船載雷達驅動電機常見故障及處置策略

馬紅濤

（中國衛星海上測控部,江蘇 江陰 214431）

1 引言

電動機在船載雷達伺服系統中廣泛使用，發揮著極其重要的作用。但由于海上環境特殊，電機長時間工作在腐蝕性大的氣候里，電機的繞組部分受潮而容易造成燒毀，這嚴重影響著海上任務的正常開展和人員的生命財產安全，制約著海上任務的順利執行，現針對電機繞組燒毀原因及處置策略做一分析和討論[1]。

2 船載雷達驅動電機繞組燒毀的原因及相應處置機制

2.1 船載雷達驅動電機本身原因造成的燒毀

海上風浪大，船體晃動大，造成電動機密封不嚴，帶有腐蝕性的海水或鹽霧進入電動機內部，驅動電機繞組絕緣受到腐蝕，造成絕緣差的部位產生一點對地、相間短路或匝間短路[2]，最終使線圈燒損而不能正常工作。

處置策略：（1）選用密封性能好的電動機作為雷達的驅動機構；（2）電動機檢測或維護時注意電機的關鍵部位的密封，必要時在各密封關鍵點涂抹密封硅膠，若電機暴露在易侵入液體和污物的環境當中應做安全防護罩；（3）若條件允許盡可能縮短電動機小修和中修周期。

2.2 硬件設備原因導致的燒毀

電機主軸定位運轉過程中被燒毀的現象比較嚴重，如轉子不平衡、滑環變形、軸承損壞或聯軸器連接不好等原因造成伺服電機振動值超標，引起鐵芯溫度的急劇上升，燒毀繞組絕緣，進一步發生短路現象，從而損壞電動機。一般由下列原因引起：

（1）被燒毀的原因包括：軸向載荷過大，配合間隙不標準，外部顆粒侵入、潤護系統不完善。船載雷達電動機軸承自身裝配不嚴格，造成電動機不是跑內圈就是跑外圈。無論哪一種現象都會引起鐵芯溫度過高而燒毀電動機。

（2）帶懸架體（軸承箱）的離心，如果機械密封漏水，會從軸承油封上沖進去，時間長了，油封由于沒有油潤滑，會磨損軸套或軸，進水量大，油水會形成懸濁液，軸承由于得不到潤滑，很容易磨損造成的徑向跳動。

（3）船載雷達電動機內部不干凈。例如涂抹油脂時摻入了一些微小剛性顆粒，軸承在運行的時候就會受損，進一步造成自身溫度過高而導致軸承燒毀。

處置策略：（1）為了避免電機主軸定位軸承被損壞，使用較多的辦法是靠軸竄動，較大多部分軸向扭力傳遞到外部；（2）大部分電機都是軸可竄動的，靠一個波形彈簧墊圈來調整、可穩定的小幅度的調整軸竄動。以此卸掉，軸承的軸向扭力，并且軸竄動已經有了完整的操控系統，可根據設備運轉情況對軸竄動頻率和幅度進行調整，有效的避免了定位軸承被燒的現象；（3）軸承在裝配組合之前，必須要徹底地進行清洗，電動機內部不能留有其它雜質，所用油脂必須潔凈；（4）對于備用伺服電動機，使用前要進行相應的檢測和加電維護。

2.3 負荷過大過熱造成的燒毀

由于過熱保護器損壞，揚程小于額定點，流量大于額定電流量，導致電機過載運行長時間運行后，濕度過大，繞組絕緣老化加速，電動機受潮短路導致船載電動機繞組燒毀[3]。

處置策略：（1）避免船載電動機長時間工作運行；（2）加強設備所需工作電源電壓電流檢測，保證不大于伺服電動機額定電壓電流；（3）提高設備防潮除潮能力，避免電動機受潮。

2.4 船體振動引起的燒毀

船載伺服電機受船體晃動作用，加之電機本身的工作振動，使繞組部分受到強烈振動，破壞了繞組匝間和絕緣，使之發生松弛和裂紋，這種現象不斷積累，最終導致絕緣被損毀直至燒毀電機。

處置策略：（1）日常保養時要加固螺栓；（2）必要時增加防松設備，如在電機上設置振動檢測裝置；（3）保證軸承端蓋螺絲的緊固。

3 船載雷達驅動電機一相或兩相繞組燒毀的原因及相應處置機制

船載雷達驅動電機出現一相或兩相繞組燒毀，大都是因為電源缺相造成的。在電機正常工作過程中，電源缺相之后，電機仍能保持轉動，但轉速開始變小，其中的兩相變為串聯，并與另一相并聯，致使單相電源電流過大，使該相繞組溫度過高而燒毀[4]。若船載雷達驅動電機的繞組為Y接法：電源少一相后，電機仍能保持轉動，但同樣轉速開始下降，磁場切割導體的速率開始加大，此時電動機的單相繞組被開路，另外兩相繞組之間變為串聯關系且通過電流很大，在工作較長時間后，會使電動機的兩相繞組出現同時被燒壞的現象。

若要啟動船載雷達驅動電機，在少一相電源的情況下，設備加電后，電機只會發出嗡嗡聲而不能將其啟動，這種情況是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵芯中產生圓形旋轉磁場，但當缺一相電源后，定子鐵芯中產生的是單相脈動磁場，這將使電動機不能產生啟動所需的轉矩。因此，電源少一相的情況下，船載伺服電機不能啟動。但船載伺服電機在運行過程中，電機氣隙中產生的是三相諧波成分較高的橢圓旋轉磁場，所以正在運行中的電動機缺相后仍能轉動，只是磁場發生畸變，有害電流成分急劇增大，最終造成船載伺服電機繞組被燒毀的故障。

處置策略：船載伺服電機啟動前，用兆歐表測量電機電樞的絕緣情況，檢查電纜連接是否正常，并用高壓萬用表測量380V電壓的供電是否正常，一般電動機的額定電壓允許波動范圍為±5%，三相之差不得大于5%。啟動后，用高壓萬用表檢查三相負荷電流的工作情況，各相電流不平衡值不得超過10%，并判斷是否是缺相運行。在電機電源前端設置相應的監測點，放置電壓表和電流表實時監測電機的供電情況。

4 結束語

如果想要采用正確的方法快速準確地排除電動機出現的故障，船載雷達伺服工作人員就一定要努力提高自身的科學文化水平，熟悉電機發生故障的特點原因及處置策略，才能迅速地將故障排除，使電機處于正常的運轉狀態，保證設備及人員安全，確保海上任務順利進行。

[1]汪國梁.電機學[M].北京機械工業出版社,2003.

[2]汪婷.簡析電動機電機啟動常見故障[J].科技風，2013(05):85.

[3]劉宏濤.淺談直流伺服電動機常見故障及維護[J].中小企業管理與科技，2010(03):229.

[4]張清勇.電機常見故障及其診斷與預防[J].中國新技術新產品，2012(23):161-162.