摘要：不管是在工业生产还是日常的生活当中，电机都发挥了十分重要的作用，为人民的生产生活和工业企业的正常生产提供了。本文针对钢厂板材生产线使用的变频电机进行分析，列举变频电机的常见的故障及其原因，并对故障提出了一系列具有针对性的解决方法和措施，以期保证变频电机的正常稳定运行。
关键词：工厂生产线；变频电机；故障；原因；措施
一、常见故障来源分析
从钢厂产线变频电机的设备运行情况来看，大部分变频电机故障都是由机械类故障引发的，例如振动不平衡、轴承故障、零件松动等【1】；除此之外，还存在一部分电气制作方面不规范而导致的内部故障，例如定子绕组在缠绕、包线、绝缘浸漆等制作过程中出现问题进而匝间短路，具体内容如下：
（一）振动过大引起的故障
在变频电机运行过程中，出现安装不规范、同心度不满足精度要求，进而导致电机轴承发生磨损。一般情况下由于这种原因造成的故障都可以在其轴承的表面呈现出相对较为明显的灼点【2】。再加上厂房环境以及电机安全技术等方面的影响，有可能使得变频电机轴承振动的问题进一步加深，在很大程度上影响到了变频电机的正常运行，长久下去也会大幅降低变频电机的使用寿命。
（二）绝缘类故障
在变频电机的绝缘类故障当中，主要可以分为局部放电与匝间短路两种。其中当发生局部放电故障时，从表面上看其电机定子绕组线圈表面无破损和烧损，但是其此时存在的绝缘电阻为零；而如果发生匝间短路，那么其电机中的某部分线圈存在一定的发黑、碳化或者是物理损伤等。
从现场设备运行故障情况来看，变频电机出现绝缘类故障是由多种原因导致的，例如局部放电、介质发热等等。具体来说，就是在某种条件下，如果变频电机中的场强已经大幅超越绝缘的最高临界值，那么此时其介质的损耗就会大幅上升，同时在频率上升的情况下局放量也会进一步增大，进而会造成大量热量的产生，最终导致电机内发生漏电现象，使得其老化程度加深而导致绝缘性大幅降低；除此之外，由于变频电机在运行的过程中频繁启停和大范围升降速的情况，导致内部绕组绝缘由于电流变化导致劣化速度加快【3】。
（三）电流震荡类故障
采用V/F控制的电压型逆变器驱动异步电动机，由于是开环控制，一般会在处于空载的状态时存在不稳定问题。当电机处于工频附近时，其状态相对较为稳定，但是如果其频率处于20～30 Hz范围内时，其中的电流就会在10～20Hz范围内发生周期性震荡，当情况较为严重时震动幅值更会进一步加大，进而影响到电机的稳定运行，甚至引发故障。
二、电机故障的解决对策
（一）振动过大解决对策
一般来说，当发生此类故障时，现场设备维护人员可以从其轴承部分的外观状态进行判断，必要时也要对其进行全面的检查和故障排除工作，进而确保电机的稳定运转。
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通常情况下变频电机的振动类故障解决主要可以采用以下方法【4】：
一是对变频电机的外观进行检查，主要对其所在位置是否影响其工作和运转进行判断；二是对电机的零部件进行检查，主要检查其紧固装置是否拧紧，有没有出现松动的现象；三就是对其电机的安装地面进行检查，切实避免由于地面沉降等问题造成电机出现震动过大的问题。
（二）改进绝缘性能
为了最大程度的减少甚至是杜绝由于其绝缘性的降低而造成的电机短路及漏电问题，就必须要加强和改进其绝缘性，并做好定期的检查和维修工作，具体内容如下：
一方面，要使用耐电晕的绝缘材料。同时定期的对电机进行检查，主要检查内容包括：是否存在漏电和局放现象、电流是否存在异常、绝缘材料是否发黄和发黑等，在检查的过程中一旦发现问题，必须要及时对其进行维修，避免由于上述原因造成安全事故；
另一方面，要尽可能的降低或减少尖峰过电压的幅值，尽量减少输出电压脉冲的提升速度和电机端过电压。
（三）改善电流振荡现象
以往的经验表明，要想确保其电流的稳定性，要尽可能的降低当时的电压波动，同时也要尽可能的增加电机转动惯量；如果是在使用PWM用来控制器逆变器的情况下，可以通过使用快速开关的元件或者是最大程度的降低其PWM的调制频率，这样一来，可以在很大程度上有效避免由于受死区的影响而导致其输出的电压出现波动的现象；除此之外，通过反馈电路（如反馈电流等）的使用，也可以有效的增强其稳定性，降低电流震荡发生的概率。
（四）整流块损坏问题的控制
在变频电机中的变频器工作过程中，其最容易且最常见发生损坏的部位就是其整流桥部件。在传统的变频器整流块中的整流方式大多属于二极管模式，但是在大功率的电机控制系统中，变频器基本上都是采用晶闸管整流的整流方式。但是对于这些功率偏大的变频器来说，担负其运转和工作过程中全部输出电能的部件仅仅只有三相全波整理部件，在这样的条件下，十分容易导致击穿现象的出现；除此之外，如果其整流块出现一定的问题，那么也有可能造成变频电机的变频部件无法完成稳定且长期送电、保险丝烧断等严重问题。
针对上述问题的出现，一方面，可以定期的对变频电机的整流块进行检查和维护工作，发现其存在问题要及时的进行更换和处理；另一方面，也可以在安装的过程中，在其整流块和散热片之间的接触平面上覆盖一层具有优异传热性能的导热膏，然后在使用螺丝将其固定。这样一来，可以在很大程度上保证变频电机变频器的稳定与安全，切实减少了此类故障的发生。
结束语
从目前国内钢厂板材生产线的电机运行情况来看，变频电机普遍存在着不同程度的故障率高、生命周期短等相对较为严重且常见的问题，因此，这就对其故障检测和维修工作提出了更高的要求和标准。本文主要研究了变频电机较为常见且普遍的故障问题及其成因，并提出了具体的解决建议和措施，希望通过本文的研究和分析，可以对各类工厂中变频电机的维护和保养起到一定的指导和辅助作用，促进变频电机在实际应用中发挥更大更好的作用。
参考文献：
[1]张玉龙.浅谈变频电机的常见故障及对策[J].大众商务（下半月），2010，（8）：322-323.
[2]李晓庆.变频电机在检修中常见故障分析及应对措施[J].中小型电机，2004，（6）：73-75.
[3]王卓，杨晔，冯莉.分析变频电机的常见故障及对策[J].科技资讯，2013，（8）：154.
[4]李敏，谢永庆.变频电机启动异常故障分析及处理[J].电工技术，2015，（2）：58-59.
论文作者:王慧宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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