保险丝有无断裂情况。如果是电源的线路原因，就要关闭电机，切断与电源的联系，对电源的电路进行全面排查。

如果电机在启动之后发生了运行速度上的变化，则可能是电机的电压出现了问题。电压的升高会导致电机的运行加快，电流量加大，产生大量的热量和噪音，危害电机的内部构件；同理，电压的降低会导致电机的运行变慢，电机的磨损加大。这两种情况都不符合电机的正常工作情况，长期保持不正常的工作状态会对电机造成损害。所以，在电机工作时，要时刻保持对工作电压的监控。一旦工作电压不稳，就要停止电机的工作，对电路进行检修。

5 结论

总而言之，电机的故障产生来自于两方面原因：一是电机由于长期工作导致了内部的构件发生损害，比如电源缺相、绝缘层老化破损或者绕组的短路；二是人为原因，比如电机的安装不规范、把电机放在潮湿环境中运行。为了避免电机的故障发生，将故障造成的损失降到最低，就必须采取相应的预防措施，提高电机故障的处理能力，保证电力系统的正常运转。

参 考 文 献

[1] 徐波，黄陈蓉，卢阿丽.感应电机常见故障及关键故障诊断技术分析[J].微电机，2015，48（25705）：106-110.

[2] 王雷，张梨明，张灿星.煤矿电机常见的故障分析及诊断方法[J].通讯世界，2016（28401）：228-229.

[3] 刘明.常见的高压电机故障的实时现场检修方法研究[J].现代物业（上旬刊），2013，12（25204）：134-136.