電機繞組常發故障的相應措施

王欣宇

摘 要：文章主要對生產過程中常見的電機繞組常發燒毀問題進行了分析，并依據生產運行實踐以及檢修經驗，對解決方案進行探討。

關鍵詞：電機燒毀；繞組；缺相；措施

1 引言

電機在機械設備中大部分都為長期使用，且生產運行環境較為惡劣，因而常常發生電機繞組燒毀現象，且由于使用年限問題，該類現象呈現出上升趨勢，對生產的安全以及機械設備的可靠運行造成了嚴重的影響。本文著重對電機繞組燒毀現象的出現原因進行分析，并就如何改善提出相應措施。

2 電機繞組常發故障

2.1 密封不良造成電機燒毀

由于密封問題使得外界帶有腐蝕性的氣體或液體進入電機內部，使得電機的繞組受到腐蝕性的破壞，這種由于密封不良造成的損壞會使得電機內部在侵蝕嚴重部位或者絕緣不良部位出現相間短路、一點對地或者是匝間短路問題，從而造成局部燒壞現象。解決措施：首先，對機械設備的跑、冒、滴、漏的現象予以消除，并關注設備工藝；其次，做好電機的定期檢修，保證電機密封性能良好。通過密封膠的涂抹、防滴濺盒的安裝等方式對電機容易受到外界污物或者暴露在外的部分進行必要的保護；最后，對于運行環境較為惡劣的電機，應適當調整檢修周期。

2.2 軸承彎曲以及損壞造成的電機燒毀現象

電機軸承若發生損壞或者彎曲會使得轉子、定子間發生摩擦升溫，極易造成繞組匝間絕緣以及槽絕緣損毀，從而導致匝間短路。處理不當會使得定子的鐵芯錯位、倒槽，嚴重者造成轉軸磨損報廢。造成軸承出現問題的原因有以下幾點：（1）軸承裝配問題。冷裝軸承時需要進行均勻敲擊，敲擊不勻則會出現跑內圈現象，主要是由于軸承內圈和軸承之間的過盈量缺失或者過盈量變小造成。而在電機蓋的安裝過程中，敲擊不均勻則會導致跑外圈現象，這是由于端蓋軸承室同軸承外圈的配合松動導致。無論出現上述兩種問題的哪一種，都會使得軸承在運行過程中溫度驟升，從而出現燒毀現象，尤其是跑內圈現象會嚴重磨損轉軸，甚至令其彎曲。一般情況下，跑外圈現象具有間斷性，這種現象不會使得軸承出現溫度驟升，因而在軸承完好的基礎上此類現象可以存在。（2）軸承滾珠的游隙過小以及游隙不勻，會加大軸承在運行時的摩擦力，從而促使溫度升高，此類現象往往是由于更換加工軸承時，電機端蓋的過盈量太大或者是嵌套后的橢圓度超過額定值導致。（3）軸向錯位的定子、轉子的鐵芯以及精度不夠的轉軸機會使得軸承的內圈外圈不能在一個切面上運行，從而引起軸承運行不良，導致軸承溫度升高，致使電機燒毀。（4）軸承內腔的清潔。由于軸承中加入油脂雜質過多或清洗內腔不徹底，也會引起軸承受損。如軸承內腔中剛性物質沒有徹底清除就會在軸承運行時使得滾道受損，因而引起溫度驟升，燒毀軸承。（5）油脂的使用。油脂混用、油脂變質、油脂補充不及時等等的不當使用，都會造成軸承的損壞。（6）軸承自身問題導致電機損毀現象。（7）長期不運行的備機軸承生銹沒有得到及時修理而造成電機燒毀。

解決措施：（1）進行軸承卸裝前，需要對軸承進行一定的加熱（一般加熱到80-100攝氏度），以保證裝配質量。常用的加熱法有：變壓器油煮、軸承加熱器。（2）盡量避免對轉軸機進行加工和電機端蓋的嵌套。（3）對電機進行組裝時保證轉子、定子的鐵芯對中，避免錯位。（4）進行安裝前需對軸承進行清洗，保證軸承內部雜質全部被清除干凈，且加入軸承的油脂必須保證清潔。（5）加強油脂使用管理。（6）軸承安裝前進行完好度的以及質量的檢測。（7）電機長期不用時，要定期解體檢測。

2.3 繞組長時間超負荷運行，會導致其出現老化現象，并且會加速這種進程，而匝間出現的短路、對地短路或者是相間短路大多是由于絕緣最薄弱部位的碳化造成的，這就會令繞組局部出現燒毀。

解決措施：（1）盡量保證電機的清潔，保持通風散熱。（2）避免電機的頻繁啟動，（3）最大限度降低或減少，降低繞組絕緣老化加速的可能性。（4）盡量避免電機過載運行。必要時需對電機轉子做動平衡試驗。

2.4 繞組摩擦造成繞組局部燒壞現象

解決措施：繞組的更新需要按照原有數據進行嵌線。對電機進行檢修時，避免硬物對繞組的碰撞，將轉子抬起后再進行電機的轉子抽芯作業，避免定子和轉子之間的摩擦。需要動火作業時要將繞組隔絕，遠離明火。對檢修、處理后的電機進行回裝前，再次對電機繞組進行完好性檢測，確認無誤后再進行回裝。

2.5 因機械振動原因，對電機繞組絕緣造成影響，進而出現匝間松弛或是出現紋裂，隨著長期運行問題會不斷累積，繞組會因受到長時間的不斷摩擦而進一步加快老化，最終絕緣碳化，進而遭到破壞，最終燒毀電機。

解決措施：（1）減少電機的頻繁啟動次數。（2）嚴格執行巡檢制度，將設備和電機振動值控制在規定范圍內。

3 電機缺相

電機出現一相或兩相繞組過熱或燒毀，一般都是因為缺相運行造成的。

當電機啟動時發生缺相，電機基本不能啟動，并發出嗡嗡的交流聲；電機在運轉狀態下缺相，電機可以繼續運行。大負荷運行時缺相，電機處于過流狀態，電機會迅速燒毀，電機負荷小時，電機繼續運轉，但會急速升溫，長時間運行會燒毀電機；電源缺相后，若是停止的電機在缺一項電源進行合閘時，一般會出現嗡鳴而無法正常啟動，原因在于，三相交流電下的定子鐵芯中會產生圓形的旋轉磁場，但如果電源缺一項后，定子鐵芯中只能產生單相的脈動磁場，不能使電機產生啟動轉矩。因此，電源缺相時電機不能啟動。但在運行中，電機氣隙中產生是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉磁場，所以，正在運行中電機缺相后仍能運轉，只是磁場發生畸變，有害電流成分急劇增大，最終導致繞組燒壞。缺相運行對于長期運行的電機危害嚴重，電機被燒毀大部分是由于缺相運行引起的。因此電機缺相防護十分重要。

相應措施：無論電機是在運行狀態還是靜止狀態，缺相運行帶來的直接危害就是電機一相或兩相繞組過熱甚至燒毀。特別是在靜止狀態時，缺相會在電機繞組中產生數倍于額定電流的堵轉電流。其繞組燒毀的速度和程度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以我們必須嚴格電機的日常巡檢、維護和檢修、試驗。尤其是要認真檢查負荷開關、動力線路、靜動觸點可靠性。堅決杜絕缺相運行。

4 結束語

大多數燒毀的電機都是由于以下問題造成：通風、密封、軸承等維護問題；拆裝軸承手段不恰當、附件不全、缺陷消除不完全等檢修問題；精度誤差、過盈量不符合標準等精度不符問題；環境跑冒滴漏、水的侵蝕等運行環境問題。

參考文獻

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[2]劉宗富.電機學[M].北京冶金工業出版社.

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