电机故障检测及维修成套工装的研究与应用

张洁

（陕西陕煤黄陵矿业有限公司机电公司，陕西延安 727307）

1 引言

机电公司机电总厂主要承担集团公司各煤矿采煤机、刮板运输机、转载机、破碎机、液压支架等二十余种型号的设备大修工作。其中每年要修理电机近两百台，大部分电机是因老化、受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击等造成对绕组的伤害，电机过载、欠电压、过电压、缺相运行也能引起绕组故障，因此必须重新进行绕组处理，绕组后要检测电机绝缘、测电阻，并进行装配、调试，才能保证检修的质量。机电总厂根据对电机维修中遇到的问题及难题，从理论、实践等不同层面论证设计方案的有效性、正确性，研制出电机维修的可靠工装，配套有绕线机、工作平台、电机故障诊断仪、综合测试仪、直流双臂电桥及各类电器设备，利用电机短路故障诊断仪、综合测试仪和直流双臂电桥检测电机的轴承、绕组是否完好，利用摇表、电压表、变压器等检测电机的绝缘、电流、电压是否满足完好标准，形成检测、诊断、维修为一体的检修模式。

2 电机常见故障分析

煤矿电机作为一种动力设备，能够将电能转化为有用的机械能，在实际的煤矿生产运行中充当着重要的角色。在实际的工作中，煤矿电动机容易出现多种故障，而这些故障往往与电机的工作环境、电动机的本身质量及日常维护等有关，电动机故障是影响煤矿安全生产的最主要因素之一，占煤矿井下机电事故60%以上，因此，对电机的故障原因进行分析，相应地采取措施是非常必要的。

在日常检修电机时，常见的故障形式有5种：（1）电机轴承坏；（2）电机绕组接线、引线和端子烧坏；（3）电机绕组匝间或相间局部击穿；（4）电机绕组烧毁；（5）电机转子断轴。

3 电机故障检测及维修装置设计方案

3.1 绕线机的设计

绕线机的种类繁多，按其用途分类，可分为通用型和专用型，针对煤矿所用电机的特点，大多为水冷型电机，根据电机的轴向和径向尺寸，设计合适的绕线机图1，其主要参数如下：

适用线径 0.8-1.5mm

X轴设定范围 0.1°-359.9°

绕线轴电机功率(x轴) AC伺服2.2kW

绕线轴转速 MAX.2000rpm

停止精度 0°或者1°

排线最大行程 30mm

结束引出线位置 任意调整

绕线设定精度 0.1°

工作转向 顺时针/逆时针

归零次数 无限

3.2 嵌线工作平台

该套设备所能检修的电机功率范围为2.2-855KW电机，利用人工嵌线的方式，设计制作嵌线工作平台图2,其外形尺寸为2000mm×810mm×770mm。

3.3 配套检测设备

该套设备配套部分检测装置，图3轴承故障诊断仪用于检测电机轴承故障和电机调试时的振动；图4直流双臂电桥主要对电机、变压器线组的直流电阻测量和电刷、开关的接触电阻以及作升温试验等；图5试验变压器和图6操作箱等设备主要是对绕好的电机设备进行打压试验。

图1 绕线机

图2 嵌线工作平台

图3 轴承故障诊断仪

图4 直流双臂电桥

图5 试验变压器

图6 试验变操作箱

4 电机故障检测及维修装置的特点及应用

4.1 使用特点

该检测装置可对2.2-855KW电机及水泵进行检测、维修与调试，主要具备以下特点:（1）设计制作的电机故障检测及维修成套工装结构简单，易操作、性能可靠，研制的绕线机适合任何水泵及0-315KW电机绕线使用，解决了电机绕组烧损需要外修的问题；（2）项目研制的嵌线工作平台能检修电机功率为2.2-855KW电机，利用人工嵌线的方式，方便电机绕线；（3）研究项目改变电机、水泵的检修工艺，实现了流水线式的检修模式，所配套的检测装置对电机轴承、调试时的振动、直流电阻测试、升温试验、打压试验等进行了有效的测试，降低了电机检修的劳动强度，检修水平提高了30.2%。

4.2 应用效果

开始电机绕组业务后，电机检修的成本大幅度降低，检修质量有所提高，检修工期缩短。

以对黄陵矿业公司一号煤矿621工作工作面电机维修情况来看，以620KW电机为例，外修绕组1台需要74400元，机电总厂检修绕组1台需要58000元，降低检修成本16400元，一个工作面大约有电机二三十台，每年电机检修大约有300多台，经济效益非常可观。

5 结语

对于机电总厂来说，该套装置的设计制作，拓展了电机检修业务，降低了电机、水泵的维修成本，也为矿井单位减少了工作面总维修费用的投入,提高整体经济效应和资源的有效利用。