電動機的維修與故障診斷

摘 要：電動機的穩定運行對于自動化流水線企業的正常生產工作而言非常重要。在生產過程中，電動機難免會發生故障，而對故障進行維修時的關鍵在于能否準確診斷出故障出處。因此，文章重點介紹了判斷直流、同步以及異步電動機故障出處的方法，并闡述了針對這些故障如何進行維修，對實際工作有一定的指導意義。

關鍵詞：電動機；故障分析；維修策略；故障診斷

中圖分類號：TM32 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）35-0123-02

改革開放以后，我國開始了工業化革命的進程，在各個行業中開始重視自動化技術的發展，使自身能夠跟上自動化進程的潮流。應用電磁轉換原理制成的電動機，可以輕松地將電能轉換為機械能，由于其結構簡易，操控便捷，起動轉矩大，造價低廉，便于維修等優點，使得它在企業自動化過程中扮演了一個重要的角色，電動機能否穩定運行直接影響著企業的安全生產以及加工制造過程。然而在使用電動機的過程中，應對其常見故障特點有一個充分的了解，一旦電動機出現運轉失常現象，必須及時正確的對其進行維修，否則會嚴重影響到企業的生產。目前，電動機主要分為直流和交流驅動，其中交流又分為同步和異步電動機，這些類型的電動機廣泛深入到了各行各業，因此，我們有必要掌握各種類型的電動機的常見故障的診斷與維修方法。

1 直流電動機的常見故障及維修措施

直流電動機廣泛用于煙草行業，比如作為提升機或者鋪料車的動力來源。由于它采用直流驅動，其主要故障主要為換向故障，發生這類故障時的現象是換向時有較強的火花在電刷下面產生，究其原因，主要包括以下幾個方面：

①電機磁路存在問題。可注意檢查電樞、主磁極、換向極等重點部位繞組是否存在斷路或者短路故障；主磁極、換向極的極間距是否一致；補償磁極補償力度是否正常以及電刷是否在幾何中性線上。

②換向器或電刷存在故障。換向器方面，諸如其表面有油漬或灰塵；換向片的凸片、片間云母存在松動，換向器因使用過度導致嚴重磨損等，都會造成換向器出現問題。電刷方面，諸如其因松動導致接觸不良、同一電動機的電刷選型不一致等，會使電刷出現故障。

③電動機工作條件惡劣。可注意檢查電動機是否存在負載過大，工作環境是否存在灰塵過多現象。尤其工作在高溫的周邊環境和室外的電機，高溫會使電機的工作性能大大下降，部件加速勞損，巡檢時應該用紅外探測儀檢測溫度是否超過允許值。對于室外作業的電機要做好防水的措施，避免短路故障。

此外，有些直流電動機其周圍工作環境過差，負荷過重，導致電機的絕緣容易老化，極易受高壓作用擊穿絕緣層，致使接地產生故障。因此，應該對絕緣電阻進行日常定期檢查，避免接地故障產生。

2 同步電動機的常見故障及維修措施

作為交流電機的一種類型，同步電動機的常見故障主要包括以下幾個方面。

2.1 同步電動機起動困難或不能起動運行

故障原因：電動機因端蓋上的螺絲松動或軸承受到損壞，導致機座與端蓋之間錯位，轉子松落并接觸到定子，致使電動機起動困難；起動繞組出現故障，如起動繞組存在大量斷條或端環開焊導致接觸不良，致使電動機不能起動；勵磁裝置的輸出電壓過低，導致定子電流過大，致使電動機因故障失磁，引起保護裝置動作進而禁止電動機運行；電源電壓低或者同軸負荷機械的轉軸被卡住，都會因功率不足或負載過重導致電動機起動困難。

維修時，對產生起動故障的不同原因，應該有針對性的處理。對受損的軸承進行更換或者擰緊端蓋螺絲，使定子或轉子的間隙距一致；起動繞組應將斷焊處重新焊接并應用同種型號的導條；勵磁裝置需調整正確；起動電壓可以適當提升；負荷機械的轉軸應使其正常運轉。

2.2 異步起動后牽入到同步運行方式困難

故障原因：勵磁繞組存在開路或短路；勵磁裝置進行勵磁操作時動作過早，使轉子轉速遠小于同步轉速要求，導致電動機很難牽入到同步運行方式；電網電壓降落過大，勵磁裝置在電動機起動后未能及時投入強勵環節，或者，勵磁裝置存在故障使勵磁電流過小，致使運行轉矩沒有達到牽入轉矩。

維修時，可對勵磁繞組進行修復，比如重繞勵磁繞組；對勵磁裝置的故障點也應及時處理。

2.3 同步電動機運行時振動過大

故障原因：極間墊鐵、磁極鍵或者裝設在轉子上的勵磁繞組發生松動，都會導致轉子運行時產生較大振動；勵磁繞組內部存在開路或短路故障，導致磁場不均勻進而使轉子受力方向不一致，產生振動；轉子和定子之間的間隙不一致，進而引起過大振動等。

維修時，若因松動的問題產生振動現象，應重新緊固松動處的螺桿；若勵磁繞組存在故障，應對其進行更換或重繞；定子和轉子方面，應對其間隙進行合理的調整，使其同心度相一致。

2.4 同步電動機繞組局部燒毀

故障原因：電動機頻繁起動、電動機過載、定子繞組內部有短路故障或者在額定負載下因電源電壓過高引起的定子鐵心磁密過高，都會導致鐵心過熱，進而燒毀定子繞組；轉子接線松動，會導致轉子過熱，進而燒毀轉子繞組。

維修時，只能重新繞制繞組，并重新檢測運行指標是否合格。

此外，同步電動機經常會因導電環的磨損或受到電化學腐蝕，導致電刷與導電環之間接觸出現故障，進而影響到正常運行。因此，應定期對導電環進行檢查，并涂抹適量的潤滑劑。

3 異步電動機的常見故障及維修措施

異步電動機因其結構簡單、重量輕、運行性能好、價格便宜等優點，被廣泛應用于諸多行業。其常見故障主要包括以下幾個方面。

3.1 鼠籠式電動機起動后無法達到額定轉速

故障原因：若鼠籠式三相異步電動機在起動后無法達到額定轉速，多由負載軸被卡住、鼠籠轉子開焊或斷條、電動機未正確接線造成。

維修時，應檢查負載機械轉軸處是否被卡住（若被卡住，應及時處理），要及時更換轉子導條或進行補焊并改正電動機的接線。在未找到故障修復前，且不可讓電機頻繁啟動或長期運行，以使電機的故障擴大化。

3.2 繞線式電動機切除起動電阻后轉速緩慢

故障原因：電刷壓力過小、導電環接觸面過于粗糙，導致導電環與電刷之間無法正常接觸，進而引起火花產生，致使轉速緩慢；負載機械軸被卡住；用于緊固導電環和轉子繞組的螺釘松脫，導致導電環和繞組之間的連線中斷，致使轉速緩慢；亦有可能由于操作失誤，如舉刷手柄未鎖定到指定位置，影響到導電環短路裝置的正常工作或使轉子一相斷路。

維修時，應調整好電刷的實際位置，并更換接觸面光滑的導電環；擰緊導電環和轉子繞組的螺釘；使其保持良好的接觸，注意進行正確的操作，調整舉刷手柄位置。

3.3 電動機無法起動并伴有嗡嗡聲或電動機運行中轉

速下降，滑差變大

故障原因：主要由于缺相運行引起，異步交流電動機定子所產生的圓形旋轉磁場需施加三相交流電，若某相電源缺失，則定子將產生單相脈動磁場，電動機無法產生起動轉矩。運行過程中，橢圓形旋轉磁場在電動機的氣隙中產生，這種磁場的特點是包含三相諧波成分，因此，若某相電源缺失，運行中的電動機仍可繼續運作，但其磁場將會畸變，致使轉子電流過大，甚至燒毀繞組，影響到轉速。

維修時，應重點檢查動靜觸點、動力線路、負荷開關的可靠性，避免缺相運行。另外，應對電動機的控制中心（即MCC功能單元）定期進行檢修，重點檢查接觸器或中間繼電器、電機保護器等電氣部件。

3.4 電動機繞組局部燒壞

類似于同步電動機，其繞組局部燒壞現象多因繞組電流過大引起。而致使電流過大的原因，主要包括電動機長時間高溫作業，使密封老化，電機繞組受電化學腐蝕，產生短路；三相鼠籠式電動機的轉子斷條，導致轉子在運行時發熱；繞組端部與端蓋相磨擦；電動機周圍溫度過高等。

維修時，應對受損繞組進行及時更換，按原數據要求進行重繞，調整繞組端部位置，避免與端蓋磨擦；針對工作環境惡劣和溫度較高的情況，應加設隔熱板和保護罩，防止過度受熱和電腐蝕。此外，應對電動機進行日常檢修，對其重點部位用油脂或密封膠進行密封。

此外，當火花在交流電動機的轉子電刷的兩相中產生時，證明另一相存在斷路。若交流電動機的某一相短路，則火花在三相電中均產生，產生火花較小的一相被短路。當電動機負載過重時，火花在三相電路中均產生，且都比較劇烈。維修時，可根據上述情況，酌情處理。

4 結 語

電動機的故障診斷及維修方法可謂多種多樣，維修人員想要快速準確地對電動機故障進行維修，必須對電動機的故障現象及其成因有一個充分的了解，只有在問題中分析、實踐中總結，在不同環境下靈活運用所掌握的知識，才能不斷完善技能，進而達到能夠快速準確地診斷出故障并且對其進行維修的目的。

參考文獻：

[1] 齊浩，李佳新.常用電動機維護與故障處理[J].科技創新與應用，2010，（10）.

[2] 張東凱，王文楷.三相異步電動機電機啟動常見故障[J].電力安全技術，2012，（1）.

[3] 彭良玉，徐長浩.三相異步電機使用與維修應用手冊[M].廣州：華南理工大學出版社，2011.

[4] 怨磊，王國偉.交流異步電動機故障綜合診斷方法的研究[J].西安交通大學學報，2006，（1）.