摘要:作为一种将电能与机械能相互转换的电磁装置,电磁感应原理是电动机的运行基础。电动机被广泛应用于工厂、矿厂等企业,尤其在电力行业内应用范围更加广泛。目前,我国的电动机还无法承担高负荷长时间的运行工作,一旦处于该工作环境下,则会出现相关故障,工作人员若不及时解决故障问题,有可能会引起电机烧毁,甚至直接对整个系统运行造成不良影响。本文着重分析电动机的选择要素,针对常见故障,提出具体的解决措施以供参考。
关键词:电动机;选择要素;常见故障;分析
一、电动机的选择要素
(一)电动机种类的选择
在选择电动机种类时,采购人员需要充分考虑企业内部生产机械对电动机拖动性能的需求,保证最终选择的电动机结构较为简单、运行状态可靠稳定、维护维修便捷快速、价格较为便宜。采购人员应当保证最终选择的电动机满足企业内部生产需求,能接用交流电投入使用,还应当保证电动机除采购价格便宜之外消耗资源较少,以便于不断提高企业内部工作效率,节省电能消耗。
(二)电动机结构形式的选择
企业在安装电动机时,主要有卧式和立式两种安装方式。电动机的卧式安装会使其内部转轴始终保持在水平位置,而立式安装方式则会将转轴直接转化为与地面垂直的情况。这两种安装方式均有一定优势与劣势,大部分企业会选择卧式安装方法。
电动机的主要工作环境受企业内部生产环境的影响,一般情况下,安装使用电动机的企业内部空气杂质较多,含有大量水分与灰尘,甚至还会存在腐蚀性气体或易燃易爆气体。企业在安装电动机时,部分电动机还会被直接安装在水中或其他液体中完成运行工作。因此,工作人员在选择电动机时,需要考虑电动机的实际工作环境,保证其选择型号能长期安全运行,保证企业内部环境满足电动机工作、存储、维修需求。目前,市场上有开启式、防护式、封闭式、防爆式四种电动机以供选择。
(三)电动机额定电压的选择
电动机在正常运行过程中其电压的等级、相数、频率需要与供电电源基本一致,才能保证系统运行过程持续稳定。因此,工作人员需要结合电动机运行场所的电网电压确定电动机型号。如我国的交流电供电低压一般在380V左右,而高压则在3KV、6KV乃至于10KV。若处于低压状态下,工作人员需要选择中等功率以下的电动机,其功率基本处于200KW以下;若高压状态下,工作人员需要选择大功率的交流电动机。
(四)电动机额定转速的选择
工作人员在选择电动机过程中,也应当考虑电动机额定转速的频率。在电动机额定功率相同的情况下,额定转速越高,电动机本身体积越小,造价越低,工作效率、企业利润收益也不断升高。在一般的生产环境中,工作人员都会使用额定转速较高的电动机。如果企业内部生产机械本身对电动机转速需求较低,工作人员需要根据实际生产情况增加一套传动较高、体积较大的减速传动装置,以便于降低电动机的额定转速。工作人员再根据电动机额定转速进行选择时,应当充分考虑电动机本身与企业内部生产机械两方面的因素,才能促使电动机额定转速满足企业生产需求。
二、电动机常见故障分析
(一)电动机试转时存在异常噪音
通风噪音、电磁噪音与机械噪音是电动机在试转过程中存在异常噪音的主要类型。
出现通风噪音的原因是由于电动机内的通风元件及转子在旋转运行过程中形成气体涡流噪声,还有风扇的旋转则使电动机内存在的冷却气体出现周期性脉冲,或受阻碍物影响产生撞击声。除此之外,电动机风路中存在的薄壁零件,一旦出现谐振或电动机内部本身设计方式不科学,均会出现笛声噪音。电动机试转过程中的通风噪音很好解决,工作人员可以打开风扇侧面对其中的零件进行检查与加固,清除存在于电动机风扇内部的灰尘,便可有效解除通风噪音带来的影响。
受到电动机内气息中转定子的相互作用,使其受时间与空间变化影响出现径向力,促使定子铁芯和基座出现时间周期性变形,最终引发振动噪声便是电动机试转过程中存在电磁噪声的主要原因。电磁噪声的振幅强度与大小与上述出现原因中的各个零部件均有较大关系,若零件发生磨损,导致定子与转子之间的通气器械不均匀,则会导致转子在实际工作过程中局部受力不断变大,最终发出噪声。另外,若电动机处于长时间停工状态下,在电动机内部定转子之间会存在较多灰尘、杂质,一旦电动机重新启动,这些灰尘与杂质会跟随气流的作用来回震动,继而出现轻微的摩擦声音。为能有效解决电磁噪声,工作人员应当及时清理、维修不常使用的电动机,保证其整体状态满足实际工作需求。除此之外,对于定转子间的间隙轴承磨损程度等故障,也需要工作人员及时关注并保证电动机轴承的润滑程度,避免轴承磨损而导致电动机损坏。
电动机试装过程中出现机械噪音的原因是,由于电动机内部段子机械呈现不平衡状态导致离心力的出现,促使电动机内部机械振动,最终产生噪音。一般情况下,出现噪音的两个问题方向为定转子相擦及转子风叶碰壳。前者是由于电动机内部轴承损坏,定子铁芯受摩擦影响温度上升,导致绕组绝缘体被破坏,最终在电动机试运行期间出现机械噪音。出现这种情况,工作人员应当及时对电动机进行停机处理,保证其工作运行始终处于完美状态内,避免威胁工作人员的人身安全;而出现后者情况,一般是受到螺栓松动的影响导致固定风叶安装不严密,此时,工作人员只需要打开风扇侧面,栓紧螺栓即可。
(二)电动机运行时升温速度较快
过载、电压较低、接线错误、轴承磨损、安装方式不合适、通风不畅等情况,都会导致电动机在运行过程中升温速度较快,温度较高。笔者着重关注过载负荷、电压温度较低或较高、电动机内部绕组接地或绕组短路、轴承磨损四个原因,详细分析电动机运行时升温速度较快的具体情况及解决措施。
电动机在运转过程中若处于过载负荷状态下,其内部电流会严重超过额定电流,而此时,电动机内部线圈绕组通过的电流会急剧变大,导致电动机内部温度不断上升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工作人员应当使用钳形电流表对电动机内部流通的电流进行检测,一旦超过额定电流值,则应当立刻更换大功率的电动机,或及时减轻电动机在运转过程中的过载情况。
电流及运行过程中电压的温度较高或较低都会直接导致电动机内部三相电流不平衡,继而促使电动机局部受热不均衡,温度上升较快,一旦长时间运行,容易出现匝间短路情况,乃至烧坏电动机内部的整体线圈。
电动机内部绕组接地或绕组短路,主要是由于电动机在运行过程中受到不当机械应力或外在机械应力的影响,造成内部绝缘层被直接破坏,而这些破坏痕迹主要集中在绕组分出的槽口处。因此,工作人员可以将绕组的槽口处做绝缘器处理。另外,一旦电动机受潮也会导致内部绝缘性能不断降低,而此时,工作人员应当使用干燥法对电动机进行防潮处理。
轴承磨损而造成电动机轴承发热,是其温度升高的重要原因。工作人员在使用电动机过程中,应当及时为电动机的轴承座润滑工作,一般保证油脂占其轴承容积的66.66%,工作人员需要保证润滑脂的品牌与电动机相匹配,油脂内不能含有任何杂质。另外,一旦轴承油路堵塞,也容易造成电动机内部温度上升较快。对于此类故障,工作人员需要及时检查电动机内部油路、管道油泵等部件,保证内部含有足够油脂又不会过分堆积。
(三)电动机通电后无法启动
电动机在通电之后无法正常启动的故障主要包括以下五点,笔者根据这五点进行分析,提出适当的解决措施。
第一,电源未完整接通。通电后电机若不能正常启动,工作人员需要首先检查电源接通情况,对熔断器开关触点及电机引出线进行断路检测,以避免电机电源接通不畅而造成电动机无法启动。一旦出现相关问题,工作人员应及时纠正,保证电动机正常运行。
第二,熔断器断路或短路。通电后电动机若无法正常启动,工作人员需要检查电动机运行回路,一旦出现损坏情况,应及时更换内部的熔断器,以避免后续工作受到不良影响。
第三,电源电压较低。通电后电动机若无法正常启动,工作人员需要对电源电压进行详细检查,保证电源电压满足电机额定电压的运转需求。一旦出现过低情况,应及时调整电源电压,保证电动机正常运行。
第四,设备接线错误或电流热继电器定值调节不合适。一旦出现相关情况,工作人员应当立刻检查电动机内部二次回路接线情况,保证其接线正确。工作人员还可在试验为传动MCC开关,将其定值直接调整到电动机运行额定电流的1.1倍,使其在正常状态下平稳运行。
第五,电动机电刷接触不良。通电后电动机若无法正常启动,工作人员需要对电刷弹簧等零部件进行检查,查看其是否存在松弛情况。一旦出现松弛情况,工作人员应立刻寻找工具将其加固,改善电动机电刷接触情况,以保证电动机正常运行。
(四)电动机通电转速不正常
电动机若出现转速不正常情况,主要包括以下五种故障原因。
第一,电源电枢电压较低或缺项。电动机运行过程中,一旦出现通电转速不正常情况,工作人员应当及时检查电动机输入端的电源电压,保证其始终处于正常状态之内,满足电动机运行过程中对额定电压的要求。由于电源电枢电压较低或缺陷而造成电机通电转速不正常问题出现时,电动机会出现嗡嗡的响声。
第二,断条、缺焊或虚焊情况。电动机运行过程中出现通电转速不正常情况,工作人员应当及时将电机进行拆解检查,查看其内部笼型转子是否存在断条、脱焊或缺焊等问题。一旦出现相关问题,工作人员必须及时联系专业维修人员对该问题进行处理。
第三,接触不良。电动机电刷与集电环出现接触不良状况,也会直接引起电动机通电转速不正常情况。出现该情况后,工作人员需要及时停止电机的工作,调整电动机电刷压力情况,提高其接触面积。
第四。短路、断路、错线。电源及磁场绕组匝间短路、断路或接错线情况,都会导致电动机通电转速不正常,甚至还会出现电动机整体温度不断上升,电流含量继续增高情况。此时,工作人员需要将电机前端打开检查,及时处理相关问题。
第五,除上述所说的情况之外,磁场回路或变阻器接触不良等情况,同样会导致电动机运行过程中电阻较大,直接造成电动机通电转速不正常。此时,工作人员需要及时检查电动机内磁场电阻器或绕组电阻的数值是否符合满足规定参数,检查其接触状态是否良好。
结语
根据文中内容可知,为保证企业内部使用的电动机能正常运行,采购人员需要谨慎选择电动机设备,保证电动机设备的选择符合企业内部使用需求。除此之外,工作人员还须定期对电动机进行故障问题分析,一旦出现故障隐患,应当及时寻找适当方式解决问题,以便于降低故障出现的概率。总而言之,电动机在实际运行过程中,工作人员应当适当保证工作环境的干燥,也应当定期清洁维护电动机表面,在正式投入工作前,工作人员必须保证电动机接触的电压、频率、电流等因素满足电动机运行需求,存在足够保护系数,才能促使电动机的正常运行,继而保证企业整个系统的稳定。
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论文作者:李剑锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
标签:电动机论文; 工作人员论文; 情况论文; 转速论文; 电压论文; 绕组论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第10期论文;