電動機(jī)的運行故障和維護(hù)

孫愛昕

摘 要：隨著電氣自動化應(yīng)用的不斷增加，自動化應(yīng)用程度也有所提高，這就需要應(yīng)用各種控制電機(jī)作為電氣自動化的系統(tǒng)元件。電動機(jī)在長期運行過程中，由于受到外界因素、人員操作不當(dāng)和維護(hù)不當(dāng)?shù)扔绊懀绊懥穗妱訖C(jī)的運行，使用壽命縮短，降低了生產(chǎn)效率，這些都應(yīng)該引起我們的重視。

關(guān)鍵詞：電動機(jī)；定子；轉(zhuǎn)子；運行故障

中圖分類號：TM307+.1；TM307+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）19-0019-02

1 電動機(jī)的功能及工作原理

電動機(jī)作為一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電氣設(shè)備，在電廠及其他行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。隨著電氣自動化程度的不斷提高，人們對電氣設(shè)備的要求也越來越高。一般情況下，電動機(jī)由兩個部分組成，即轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）和定子（固定部分）。電機(jī)轉(zhuǎn)子分為電動機(jī)轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動以電機(jī)中間的芯體為旋轉(zhuǎn)體，輸出扭矩；外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動則以電機(jī)外體為旋轉(zhuǎn)體。不同的轉(zhuǎn)動方式便于其在各種場合的應(yīng)用。作為電動機(jī)的固定部分，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場以及作為電動機(jī)內(nèi)部機(jī)械的支撐。電動機(jī)內(nèi)部定子由定子繞組、機(jī)座和定子鐵心三部分組成。定子繞組鑲嵌在鐵芯中，在電流通過時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換。機(jī)座的主要作用是支撐和固定定子鐵心。電動機(jī)在運行時會因為內(nèi)部損耗產(chǎn)生熱量，而這些熱量會通過定子鐵心傳遞給機(jī)座，然后再通過機(jī)座散發(fā)到空氣中。因此，為了增大散熱面積，一般將電動機(jī)機(jī)座設(shè)計為散熱片狀。定子鐵心又為電氣設(shè)備磁路的一部分，通過傳遞轉(zhuǎn)矩，輸出機(jī)械功率。電動機(jī)的組成部分一般包括機(jī)座、接線盒、風(fēng)扇、端蓋和罩殼等。

按照功能劃分，電動機(jī)分為控制電動機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)；按照電能種類劃分，電動機(jī)分為交流電動機(jī)和直流電動機(jī)；按照轉(zhuǎn)速度和電源頻率間的關(guān)系劃分，電動機(jī)分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)；按照電源相數(shù)，分為三相電動機(jī)和單相電動機(jī)；按照防護(hù)型式，分為防護(hù)式、開啟式、隔爆式、封閉式、潛水式和防水式；按照安裝結(jié)構(gòu)的形式，分為立式、臥式、帶凸緣和帶底腳等；按照絕緣等級，可以分為B級、E級等。常見的交流電動機(jī)分為三相異步電動機(jī)和單相交流電動機(jī)，三相異步電動機(jī)多用于工業(yè)中，而單相交流電動機(jī)則多用于民用電器中。

2 電動機(jī)運行故障分析

2.1 啟動困難或不能啟動

電動機(jī)啟動困難或不能啟動具體分以下幾種情況：①如果一相熔絲短路且缺相運行，并伴有“嗡嗡”聲，或者二相熔絲短路，電動機(jī)不發(fā)出聲音且不轉(zhuǎn)動，這時應(yīng)該找出引起熔絲熔斷的原因，并且及時更換新的熔絲，排除故障。②電源電壓過低或降低啟動時降壓太多。如果是前者，應(yīng)該查找相應(yīng)的原因；如果是后者，應(yīng)該適當(dāng)提高電動機(jī)啟動時的壓降。如果使用的是自耦減壓啟動機(jī)，可以通過改變相應(yīng)的抽頭來改變啟動電壓。具體處理方式如表1所示。③定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組短路引起電動機(jī)故障，或是繞線轉(zhuǎn)子的電刷和滑環(huán)并沒有接觸引起的故障。無論是哪種故障，都應(yīng)對相應(yīng)部位進(jìn)行檢查，及時維修，排除故障。④定子繞組相間發(fā)生短路或接地。如果發(fā)生這種情況，可以應(yīng)用兆歐表對定子繞組進(jìn)行檢測。⑤定子繞組接線錯誤，比如誤將三角形接線接成星形、將首末端接反。如果出現(xiàn)這種情況，應(yīng)該檢查繞組接線情況，并且及時糾正。⑥定子和轉(zhuǎn)子鐵心相互摩擦。如果發(fā)生這種情況，就要對發(fā)生摩擦的位置進(jìn)行檢查，及時維修或更換。⑦軸承發(fā)生損壞或者被卡住。這時應(yīng)馬上更換軸承。⑧當(dāng)負(fù)載過重時，應(yīng)該減小負(fù)載。⑨發(fā)生機(jī)械性故障時，被連帶的機(jī)械本身運轉(zhuǎn)起來并不靈活，或者被卡住不能轉(zhuǎn)動。這時就要按照程序檢查維修或更換。⑩皮帶被拉得過緊，就會加劇摩擦，進(jìn)而加劇皮帶和軸承的磨損，縮短其使用壽命。此時應(yīng)該調(diào)節(jié)皮帶的松緊度。?啟動設(shè)備接線錯誤或發(fā)生故障。如果發(fā)生這種情況，應(yīng)該及時檢查啟動裝備的接線情況，并且加以改正，從而排除故障。

表1 故障原因及對應(yīng)的處理方法

2.2 溫度過高出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象

電動機(jī)溫度過高出現(xiàn)冒煙的情況有以下幾種：①當(dāng)電壓高于電動機(jī)額定電壓的10%以上或低于電動機(jī)額定電壓的5%以上時，電動機(jī)在額定負(fù)載下運行，溫度逐漸升高。這時應(yīng)及時檢查，并且調(diào)整電壓。②三相電源電壓相間的不平衡度超過5%，就會引起三相電流之間的不平衡，從而使電動機(jī)額外發(fā)熱。這時應(yīng)調(diào)節(jié)電壓，排除故障。③當(dāng)一相熔絲發(fā)生斷路或電源開關(guān)接觸不良時，會造成相應(yīng)的缺相運行，從而使電動機(jī)過熱。維修或替換已經(jīng)損壞的元件即可。④繞組接線錯誤，誤將星形接線接成三角形接線，或誤將三角形接線接成星形接線，這時如果在額定負(fù)載下運行，就會使電動機(jī)機(jī)體過熱。應(yīng)該及時檢查接線，糾正錯誤。⑤定子繞組匝間、相間短路或接地，會使電動機(jī)中的電流突然增大。如果故障不嚴(yán)重，只需重新加上包裝絕緣；如果故障嚴(yán)重，就需要更換相應(yīng)的繞組。⑥定子繞組的一相發(fā)生斷路或并聯(lián)繞組中某一條支路發(fā)生斷線，就會引起三相電流之間的不平衡，使電動機(jī)中的電流過大，進(jìn)而導(dǎo)致繞組過熱。⑦軸承發(fā)生損壞或磨損較大都會使轉(zhuǎn)子或定子發(fā)生摩擦，從而使繞組過熱。這時應(yīng)該檢查軸承是否松動、定子與轉(zhuǎn)子間裝配是否精良。⑧負(fù)荷過大。應(yīng)該考慮是否需要減輕負(fù)載或更換更大功率的電動機(jī)。⑨啟動過于頻繁。如果發(fā)生這種情況，應(yīng)該相應(yīng)地減少啟動的次數(shù)，降低故障的發(fā)生。⑩電動機(jī)的環(huán)境溫度過高。一般當(dāng)溫度超過40 ℃，就會使電動機(jī)的進(jìn)風(fēng)過熱，再加上外界溫度過高，給電動機(jī)散熱造成一定的影響，使散熱相對困難。這時應(yīng)及時采取降溫措施。

3 電動機(jī)的故障維護(hù)

在電動機(jī)運行過程中，為了避免故障發(fā)生、減少損失、提高其工作效率，也為了使電動機(jī)能夠更加安全、穩(wěn)定地運行，一種最有效、最實際的防范方法就是對電動機(jī)進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的技術(shù)維護(hù)，具體可從以下三方面做起：①保持每臺電動機(jī)的清潔度，同時保證進(jìn)風(fēng)口周圍有3 m的安全距離。在此范圍內(nèi)不允許有任何塵土、水污及其他雜物，以免電動機(jī)將雜物吸入內(nèi)部，形成短路介質(zhì)或毀壞導(dǎo)線的絕緣層，造成匝數(shù)之間短路，而使電流增大、溫度升高，最終導(dǎo)致電機(jī)燒毀。②保證電動機(jī)在額定電流下工作。電動機(jī)出現(xiàn)過載運行，其原因可能是拖動負(fù)荷過大、電壓過低或被帶動的機(jī)械卡滯。如果過載運行時間過長，電動機(jī)就會從電網(wǎng)中吸取更多的有效功率，電流就會急劇增大，處于高溫狀態(tài)下的電動機(jī)絕緣因老化失效導(dǎo)致燒毀。因此，在電動機(jī)運行過程中，必須經(jīng)常檢查傳動裝置的靈活度，出現(xiàn)故障應(yīng)及時排除后再運行。③定期檢查電動機(jī)的各相電流是否平衡，其中，任何一相電流與其他兩相的平均值之差不得大于10%，這樣才能保障電動機(jī)的安全運行。

4 結(jié)束語

綜上所述，電動機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要電氣設(shè)備，在各種工業(yè)中應(yīng)用廣泛，在國內(nèi)外現(xiàn)代化建設(shè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。電動機(jī)是人們生產(chǎn)和生活當(dāng)中必不可少的一種設(shè)備，因此，電動機(jī)的故障分析和維護(hù)就顯得尤為重要。

參考文獻(xiàn)

[1]劉淑榮.工廠電氣控制技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2006.

〔編輯：劉曉芳〕

Operation and Maintenance of Motor Failure

Sun Aixin

Abstract： With the increasing use of electrical automation， automation applications also increased， which requires the application of various control motor as electric automation system components. Motor in the long run the process， due to external factors， improper operation and maintenance personnel improper influence， affecting the operation of the motor， life shortening， reduced productivity， which should arouse our attention.

Key words： motor； stator； rotor； operational failure