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[推薦]三相異步電動機常見故障分析處理

摘要 結合工作中生產運行與檢修實踐對生產過程中電動機常見的一些問題及解決方案檢修探討。

關鍵詞:三相異步電動機 常見故障 處理方法

前言

可門電廠機組維護工作中經常遇到電機故障所以就電機的常見故障及解決方法進行一些探討。

電動機遍及廠區生產裝置的各個角落,在生產過程中發揮著極其重要的作用。但由于大部分電機使用年限較長, 且不少電機長年累月運行在較惡劣的環境中,電機故障常有發生,嚴重影響著生產的安全、可靠、長周期運行。現針對電機常見故障原因及相應對策做一簡要分析和介紹,希望能對從事電氣工作和安全管理工作的人員有所幫助。

  二、電機繞組局部燒毀的原因及對策

1.由于電機本身密封不良,加之環境跑冒滴漏,使電機內部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體,電機繞組絕緣受到浸蝕,最嚴重部位或絕緣最薄弱點發生一點對地、相間短路或匝間短路現象,從而導致電機繞組局部燒壞。

  相應對策:①盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現象;②檢修時注意搞好電機的每個部位的密封,例如在各法蘭涂少量704密封膠,在螺栓上涂抹油脂,必要 時在接線盒等處加裝防滴濺盒,如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應做保護罩;③對在此環境中運行的電機要縮短小修和中修周期,嚴重時要及時進行中修。

   2.由于軸承損壞,軸彎曲等原因致使定、轉子磨擦(俗稱掃膛)引起鐵心溫度急劇上升,燒毀槽絕緣、匝間絕緣,從面造成繞組匝間短路或對地“放炮”。嚴重時 會使定子鐵心倒槽、錯位、轉軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成:

①軸承裝配不當,如冷裝時不均勻敲擊軸承內圈使軸受到磨損,導致軸承內圈與 軸承配合失去過盈量或過盈量變小,出現跑內圈現象,裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現跑外圈現象。無論跑內圈還是跑外圈均會引 起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀,特別是跑內圈故障會造成轉軸嚴重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升,只要軸承完好,允許間 斷性跑外圈現象存在。②軸承腔內未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內的微小剛性物質未徹底清理干凈,運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。 ③軸承重新更換加工,電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標引起軸承滾珠游隙過小或不均勻導致軸承運行時磨擦力增加,溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉子 鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工后精度不夠,致使軸承內、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機本體運行溫升過高,且 軸承補充加油脂不及時造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質量問題,例如滾道銹斑、轉動不靈活、游隙超標、保 持架變形等。⑧備機長期不運行,油脂變質,軸承生銹而又未進行中修。

  相應對策:

①卸裝軸承時,一般要對軸承加熱至80℃~100℃,如采用軸 承加熱器,變壓器油煮等,只有這樣,才能保證軸承的裝配質量。②安裝軸承前必須對其進行認真仔細的清洗,軸承腔內不能留有任何雜質,填加油脂時必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉軸機加工及電機端蓋嵌套工作。④組裝電機時一定要保證定、轉子鐵心對中,不得錯位。⑤電機外殼潔凈見本色,通風必須有保證,冷卻 裝置不能有積垢,風葉要保持完好。⑥禁止多種潤滑油脂混用。⑦安裝軸承前先要對軸承進行全面仔細的完好性檢查。⑧對于長期不用的電機,使用前必須進行必要 的解體檢查,更新軸承油脂。 

  3.由于繞組端部較長或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦,導致繞組局部燒壞。

  相應對策:電機在更新繞組時,必須按原數據嵌線。檢修電機時任何剛性物體不準碰及繞組,電機轉子抽芯時必須將轉子抬起,杜絕定、轉子鐵芯相互磨擦。動用明火時必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機回裝前要對繞組的完好性進行認真仔細的檢查確診。

  4.由于長時間過載或過熱運行,繞組絕緣老化加速,絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。

  相應對策:①盡量避免電動機過載運行。②保證電動機潔凈并通風散熱良好。③避免電動機頻繁啟動,必要時需對電機轉子做動平衡試驗。

  5.電機繞組絕緣受機械振動(如啟動時大電流沖擊,所拖動設備振動,電機轉子不平衡等)作用,使繞組出現匝間松馳、絕緣裂紋等不良現象,破壞效應不斷積累,熱脹冷縮使繞組受到磨擦,從而加速了絕緣老化,最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。

  相應對策:①盡可能避免頻繁啟動,特別是高壓電機。②保證被拖動設備和電機的振動值在規定范圍內。

  三、三相異步電動機一相或兩相繞組燒毀(或過熱)的原因及對策

  如果出現電動機一相或兩相繞組燒壞(或過熱),一般都是因為缺相運行所致。在這里不作深刻的理論分析,僅作簡要說明。

  當電機不論何種原因缺相后,電動機雖然尚能繼續運行,但轉速下降,滑差變大,其中B、C兩相變為串聯關系后與A相并聯,在負荷不變的情況下,A相電流過大,長時間運行,該相繞組必然過熱而燒毀。

 為三相異步電動機繞組為Y接法的情況:電源缺相后,電動機尚可繼續運行,但同樣轉速明顯下降,轉差變大,磁場切割導體的速率加大,這時B相繞組被開路,A、C兩相繞組變為串聯關系且通過電流過大,長時間運行,將導致兩相繞組同時燒壞。

 這里需要特別指出,如果停止的電動機缺一相電源合閘時,一般只會發生嗡嗡聲而不能啟動,這是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵心中產生 圓形旋轉磁場,但當缺一相電源后,定子鐵心中產生的是單相脈動磁場,它不能使電動機產生啟動轉矩。因此,電源缺相時電動機不能啟動。但在運行中,電動機氣 隙中產生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉磁場,所以,正在運行中的電動機缺相后仍能運轉,只是磁場發生畸變,有害電流成分急劇增大,最終導致繞組燒壞。

  相應對策:無論電動機是在靜態還是動態,缺相運行帶來的直接危害就是電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時,由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老 化。特別是在靜態時,缺相會在電機繞組中產生幾倍于額定電流的堵轉電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對電機進行日常維護和檢 修的同時,必須對電機相應的MCC功能單元進行全面的檢修和試驗。尤其是要認真檢查負荷開關、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。

  四、常見問題匯總,詳見附表。

  

 四、總結

通過這篇論文,我發現在電機檢修作業中77%屬于維護不良(如電機進水、軸承缺油、通風不暢等)、檢修不當(如軸承拆裝不當、缺陷消除不徹底、附件不全等)、運行環境惡劣(如現場跑冒滴漏嚴重、水沖電機等)等原因所致。希望以上分析能夠對從事電工工作的人員有 所幫助和借鑒。

以前我對這個方面不是很了解,現在我已經很好的掌握和分析了。在做論文的同時,我加深了對自己所學專業知識的掌握,相信在今后的學習和工作中,也能給我們帶來不少的幫助。

致謝:

感謝同事們給予的支持和鼓勵, 值此論文完成之際,謹向所有關心、支持、幫助我的領導、師父、同事和朋友們表示最誠摯的感謝!

參考文獻:

1職業學校教材(實用電子技術專業)電機的結構與維修 趙智大王冠瑋 尚艷華 劉萬海2006-08

2、電機維修與拆裝技術 何軍 電子工業出版社2009-06

3、電機原理與維修 解建軍  西安電子科技大學出版社, 2006。

4、 高壓電機維修的工藝流程 楊淑英  中國電力出版社,2009

  附表:三相異步電動機常見故障及處理方法

序號

故障現象

故障原因

處理方法

1

1通電后電動機不能轉動,但無異響,也無異味和冒煙。

1. 電源未通(至少兩相未通);

2. 熔絲熔斷(至少兩相熔斷);

3. 控制設備接線錯誤;

4. 電機已經損壞。

1. 檢查電源回路開關,熔絲、接線盒處是否有斷點,修復;

2. 檢查熔絲型號、熔斷原因,更換熔絲;

3. 檢查電機,修復。

1

2通電后電動機不轉,然后熔絲燒斷。

1. 缺一相電源,或定子線圈一相反接;

2. 定子繞組相間短路;

3. 定子繞組接地;

4. 定子繞組接線錯誤;

5. 熔絲截面過小;

6. 電源線短路或接地。

1. 檢查刀閘是否有一相未合好,或電源回路有一相斷線;消除反接故障;

2. 查處短路點,予以修復;

3. 消除接地;

4. 查出誤接,予以更正;

5. 更換熔絲;

6. 消除接地點。

1

3通電后電動機不轉,有嗡嗡聲。

1. 定子、轉子繞組有斷路(一相斷線)或電源一相失電;

2. 繞組引出線始末端接錯或繞組內部接反;

3. 電源回路接點松動,接觸電阻大;

4. 電動機負載過大或轉子卡住;

5. 電源電壓過低;

6. 小型電動機裝配太緊或軸承內油脂過硬,軸承卡住。

1. 查明斷點,予以修復;

2. 檢查繞組極性;判斷繞組首末端是否正確;

3. 緊固松動的接線螺栓,用萬用表判斷各接頭是否假接,予以修復;

4. 減載或查出并消除機械故障;

5. 檢查是否把規定的△接法誤接為Y接法;是否由于電源導線過細使壓降過大,予以糾正;

6. 重新裝配使之靈活;更換合格油脂,修復軸承。

1

4電動機起動困難,帶額定負載時,電動機轉速低于額定轉速叫多。

1. 電源電壓過低;

2. △接法誤接為Y接法;

3. 籠形轉子開焊或斷裂;

4. 定子、轉子局部線圈錯接、接反;

5. 電機過載。

1. 測量電源電壓,設法改善;

2. 糾正接法;

3. 檢查開焊和斷點并修復;

4. 查出誤接處,予以改正;

5. 減載。

1

5電動機空載電流不平衡,三相相差大。

1. 繞組首尾端接錯;

2. 電源電壓不平衡;

3. 繞組有匝間短路、線圈反接等故障。

1、檢查并糾正;

2、測量電源電壓,設法消除不平衡;

3、消除繞組故障。

6電動機空載電流平衡,但數值大。

1. 電源電壓過高;

2. Y接電動機誤接為△接;

3. 氣隙過大或不均勻。

1. 檢查電源,設法恢復額定電壓;

2. 改接為Y接;

3. 更換新轉子或調整氣隙。

7電動機運行時響聲不正常,有異響。

1. 轉子與定子絕緣低或槽楔相擦;

2. 軸承磨損或油內有砂粒等異物;

3. 定子、轉子鐵心松動;

4. 軸承缺油;

5. 風道填塞或風扇擦風罩;

6. 定子、轉子鐵心相擦;

7. 電源電壓過高或不平衡;

8. 定子繞組錯接或短路。

1. 修剪絕緣,削低槽楔;

2. 更換軸承或清洗軸承;

3. 檢查定子、轉子鐵心;

4. 加油;

5. 清理風道,重新安裝風罩;

6. 消除擦痕,必要時車小轉子;

7. 檢查并調整電源電壓;

8. 消除定子繞組故障。

8運行中電動機振動叫大。

1. 由于磨損,軸承間隙過大;

2. 氣隙不均勻;

3. 轉子不平衡;

4. 轉軸彎曲;

5. 鐵心變形或松動;

6. 聯軸器(皮帶輪)中心未校正;

7. 風扇不平衡;

8. 機殼或基礎強度不夠;

9. 電動機地腳螺絲松動;0.籠形轉子開焊、斷路、繞組轉子斷路;

11.定子繞組故障。

1. 檢查軸承,必要時更換;

2. 調整氣隙,使之均勻;

3. 校正轉子動平衡;

4. 校直轉軸;

5. 校正重疊鐵心;

6. 重新校正,使之符合規定;

7. 檢修風扇,校正平衡,糾正其幾何形狀;

8. 進行加固;

9. 緊固地腳螺栓;

10.修復轉子繞組;

11.修復定子繞組。

9軸承過熱。

1. 潤滑脂過多或過少;

2. 油質不好含有雜質;

3. 軸承與軸頸或端蓋配合不當;

4. 軸承蓋內孔偏心,與軸相擦;

5. 電動機與負載間聯軸器未校正,或皮帶過緊;

6. 軸承間隙過大或過小;

7. 電動機軸彎曲。

1. 按規定加潤滑油脂(容積的三分之一至三分之二);

2. 更換為清潔的潤滑油脂;

3. 過松可用粘結劑修復;

4. 修理軸承蓋,消除擦點;

5. 重新裝配;

6. 重新校正,調整皮帶張力;

7. 更換新軸承;

8. 矯正電機軸或更換轉子。

10電動機過熱甚至冒煙。

1. 電源電壓過高,使鐵心發熱大大增加;

2. 電源電壓過低,電動機又帶額定負載運行,電流過大使繞組發熱;

3. 定子、轉子鐵心相擦,電動機過載或頻繁起動;

4. 籠形轉子斷條;

5. 電動機缺相,兩相運行;

6. 環境溫度高,電動機表面污垢多,或通風道堵塞;

7. 電動機風扇故障,通風不良;

8. 定子繞組故障(相間、匝間短路;定子繞組內部連接錯誤)。

1. 降低電源電壓(如調整供電變壓器分接頭),若是電機Y、△接法錯誤引起,則應改正接法。

2. 提高電源電壓或換相供電導線;

3. 消除擦點(調整氣隙或銼、車轉子),減載,按規定次數控制起動;

4. 檢查并消除轉子繞組故障;

5. 恢復三相運行;

6. 清洗電動機,改善環境溫度,采用降溫措施;

7. 檢查并修復風扇,必要時更換;

8. 檢查定子繞組,消除故障

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