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摘要:电机设备的持续运转容易在一定程度上增大其故障风险,而一旦出现问题势必会对设备运行效率和质量带来不良影响,因此我们有必要对其故障诊断和维护方法加以研究。对此,笔者分析了电机设备的故障原因和类型,并就其故障诊断和维护要点作了探讨,以供参考。
关键词:电机设备;故障诊断;维护
在实际生产过程中,电机难免会发生或大或小的故障,但若处理不当不仅容易延误故障诊断,还可能造成不必要的资源浪费,不利于生产活动的正常进行。这就要求我们重视电机设备故障诊断,结合科学合理的维护方法,尽可能的降低电机安全隐患,促进其优质、高效运行。
一、电机设备故障概述
电机设备故障具有多样性,而且兼具机械故障和电气故障的特性,所以在某种意义上加大了故障诊断的难度。结合故障数据可知,电机运行声音异常、振动严重、外壳带电、绝缘阻值低、通电后电机伴有嗡嗡声但不运转以及启动后发热、冒烟等情况都有发生,且故障原因复杂多样,如轴承磨损、转轴断裂、支架出现裂缝,传动机械卡涩致使电机发热、绕组烧毁;绕组之间或对外壳绝缘层被击穿,或因焊接不良、接线差错等引发短路绕组烧毁;叠片短路、铁芯松散等造成铁芯损坏;以及绑线滑脱、集流装置损坏等内部因素[1]。而外部因素多表现为电机过载、电源电压过低或过高、馈线断线、起动控制设备异常、存在有害、腐蚀性气体等。但无论电机设备出现何种故障,由何种原因所致,重点在于及时、快速、准确的诊断故障,并采取有效措施进行处理和维护。
二、电机设备的故障诊断
1.电机轴承故障诊断
一般情况下,电机设备轴承故障主要多表现为磨损、疲劳、过热、点蚀、断裂等情况,常用的检测方法有峰值能量法、冲击脉冲法等手段,通过对其状态进行有效检测为故障诊断提供合理的参考。如针对电机轴承过热这一问题,我们可以从以下方面着手明确故障原因,即先拆开两侧位置的轴承盖检查润滑脂是否正常,用于判断轴承过热是否与润滑状态有关,并保证润滑脂占据1/2-2/3的轴承室;然后检查轴承安装公差是否合理,实践表明轴承径向间隙与内外套无论是过大过紧还是过小过松都易导致轴承过热;最后检查电机设备的联轴器,确定两轴线是否处于同一直线,若为此原因可在不影响转速的条件下适当调节皮带,以此消除电机振动和过热问题。
2.电机温升过高故障诊断
有时异步电机设备在运行过程中温升过高,安全隐患较大,所以需要进行科学的检查和处理。若经检查后确定与转轴运转不灵和皮带太紧有关,可在合理放松皮带的同时拆检机械部分,恢复转轴灵活运转;若经检查发现为电机运行故障,可能存在轴承损坏、绕组接地、短路等问题,可起动电机进行目视鼻闻,查看是否存在烧焦情况,并通过手摸比较温度确定短路点,必要时更换轴承。由于电机设备电压高低、绕制参数也与温升过高有关,还需检查工作电压,测量空载状态下的电机三相电流,如果测量值大于额定值,表明电机绕制匝数不足需要适当增加予以重新绕制等[2]。
3.电机无法起动故障诊断
起动失败作为电机设备的一种异常现象,需要引起我们的重视,并借助有效的步骤方法进行诊断采取对策。当电机确实不能正常起动是我们可在万用表的作用下对其三相电压进行测量,并对电压过低的情况进行提压处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若三相电压缺相或不平衡,说明起动设备为故障所在,如果电压平衡却转速慢、有异响,应将电源断开、盘动转轴,并根据转轴转动灵活与否判断故障是与负荷过重有关还是与机械卡阻有关,随后结合具体情况作相应的处理。如果三相电压平衡但电机不能转动,则要脱开电机与拖动机,并分别盘动两者的转轴后独立起动电机,以此判断故障点。
对于起动设备故障,需依次对开关状态、接触器触头、接线情况等进行认真检查,并分析热继电器保护触头是否能够正常开闭,电流调整值是否处于合理范围内,熔断器通断是否正常,在明确熔体熔断原因后从电机起动状态出发加以重新选择;如果确定为内部接线错误,则要按照规范及时改正接线。对于电机本体故障,需重点检查内部轴承状态和转子绕组状态,当为绕组局部短路或接地引发电机起动故障时,普遍采用的处理方法是重新绕制绕组,其中用于检查绕组接地和短路的方法分别为兆欧表测量和双臂电桥测量。针对轴承损坏带来的电机故障,可对原有轴承进行更换。
三、电机设备的维护要点
1.加强电机设备日常维护
鉴于电机设备的重要性和故障危害的严重性,我们要切实强化日常维护工作,如电机起动前应对其电压、频率、接法、接线进行检查,确定螺栓无松动,定转子间隙合理,轴承润滑到位,传动基础牢固等;对于投入使用不久的电机设备,要在拆除外部接线后测试绝缘电阻,待合格后方可通电,且二次回路接线、电机引出线等情况符合要求;检查保护电器、控制装置、起动设备、传动装置、电刷压力、接地保护等是否完好无误。在试运行期间也要注意检查记录是否存在杂音、有无焦味、温度高低等信息[3]。特别要注意电机清洁问题,尤其是是绕组表面和接线端位置,禁止存在油污、水滴等杂物,进入电机内部也是绝对不允许的。同时还要根据检查结果更换润滑油,且进风口3m范围内不能有水渍、尘土等杂物,以免被吸入内部造成短路或温度升高,且定期测量绝缘电阻,当电机设备受潮致使电阻过低时需作干燥处理,传动装置灵活性也应纳入日常检修维护范畴。此外,对于绕组电机,应控制滑环与电刷之间的火花问题。
2.重视电机运行状态检修
电机设备状态检修有助于早期缺陷的发现和排除,使其保持良好的运行效率和使用寿命,目前常用的技术手段包括:红外线热成像仪,主要用于检测电机冷却水回路、接地连接、滑环碳刷、出口母线等情况,也可用于拆装转子护环,大大减少了检修盲区。紫外线成像仪,适用于绕组、绝缘子等电晕监测,有助于设备绝缘问题的及早发现[4]。超声波流量探测仪,主要用于电机停机检修,该技术的应用可对电子线棒流量大小进行检测,有利于降低电机设备运行温度过高的风险。此外,声响探测器、频谱分析仪也有利于电机设备状态的检修效率和质量的提升。
考虑到电机设备的故障包括电气和机械两类,因此十分有必要对电机设备状态监测数据和故障处理数据总结经验和规律,从中发现常见的故障类型、特点和原因,形成一套完善、切实的故障诊断流程,但依旧需要结合故障的具体表现作进一步诊断,以期提高故障诊断的准确性和高效性。
结束语:
总之,电机设备故障时有发生,当务之急是在了解故障原因后加以妥善的处理。所以我们必须切实加强电机设备故障诊断研究和创新,逐步提高故障诊断的时效性和准确性,然后结合必要的维护措施确保电机设备运转安全,可靠耐用。
参考文献:
[1]宋庆锋.矿用电机设备常见故障及维修监测系统研究[J].世界有色金属,2019(04):44-45.
[2]毛行星,唐少臣,韩屹威.基于PLC电机故障诊断系统[J].数字技术与应用,2017(02):24-25.
[3]张云虎.新技术在电机设备状态检修中的应用探讨[J].机电工程技术,2015,44(11):166-168.
[4]段亚东.电机设备的故障诊断和维护[J].电工电气,2014(05):39-42.
论文作者:冯江明
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第8期
论文发表时间:2019/10/18
标签:电机论文; 设备论文; 故障论文; 绕组论文; 故障诊断论文; 轴承论文; 接线论文; 《建筑细部》2019年第8期论文;