摘要:提高电动机的效率降低损耗,是电机制造与电路设计人员必须了解和着手解决的问题,本文从电动机如何通过检修手段提高运营效率,并合理构思了具体改进措施。
关键词:电动机;检修;效率
电动机是我们工业生产或施工作业中常见的机械设备。懂得如何分析常见电动机故障的原因并采用适当的维护和检修方法,能大力提高我们解决工业生产或施工作业中遇到问题的能力。以下我们就简单论述电动机几种常见故障的检修方法:
一、电动机的科学选型及材料结构的选用
在企业自制设备、进行设备改造、原配套电机损坏时.必然要进行电动机选型。选型是否合理是决定电动机节能与否的主要因素这里提出选型几个要素:
1.在其他参数配套设备要求的前提下,按拖动机械设备功率的1.2倍选择电动机功率.这样即满足设备需要又节约购买设备的费用。
2.查阅国家最新颁布的淘汰电动机索引目录,选择能代替老型号的新型号异动电动机。
3.若被拖动设备需调速,要选择调速电机如绕线电动机(转子加电阻器、电抗器调速)、鼠笼电动机(定子加变频调速器调速)或选用滑差电动机等。
4.电动机材料结构的选用。从电动机的结构与材料选用上分析,来降低固定损耗、可变损耗和杂散损耗,电动机定子要降低铁耗,就要增加硅钢片的用量,及其导磁率高的材料。在大功率电机中,铁耗在总损耗中已占到相当大的比重,因此,选用新的铁芯材料,降低铁芯材料的单位损耗值将有助于电机铁耗的下降。为了使励磁电流减小,铁芯材料必须有较高的磁导率,主要反映在磁感上,磁感越高,磁导率越大。因此,高磁感、低铁损的无取向硅钢片是大中型高效电机铁芯材料的首选,采用普通的冷轧无取向硅钢片,但由于电机产品的小型化、和高效率化,普通冷轧硅钢片的铁芯难以满足要求,因此薄的低铁损无取向硅钢片应被应用。另外定子绕组磁动势所包含的高次谐波之强弱直接影响着电动机的性能。目前电机普遍采用的普通60°相带等元件绕组,工艺性好,但存在着不少谐波,影响电机性能。低谐波绕组就是绕组谐波含量低,它是通过绕组的重新设计来削弱原60°相带绕组的部分谐波,改善定子绕组磁势波形,使磁势波形趋向正弦波。因该绕组具有提高绕组系数、降低杂散损耗、降低电机温升等优点,也是应用于高效电动机的一种有效方法。
二、通过对电动机之常见机械故障的维护与检修提高运营效率
1.定子、转子铁芯故障检修。转子绕组损耗却受转子结构的影响很大,因为常用的转子结构有铸铝转子和铜条转子,铜的电阻率比铝的电阻率小很多,所以采用铜条转子的损耗比铸铝转子的损耗少一半,对于功率较大的高压电动机,为降低转子铜损而提高电机效率,采用铜条转子。定子、转子铁芯都是由相互绝缘的硅钢片叠成,是电动机的磁路部分。定子、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。①轴承过度磨损或装配不良,造成定子、转子相擦,使铁芯表面损伤,进而造成硅钢片间短路,电动机铁损增加,使电动机温升过高。这时应用细锉等工具去除毛刺,清理干净后涂上绝缘漆,并加热烘干,消除硅钢片短接。②拆除旧绕组时用力过大,使盗槽歪斜和向外张开。此时应用尖嘴钳、木榔头等工具予以修整,使齿槽复位,并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。③因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀。此时需用砂纸打磨干净,清理后涂上绝缘漆。④围绕组接地产生高热烧毁铁芯槽或齿部。可用凿子或刮刀等工具将熔积物剔除干净,涂上绝缘漆烘干。⑤铁芯与机座间结合松动,可拧紧原有定位螺钉。若定位螺钉失效,可在机座上重钻定位孔并攻丝,旋紧定位螺钉。
2.轴承故障检修。转轴通过轴承支撑转动,是负荷最重的部分,又是容易磨损的部件。(1)故障检查。①运行中检查。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆滚动轴承缺油时,会听到“骨碌骨碌”的声音;若听到不连续的“梗梗”的声,可能是轴承钢圈破裂。轴承内混有沙土等杂物或轴承零件有轻度磨损时,会产生轻微的杂音。(2)拆卸后检查。先察看轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕等,然后用手捏住轴承内圈,并使轴承摆平,另一只手用力推外刚圈,如果轴承良好,外钢圈应转动平稳,转动中无振动和明显的卡滞现象,停转后外钢圈没有倒退现象。否则说明轴承已磨损严重,不能再用了。左手卡住外圈,右手捏住内钢圈,用力向各个方向推动,如果推动时感到很松,就是磨损严重。(2)故障修理。轴承外表面上的锈斑可用00号砂纸擦除,然后放入柴油中清洗;或轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时,应更换新轴承。更换新轴承时,要选用与原来型号相同的轴承。
3.转轴故障检修。(1)轴弯曲。若弯曲不大,可通过磨光轴颈、滑环的方法进行修复;若弯曲超过0.2 mm,可将转轴放于压力机下,在拍弯曲处加压矫正,矫正后的轴表面用车床切削磨光;如果弯曲过大,则需另换新轴。(2)轴颈磨损。轴颈磨损不大时,可在轴颈上镀一层铬,再磨削至需要尺寸;磨损较多时,可在轴颈上进行堆焊,再到车床上切削磨光;如果轴颈磨损过大时,也在轴颈上车削2 mm~3 mm,再车一套筒,趁热套在轴颈上,然后车削到所需尺寸。(3)轴裂纹或断裂。轴的横向裂纹深度不超过轴直径的10%~15%、纵向裂纹不超过轴长的10%时,可用堆焊法补救,然后再精车至所需尺寸。若轴的裂纹较严重,就需要更换新轴。
4.机壳和端盖的检修。机壳和端盖若有裂纹应进行堆焊修复。若遇到轴承镗孔间隙过大,造成轴承端盖配合过松,一般可用冲子将轴承孔壁均匀打出毛刺,然后再将轴承打入端盖。对于功率较大的电动机,也可采用镶补或电镀的方法,最后加工出轴承所需要的尺寸。总之,我们要充分了解电动机的组成结构和工作原理,
认真观察运行中电动机的工作状况,并对之进行维护和保养,就能减少故障的发生,提高我们的工作和生产效率。
三、降低机械损耗
这些损耗包括风扇的损耗,电机转子表面的摩擦损耗、轴承摩擦、密封圈摩擦损耗等。与电机转速、通风方式、风扇形式、加工精度及装配质量等有关。现电机常用的正反向叶片,径向分布盆式风扇,气流经过风扇时,与叶片不一致,会在叶片间产生较大的涡流。另外,叶片铸造粗糙,也使风流不畅,也会使风摩耗增加。为降低风阻,可在合适较大机座上采用轴流式或后倾式风扇。由于高效率电机的热耗降低,相应冷却用风量可适当减少,通风功率也可减少,可有效地降低风摩耗。另外在合理的通风结构设计,也会起到这种效果,这些都是比较经济的降低损耗的方法。在零部件选用上,用低磨擦轴承、阻力小的润滑脂、密封圈来降低损耗;在尺寸采用中间公差及提高形位公差精度,且保证在运输、装配时不变形,从而来降低摩擦损耗。
四、降低杂散损耗措施
在定子绕组的接法上采用正弦绕组接法。以削弱合成磁场中的高次谐波,来削弱附加损耗和附加转矩。另外在铁芯设计上采用多槽数、短节距;尽量使定子、转子选窄槽口;铁心两端避免用到导磁材料;适当增大气隙;定子开口槽采用磁性槽楔;改进端部结构,减少端部漏磁损耗等。为增大转子导条与铁心间的接触电阻。可采用冲片氧化处理法、脱壳处理法等提高接触电阻,降低杂散损耗。电机的节能是一项系统工程,涉及电动机零部件的制造、选用、配套电路运行、维护检修等整个使用周期,在使用过程中要根据不同场合考虑其综合节能措施的效果,有了这些分析和改进方法,为交流电动机在生产过程中提高效率减少损耗,及设计出高效的电动机提供了一定的参考。
电动机由于受到其安装环境及操作因素的限制和影响,故障的发生是难以避免的。而为了确保企业生产及人们生活的正常进行就必须对其故障产生的原因及形态进行认真的分析和总结,以便采取对应的检修方式和方法。
参考文献:
[1]吴涛,机电系统故障分析与维护,化工工业出版社,2016.6
[2]孙言,电动机检修,中国电力出版社,2016.1
论文作者:单盟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签:电动机论文; 转子论文; 轴承论文; 绕组论文; 定子论文; 轴颈论文; 硅钢片论文; 《电力设备》2019年第4期论文;