三相异步电机常见故障分析及维修论文_赵玉龙

三相异步电机常见故障分析及维修论文_赵玉龙

摘要:三相异步电动机技术是传统电力拖动和现代电气自动化的前提和基础。工业上的机械传动和工艺过程都是将电动机作为电动能源设备,电动机如果发生故障或者伤坏,将直接导致生产停机,给公司和国家的工业发展和建设带来巨大的损失。因此三相异步电机的使用与维护值得我们研究与探讨。

关键词:三相异步电机;故障;维修

三相异步电机有着其它电机所不具备的优势,运行时难免会出现各种故障。三相异步电机故障检查尽管有难度,但只要掌握了有关技术,就能将故障的发生率控制在一定范围内,因此应重视和关注相关人员的培训,提升其素养与责任心,以保障电机的安全稳定运行。

一、三相异步电机的启动故障及其维修

通电后,三相异步电机常常会出现以下几种情况:(1)通电后的三相异步电机无转动,无异响,也无异位和冒烟。通常这种故障是由一下几种情况造成的:电源未通(至少两相未通),熔丝熔断(至少两相熔断),过流继电器调的过小,控制设备接线错误等等。排除故障的方法可以采用检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点等;如果是过流继电器调的过小,则需要调整过流继电器的定制,使之与电机配合;接线错误则要改正接线。对于熔丝烧断的现象,我们还应当检查电路中是否有短路现象,比如缺一相电源,定干线圈的一相反接;定子绕组相间短路;定子绕组接地以及其他定子绕组接线错误的情况。(2)通电后的电机不转,但有嗡嗡声。这一般是由于线路只有部分导通(二相或三相导通),或者负载过大,或者电流过小等等原因,通常是由以下几种情况造成的:定、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电;绕组引出线末端接错或者绕组内部接反;电源的回路接点松动,接触电阻过大;电机负载过大或者转子卡住;电源电压过低;轴承被卡住等等。排除故障的方法是首先检查负载,如果负载过大则要减少负载;其次是检查电机的机械部分,如果转子被卡住则要排除故障,此外机械部分还应注意电机是否转动灵活,润滑油脂是否需要更换等等;再次是检查电路的故障,重点检查断点是否接触不良,绕组末端是否正确连接,接线螺丝是否假接,是否因为导线过细而使压降过大,等等。

二、三相异步电机的运行及维修

三相异步电机在运行时会发生以下几种情况:(1)电机空载,过负载时,电流表指针摆动。这是电流不稳定的现象,主要是由于电路中的电阻值大小变化造成的。造成故障的可能情况有:线路接触点接触不良,如笼型导条开焊或者断条;电刷、集电环短路装置接触不良。排除故障的方式是对上述现象进行排查,坏的元器件予以更换或者维护。(2)电机在运行时有异响。主要是电机运行时转子部分与其他轴承或元件发生摩擦造成的。具体现象有:转子与定子绝缘纸或槽楔摩擦,轴承磨损或者油内有砂粒等异物,轴承缺油,定转子铁心相擦,风道填塞或风扇擦风罩。排除故障的方法是有异响发生时,及时对电机的机械进行检查,调整电机的机械安装,对电机进行清洁,更换或者清洗轴承等等。(3)电机运行时振动。电机的转子与外部的机械相连接,如果电机与外部的机械传动部分脱开后重新启动电机,振动消除,说明是外部的机械问题,否则就是电机自身的问题。通常造成这一故障的原因有:电机与机械传动部分的转轴不同心,电机的转子不平衡;电机轴弯曲等。

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三、三相异步电机烧毁及维修

三相异步电机烧毁主要分电机绕组局部烧毁和一相或两相烧毁2 大类,其中电机绕组局部烧毁又分为短路烧毁、扫堂烧毁、绕组摩擦烧毁、线路老化以及机械振动烧毁等几种情况。

1.局部烧毁。(1)短路烧毁。由于成本原因,电机自身的密封设计并不好,加上工作环境条件恶劣,很容易发生电机进水或者渗入了一些腐蚀性的物质等现象,造成电机绕组绝缘体受到腐蚀,一些关键的部位或者较为薄弱的地方发生短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏。解决的办法就是使用前就做好电机的每个部位的密封工作。(2)扫堂烧毁。由于轴承损坏、转子轴弯曲等原因导致定子、转子摩擦引起铁心温度快速上升,烧毁了绝缘体,造成线路绕组匝间的短路或者是强烈震动。轴承损坏的主要原因有:一是轴承装配不当。比如冷装时不均匀敲击轴承内圈,造成轴承磨损,导致轴承的内圈与轴承的配合不符合规定的盈余量,出现了跑内圈现象。跑外圈和跑内圈现象都会造成轴承运行时的温度急剧上升直至烧毁。二是轴承的腔内未清洗干净或者所加油脂不干净。例如轴承支撑架内有微小的刚性物体没有被彻底清除,从而导致运行时轴承的滚道因为摩擦受损引起温度过高烧毁轴承。三是轴承重新更换过或者加工过,与电机端盖的配合精度太差,过盈量过大或者椭圆度超标造成轴承滚珠的游隙过小,或者不均匀造成轴承运行时的摩擦力增加,温度急剧上升导致烧毁轴承。四是定子、转子的铁心轴向错位或者重新对转轴机进行加工以后的精度下降,导致轴承内圈和外圈不在一个切面上,使得轴承的运行不平稳,导致温度升高。五是由于电机自身运行温度过高,而轴承润滑油脂损失太多,造成轴承缺油甚至烧毁。解决的办法主要有:一是在卸下或者装上轴承时,对轴承要先预热至80~100 ℃,这样才能保证轴承的装配质量。二是在安装轴承之前必须对轴承进行彻底清洁,轴承腔内不能留有任何杂质,填加的油脂必须保证质量和清洁。三是尽量避免不必要的转轴机加工以及电机的端盖嵌套这样的工作。四是组装电机时,要保证电机的转子、定子的铁心在同轴上配合的精度,不得有错位的现象。(3)绕组摩擦烧毁。这里的摩擦烧毁是指绕组端部较长,或者因为绕组局部受到损伤与端盖其他的附件相摩擦,导致绕组局部烧坏。解决的办法就是在更新绕组时,所使用的绕组线长度应当与原绕组一致。检修电机时注意任何刚性物体不能与绕组相碰,防止绕组受损。在抽取电机转子铁心时要将转子抬起,防止转子铁心与定子铁心相互摩擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定的距离。(4)线路老化造成的烧毁。这是指电机在长时间过载或者过热运行的情况下,绕组的绝缘体老化加速,绝缘体的薄弱点发生碳化造成线路匝间短路、相间短路或者对地短路等现象使绕组局部烧毁。解决的办法是尽量避免电机过载或者过热运行。保证电机清洁及良好通风散热条件,注意避免电机过于频繁启动。

2.一相或两相烧毁。电机缺相运行之后,不论是何种原因造成的,其共同的特征是电机运行的转速下降,滑差变大。当两相变为串联关系后再与相并联,则在负载不变的情况下,电阻较小,电流较大,长时间运行,绕组必然会过热烧毁。当绕组为接法时,这时是断路状态,两相绕组是串联关系接入到绕组当中,由于电流过大,长时间运行,两相绕组就会被烧坏。电机无论是处在静态或者动态,缺相运行带来的直接危害就是电机的一相或者两相绕组过热或者烧毁。缺相运行时的电机接入线路中的绕组其电流远高于正常运行状态,这种过流运行加速了绝缘体的老化速度。

三相异步电机在使用必须参考工艺负荷、调速方式和变压器的容量等综合因素;在维修上,为了确保工艺的正常运行,对重要的电机一定要有备品、备件,另外,在电机综合保护器的选择以及工艺操作和日常巡检维护上努力,才能最大程度地降低电机的故障。

参考文献:

[1]张四平,刘伦富.电动机连续运行与点动控制的故障诊断与检修[J].家庭电子,2016(24).

[2]王娟,曹建云.基于RBF神经网络的电机故障诊断的研究[J].系统仿真技术,2017(01)

[3]周云波.PLC在三相异步电机控制中的应用[J]. 现代电子技术,2016(11).

论文作者:赵玉龙

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/14

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三相异步电机常见故障分析及维修论文_赵玉龙
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