摘要:YBSD-750/350電動機結構性能及使用環境特殊,本文分析了該型電動機在運轉過程中常見的兩種故障,提出了解決故障的處理方法,對提高電機質量,降低產品故障率,增加企業經濟效益具有十分重要的意義。為煤礦工程技術人員和維修人員提供參考。
關鍵詞:電動機 振動 冷卻 故障原因 處理方法
YBSD-750/350電動機為礦用隔爆型外殼,凸緣法蘭安裝連接,端蓋設有注油空,外蓋設有進出水口,用來引冷卻水,水溫30℃。電機定子鐵芯用50W470硅鋼片迭壓而成,絕緣要求高,并設有溫度保護。由于電動機通常是在煤礦井下做驅動輸送機之用,使用環境特殊,所以采用了循環水冷的冷卻方式。
1 冷卻系統故障
1.1 故障產生的現象 ①將電動機軸承端蓋拆開,有油水混合物流出,發現大量油泥堆積在軸承內側和繞組端部,同時電機繞組絕緣漆被擊穿。②電動機外殼溫度越來越高,冷卻水流量減小。
1.2 冷卻故障產生的原因 第一種故障是由于冷卻水系統在冷卻水溫度過低或電動機停機后依然超負荷工作,致使電動機的鐵芯及繞組絕緣表面受潮凝結成水霧,降低電動機絕緣電阻,再次使用時可能發生絕緣擊穿。第二種故障是由于電機工作時水道內長期通水,機殼防銹做得不好,水道內產生鐵銹水沫與水中沉淀物會很快堵塞通道或閥門,嚴重影響水流量,降低了冷卻效果,甚至冷卻失效,使得溫度升高,至電機燒毀?;蛘呤且驈S家設計、制造的缺陷,也可能成為產生故障的直接和間接原因。
1.3 冷卻故障處理的方法 第一種故障針對YBSD-750/350電動機冷卻特點,若系統水溫異常,或電動機停轉時間過長,就要對其定子繞組的對地絕緣性能進行測試。如果所測阻值<2MΩ,說明需要對電動機進行干燥處理,采用銅損耗的方式,用5%~10%左右的額定電壓加熱繞組,提高電動機鐵芯及繞組的溫度(通常比環境溫度高5℃)。第二種故障處理的方法就是用專用的清洗溶劑清洗循環水道,并用壓縮空氣吹出水道殘液,將電機進行烘干處理,溫度控制在200~230度,進行一次烘干,然后將防銹漆灌入水道,浸泡幾分鐘,放出漆液,用壓縮空氣吹出殘留漆液,進行二次烘干。
由上述兩例絕緣故障分析可知,在生產過程中,定期檢測電動機冷卻系統對于保障生產活動順利開展意義重大。定期對電動機繞組間和繞組對地絕緣施測,阻值一旦小于2MΩ應及時進行干燥處理;如果繞組受潮嚴重,也可以吊出轉子,將附著于定子繞組上的水汽和油泥清理干凈,再進行干燥處理。
2 振動故障
2.1 振動故障產生的常見危害現象 ①電動機轉軸彎曲。②轉子與定子互相擦碰(掃膛)。③加速軸承的異常磨損,使軸承的壽命大大縮短。④電機端部綁線松動,使端部繞組相互擦碰,降低了絕緣電阻,同時也縮短了絕緣部分的服務年限,甚至導致絕緣擊穿。⑤影響機組減速箱的正常運行。
2.2 振動故障成因分析 ①機械方面:a定子:端蓋與機殼的剛度達不到設計要求,焊接應力沒有徹底消除、機殼產生共振;b轉子:轉子動平衡狀態不佳;c軸承外蓋上的減震設計存在缺陷,外蓋和軸承內圓配合的軸頸部位橢圓度過大;軸承出現磨損現象,氣隙無法滿足設計要求。②電磁方面:a電機裝配不符合裝配標準,致使氣隙均勻性差;b定子線圈與轉子線圈接線不正確,致使三相失去平衡;c轉子斷條,導致三相電流不平衡。③安裝及負載方面:a電機凸緣法蘭盤連接螺栓松動;b靠背輪安裝不符合要求。
3 振動故障的處理方法
3.1 軸承方面 ①軸承的制造精度。軸承內圈的徑向偏擺、外圈及滾動體的橢圓度、架孔中的間隙及滾道表面的波紋度等都與軸承的振動有關;其次,電動機振動也有可能是軸承裝配方法不當所致。通常采用熱套法來裝配軸承。②軸承潤滑脂。潤滑脂越稠,滾動體振動阻尼作用效果越差;潤滑脂越稀,會造成滾動軸承干摩擦,鋰基潤滑脂是改型電動機常用的潤滑脂。從軸向受力情況來分析,考慮到電動機制造時可能出現定、轉子鐵芯中心不對齊,產生軸向磁拉力。為避免這一情況發生,先由加工質量入手,提高加工精度,盡量將定、轉子鐵芯中心對齊,以縮小軸向磁拉力,減少軸承損壞。
3.2 轉子平衡方面 轉子校平衡時應將轉軸上的風扇等部件裝上后一起校平衡,軸承內蓋等不和轉子一起轉動的部件平衡時應去掉。
3.3 機械強度方面 YBSD-700/350電動機機殼是由Q235A鋼板焊接而成,只要在機殼結構上合理布置一些鋼管、角鋼和支撐筋等部件,進行加固,也可防止變形產生振動。
4 結語
由于YBSD-700/350電動機特殊的結構特性,在使用和維護過程中,只要建立一套規范的檢修管理流程,盡早發現故障并能準確查找故障原因,認真處理好影響電動機正常運轉的各種因素,就能保證電動機工作安全可靠和延長使用壽命,就可以盡快恢復生產,避免造成不必要的經濟損失。
參考文獻:
[1]馬孝先.維修電工技術[M].電工工業出版社,2007(6):185-
188.
[2]金續曾.三相異步電動機使用維修[M].中國電力出版社,2003(6):52-58.
[3]溫嘉斌,許明宇.防爆型水冷電機發熱、換熱與溫度計算場研究.電機與控制學報,2009,13(3).
作者簡介:
周夢晗(1977-),男,山西長治人,助理工程師,從事機電維修工作。