電動機的運行故障和維護

孫愛昕

摘 要：隨著電氣自動化應用的不斷增加，自動化應用程度也有所提高，這就需要應用各種控制電機作為電氣自動化的系統(tǒng)元件。電動機在長期運行過程中，由于受到外界因素、人員操作不當和維護不當等影響，影響了電動機的運行，使用壽命縮短，降低了生產效率，這些都應該引起我們的重視。

關鍵詞：電動機；定子；轉子；運行故障

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

1 電動機的功能及工作原理

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

按照功能劃分，電動機分為控制電動機和驅動電動機；按照電能種類劃分，電動機分為交流電動機和直流電動機；按照轉速度和電源頻率間的關系劃分，電動機分為異步電動機和同步電動機；按照電源相數，分為三相電動機和單相電動機；按照防護型式，分為防護式、開啟式、隔爆式、封閉式、潛水式和防水式；按照安裝結構的形式，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。常見的交流電動機分為三相異步電動機和單相交流電動機，三相異步電動機多用于工業(yè)中，而單相交流電動機則多用于民用電器中。

2 電動機運行故障分析

2.1 啟動困難或不能啟動

電動機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，電動機不發(fā)出聲音且不轉動，這時應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，應該查找相應的原因；如果是后者，應該適當提高電動機啟動時的壓降。如果使用的是自耦減壓啟動機，可以通過改變相應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、轉子繞組短路引起電動機故障，或是繞線轉子的電刷和滑環(huán)并沒有接觸引起的故障。無論是哪種故障，都應對相應部位進行檢查，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，可以應用兆歐表對定子繞組進行檢測。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。如果出現這種情況，應該檢查繞組接線情況，并且及時糾正。⑥定子和轉子鐵心相互摩擦。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。這時應馬上更換軸承。⑧當負載過重時，應該減小負載。⑨發(fā)生機械性故障時，被連帶的機械本身運轉起來并不靈活，或者被卡住不能轉動。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，進而加劇皮帶和軸承的磨損，縮短其使用壽命。此時應該調節(jié)皮帶的松緊度。?啟動設備接線錯誤或發(fā)生故障。如果發(fā)生這種情況，應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 故障原因及對應的處理方法

2.2 溫度過高出現冒煙現象

電動機溫度過高出現冒煙的情況有以下幾種：①當電壓高于電動機額定電壓的10%以上或低于電動機額定電壓的5%以上時，電動機在額定負載下運行，溫度逐漸升高。這時應及時檢查，并且調整電壓。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，從而使電動機額外發(fā)熱。這時應調節(jié)電壓，排除故障。③當一相熔絲發(fā)生斷路或電源開關接觸不良時，會造成相應的缺相運行，從而使電動機過熱。維修或替換已經損壞的元件即可。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，這時如果在額定負載下運行，就會使電動機機體過熱。應該及時檢查接線，糾正錯誤。⑤定子繞組匝間、相間短路或接地，會使電動機中的電流突然增大。如果故障不嚴重，只需重新加上包裝絕緣；如果故障嚴重，就需要更換相應的繞組。⑥定子繞組的一相發(fā)生斷路或并聯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，使電動機中的電流過大，進而導致繞組過熱。⑦軸承發(fā)生損壞或磨損較大都會使轉子或定子發(fā)生摩擦，從而使繞組過熱。這時應該檢查軸承是否松動、定子與轉子間裝配是否精良。⑧負荷過大。應該考慮是否需要減輕負載或更換更大功率的電動機。⑨啟動過于頻繁。如果發(fā)生這種情況，應該相應地減少啟動的次數，降低故障的發(fā)生。⑩電動機的環(huán)境溫度過高。一般當溫度超過40 ℃，就會使電動機的進風過熱，再加上外界溫度過高，給電動機散熱造成一定的影響，使散熱相對困難。這時應及時采取降溫措施。

3 電動機的故障維護

在電動機運行過程中，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進行及時、準確的技術維護，具體可從以下三方面做起：①保持每臺電動機的清潔度，同時保證進風口周圍有3 m的安全距離。在此范圍內不允許有任何塵土、水污及其他雜物，以免電動機將雜物吸入內部，形成短路介質或毀壞導線的絕緣層，造成匝數之間短路，而使電流增大、溫度升高，最終導致電機燒毀。②保證電動機在額定電流下工作。電動機出現過載運行，其原因可能是拖動負荷過大、電壓過低或被帶動的機械卡滯。如果過載運行時間過長，電動機就會從電網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)下的電動機絕緣因老化失效導致燒毀。因此，在電動機運行過程中，必須經常檢查傳動裝置的靈活度，出現故障應及時排除后再運行。③定期檢查電動機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的安全運行。

4 結束語

綜上所述，電動機是把電能轉化為機械能的主要電氣設備，在各種工業(yè)中應用廣泛，在國內外現代化建設中的應用也越來越廣泛。電動機是人們生產和生活當中必不可少的一種設備，因此，電動機的故障分析和維護就顯得尤為重要。

參考文獻

[1]劉淑榮.工廠電氣控制技術[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