张开鹏
（武乡西山发电有限责任公司 山西长治 046300）
摘要：电机是机械设备的重要组成部分，电机的正常运作关系着整个机器工作环境的稳定性，因此，相关电机操作人员应当认真重视电机的正常运作，及时发现电机运作过程中容易出现的常见故障问题，并且积极采取有效地措施来解决和规避这些故障，从而有效地保证电机的正常运作，减少故障问题的发生。基于此，文章探讨分析了电机设备故障及故障诊断技术，以供参考。
关键词：电机设备；现代化；故障诊断
一、直流电机运行原理的概述
直流电机是指具有实现将直流电能与机械能相互转换功能的旋转电机，在电力企业中用途十分广泛。主要优点表现在：可以满足各种生产过程中的自动化系统和具有不同运行特点的要求，具有实现频繁的无级快速起动、反转和制动；具有优良的调速功能，调速平滑、操作方便；直流电机用途广泛，其广泛运用于矿山行业、冶金业、造纸业、印刷业、机床、纺织业、印刷业、交通运输业、水泥与化工行业等；负载能力大，可以承受频繁的冲击负载；机型种类也较多，具体包括用于多尘埃及金属切削的 ZO2 系列、使用于恒速或调速范围的 Z2 系列和Z3 系列、用于船舶恒速电力拖动系统的 Z2C 系列以及适用于静止整流电源供电的 Z4 系列、用于削弱磁场向上恒功率的 ZT2 系列和采用全封闭结构的 ZBL4 和 ZLZ4 系列等。由此可知，Z 系列的直流电动机有强迫通风结构、管道通风结构和空水冷结构，主要用于普通工业和传动金属轧机及其辅助机械。
二、直流电机的一般故障诊断
1、电枢绕组接地故障
这是直流电机最常见到的接地故障，电枢绕组接地故障一般发生在槽口处和槽内底部，对其的判断可采用绝缘电阻表法或校验灯法，用绝缘电阻表测量电枢绕组和机座的电阻时，如果电阻值为零说明电枢绕组接地；或者用毫伏表法进行判定，将36V的低压电源接到额定电压为36V的照明灯连接到换向器片上及转轴一端，若灯泡发亮说明绕组接地，具体到那个绕组可用毫伏表进行判定，将6—12V直流电源分别接到相隔M/2或M/4的换向片上（M为换向片的片数），然后用毫伏表一支笔触及电机轴另一支笔触及换向片上，一次测量换向器片与电机轴之间的电压，若毫伏表有度数，说明该换向器所连接绕组元件没有接地，若读数为零，说明该换向器所连接绕组元件接地，最后是绕组元件接地还是换向器接地，还要把绕组和换向器分开来进行一一判定，电枢绕组接地点找出来以后，可以根据绕组元件接地部位，采取适当的处理方法，若接地点在绕组元件和换向器的连接部位或者在电枢铁芯槽口处接地，只需要进行绝缘处理就可以了，若接地点在铁芯槽内部，一般需要更换电枢，若是只有一个电枢而又在急用的情况下，可采用紧急处理方法：就是用短接片将两换向器之间的接地点短接，此时的电机可以继续使用，但是电流和火花都增大。
2、换向器故障检修
2.1 换向器最常见的故障就片间短路故障，如发现是换向器片间短路时，可仔细观察短路换向片的表面状况，一般是电刷碳粉在槽口断路和灼伤所致， 检修时用拉槽工具将换向器槽中的碳粉清楚即可，若用上述方法不能消除片间短路，故障点就是发生在换向器内部，这时要更换新的换向器。 如果一台直流电机长期使用一定要经常检查换向器表面是不是平整，如发现不平整要及时的打磨平整。
2.2 换向器接地故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接地故障一般前端的云母环上，该环有一部分裸露在外面，由于灰尘，油污和其他的杂物的堆积，很容易造成接地故障，当故障发生时这部分的云母环大部分已烧毁，查找起来比较容易，修理时只需要击穿烧坏处的杂物清理干净，并用胶漆和云母材料填补烧坏之处，再用可塑云母板覆盖1-2层即可。
2.3 云母突出。由于换向器上换向片磨损比云母磨损的要快，所以直流电动机在较长一段时间使用后有可能造成云母突起，在修理时只需拉槽工具将突起的云母刮削至比换向器上的换向片低1mm即可。
三、直流电机维护的要点
1、换向器的检修
换向器是直流电机最重要的部分之一，其在工作过程中很容易出现擦伤、磨损的情况，在检修时需要格外注意。换向器在工作时，会产生较高的温度，长时间在该条件下工作时，其表面会出现一层深红色有光泽的薄膜，该层薄膜质地坚硬，是保护换向器免受磨损的隔离层。在检修的过程时，要注意不要用锉刀或砂纸打磨该层，如果保护层生成的不均匀，有比较明显的倾斜或有较严重的烧伤时，可用00号砂纸轻轻打磨；若换向器保护层破损严重，需要使用车刀削换向器，并将云母片适当的下压，防止云母片过于突出，阻碍保护膜的生成。在对换向器进行修正时，要注意做好残渣的收集工作，适当时可在采取隔离设备中进行作业，你面残渣落入电机内部。打磨完毕后，要用高温吹风机将换向器周围吹净，并对打磨过的部位吹10-15分钟，养护换向器保护层。
2、轴承的检测与保养
轴承的保养主要分为两个步骤：对轴承进行屈服检查，检查轴承是否有老化、弯曲的现象，如果出现这些问题，就要技术更换电机轴承，避免出现安全事故。另外，对轴承进行检查时还要进行润滑油的更换与填充，轴承在工作时需要消耗一定的润滑油，工作人员对电机进行维护时要格外注意对轴承进行润滑保养。具体来说，工作人员要检查轴承座中的润滑油余量，要保证余量在满油量的二分之一以上。另外，还要注意对润滑系统的清洁定期，从轴承中取油样进行化验，分析油中所含水分及泥垢，根据电机运行时间和油的清洁情况确定更换新油时间，一般运行2200-3500小时更换一次，更换新油时要全部放出油槽中的存油，并用汽油洗净轴承后在注入新油。另外，为了保证电机轴承的正常运转，技术人员要测量轴瓦的工作温度，要保证轴瓦极限工作温度在75-85摄氏度以下。
3、绝缘电阻阻值的校正
直流电机各绕组对地及相互间存在一定的绝缘电阻。绝缘电阻的阻值对电机的正常运行有着十分重要的意义。当绝缘电阻阻值性能下降到0.25MΩ以下时，电机就无法正常运作。一般来说，直流电机绝缘电阻每3-5年进行一次校正即可，但如果电机工作条件不佳，环境湿度过大，就可能导致绝缘电阻阻值波动较大，影响的电机的正常运作，为此，对绝缘电阻定期阻值校正也是十分必要的。根据厂家要求，绝缘电阻的绝缘性能一般不能低于0.5MΩ，如果经过兆欧表的测试，电机接地阻值低于该标准，就要将电机内烘干、然后将电刷前移1-2片，再启动机器，校正电机接地的阻值。
结束语
随着社会经济的快速发展及科学技术的不断进步，电机设备故障诊断是现阶段企业机械设备维修的主要手段，并得到人们的广泛关注。在我国现阶段，由于电机设备故障诊断投入资金及技术水平等因素影响，与发达国家存在很多的差异，因此，应该在电机设备故障诊断过程中投入大量的人力、物力及财力，对诊断技术进行深层次的研究，缩短与发达国家存在的差距，保证人们的生命财产安全，并且提高生产效率，促进企业的可持续发展。
参考文献
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论文作者:张开鹏
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/25
标签：换向器论文; 电机论文; 绕组论文; 直流电机论文; 电枢论文; 电阻论文; 故障论文; 《电力设备》2016年第12期论文;