船載雷達(dá)驅(qū)動(dòng)電機(jī)常見(jiàn)故障及處置策略

馬紅濤

（中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部,江蘇 江陰 214431）

1 引言

電動(dòng)機(jī)在船載雷達(dá)伺服系統(tǒng)中廣泛使用，發(fā)揮著極其重要的作用。但由于海上環(huán)境特殊，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作在腐蝕性大的氣候里，電機(jī)的繞組部分受潮而容易造成燒毀，這嚴(yán)重影響著海上任務(wù)的正常開(kāi)展和人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，制約著海上任務(wù)的順利執(zhí)行，現(xiàn)針對(duì)電機(jī)繞組燒毀原因及處置策略做一分析和討論[1]。

2 船載雷達(dá)驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組燒毀的原因及相應(yīng)處置機(jī)制

2.1 船載雷達(dá)驅(qū)動(dòng)電機(jī)本身原因造成的燒毀

海上風(fēng)浪大，船體晃動(dòng)大，造成電動(dòng)機(jī)密封不嚴(yán)，帶有腐蝕性的海水或鹽霧進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)繞組絕緣受到腐蝕，造成絕緣差的部位產(chǎn)生一點(diǎn)對(duì)地、相間短路或匝間短路[2]，最終使線(xiàn)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(dòng)機(jī)作為雷達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；（2）電動(dòng)機(jī)檢測(cè)或維護(hù)時(shí)注意電機(jī)的關(guān)鍵部位的密封，必要時(shí)在各密封關(guān)鍵點(diǎn)涂抹密封硅膠，若電機(jī)暴露在易侵入液體和污物的環(huán)境當(dāng)中應(yīng)做安全防護(hù)罩；（3）若條件允許盡可能縮短電動(dòng)機(jī)小修和中修周期。

2.2 硬件設(shè)備原因?qū)е碌臒龤?/h3>

電機(jī)主軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中被燒毀的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，如轉(zhuǎn)子不平衡、滑環(huán)變形、軸承損壞或聯(lián)軸器連接不好等原因造成伺服電機(jī)振動(dòng)值超標(biāo)，引起鐵芯溫度的急劇上升，燒毀繞組絕緣，進(jìn)一步發(fā)生短路現(xiàn)象，從而損壞電動(dòng)機(jī)。一般由下列原因引起：

（1）被燒毀的原因包括：軸向載荷過(guò)大，配合間隙不標(biāo)準(zhǔn)，外部顆粒侵入、潤(rùn)護(hù)系統(tǒng)不完善。船載雷達(dá)電動(dòng)機(jī)軸承自身裝配不嚴(yán)格，造成電動(dòng)機(jī)不是跑內(nèi)圈就是跑外圈。無(wú)論哪一種現(xiàn)象都會(huì)引起鐵芯溫度過(guò)高而燒毀電動(dòng)機(jī)。

（2）帶懸架體（軸承箱）的離心，如果機(jī)械密封漏水，會(huì)從軸承油封上沖進(jìn)去，時(shí)間長(zhǎng)了，油封由于沒(méi)有油潤(rùn)滑，會(huì)磨損軸套或軸，進(jìn)水量大，油水會(huì)形成懸濁液，軸承由于得不到潤(rùn)滑，很容易磨損造成的徑向跳動(dòng)。

（3）船載雷達(dá)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部不干凈。例如涂抹油脂時(shí)摻入了一些微小剛性顆粒，軸承在運(yùn)行的時(shí)候就會(huì)受損，進(jìn)一步造成自身溫度過(guò)高而導(dǎo)致軸承燒毀。

處置策略：（1）為了避免電機(jī)主軸定位軸承被損壞，使用較多的辦法是靠軸竄動(dòng)，較大多部分軸向扭力傳遞到外部；（2）大部分電機(jī)都是軸可竄動(dòng)的，靠一個(gè)波形彈簧墊圈來(lái)調(diào)整、可穩(wěn)定的小幅度的調(diào)整軸竄動(dòng)。以此卸掉，軸承的軸向扭力，并且軸竄動(dòng)已經(jīng)有了完整的操控系統(tǒng)，可根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況對(duì)軸竄動(dòng)頻率和幅度進(jìn)行調(diào)整，有效的避免了定位軸承被燒的現(xiàn)象；（3）軸承在裝配組合之前，必須要徹底地進(jìn)行清洗，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部不能留有其它雜質(zhì)，所用油脂必須潔凈；（4）對(duì)于備用伺服電動(dòng)機(jī)，使用前要進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)和加電維護(hù)。

2.3 負(fù)荷過(guò)大過(guò)熱造成的燒毀

由于過(guò)熱保護(hù)器損壞，揚(yáng)程小于額定點(diǎn)，流量大于額定電流量，導(dǎo)致電機(jī)過(guò)載運(yùn)行長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，濕度過(guò)大，繞組絕緣老化加速，電動(dòng)機(jī)受潮短路導(dǎo)致船載電動(dòng)機(jī)繞組燒毀[3]。

處置策略：（1）避免船載電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作運(yùn)行；（2）加強(qiáng)設(shè)備所需工作電源電壓電流檢測(cè)，保證不大于伺服電動(dòng)機(jī)額定電壓電流；（3）提高設(shè)備防潮除潮能力，避免電動(dòng)機(jī)受潮。

2.4 船體振動(dòng)引起的燒毀

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

處置策略：（1）日常保養(yǎng)時(shí)要加固螺栓；（2）必要時(shí)增加防松設(shè)備，如在電機(jī)上設(shè)置振動(dòng)檢測(cè)裝置；（3）保證軸承端蓋螺絲的緊固。

3 船載雷達(dá)驅(qū)動(dòng)電機(jī)一相或兩相繞組燒毀的原因及相應(yīng)處置機(jī)制

船載雷達(dá)驅(qū)動(dòng)電機(jī)出現(xiàn)一相或兩相繞組燒毀，大都是因?yàn)殡娫慈毕嘣斐傻摹Ｔ陔姍C(jī)正常工作過(guò)程中，電源缺相之后，電機(jī)仍能保持轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)速開(kāi)始變小，其中的兩相變?yōu)榇?lián)，并與另一相并聯(lián)，致使單相電源電流過(guò)大，使該相繞組溫度過(guò)高而燒毀[4]。若船載雷達(dá)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的繞組為Y接法：電源少一相后，電機(jī)仍能保持轉(zhuǎn)動(dòng)，但同樣轉(zhuǎn)速開(kāi)始下降，磁場(chǎng)切割導(dǎo)體的速率開(kāi)始加大，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的單相繞組被開(kāi)路，另外兩相繞組之間變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過(guò)電流很大，在工作較長(zhǎng)時(shí)間后，會(huì)使電動(dòng)機(jī)的兩相繞組出現(xiàn)同時(shí)被燒壞的現(xiàn)象。

若要啟動(dòng)船載雷達(dá)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在少一相電源的情況下，設(shè)備加電后，電機(jī)只會(huì)發(fā)出嗡嗡聲而不能將其啟動(dòng)，這種情況是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)通入對(duì)稱(chēng)的三相交流電會(huì)在定子鐵芯中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，但當(dāng)缺一相電源后，定子鐵芯中產(chǎn)生的是單相脈動(dòng)磁場(chǎng)，這將使電動(dòng)機(jī)不能產(chǎn)生啟動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩。因此，電源少一相的情況下，船載伺服電機(jī)不能啟動(dòng)。但船載伺服電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所以正在運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)缺相后仍能轉(zhuǎn)動(dòng)，只是磁場(chǎng)發(fā)生畸變，有害電流成分急劇增大，最終造成船載伺服電機(jī)繞組被燒毀的故障。

處置策略：船載伺服電機(jī)啟動(dòng)前，用兆歐表測(cè)量電機(jī)電樞的絕緣情況，檢查電纜連接是否正常，并用高壓萬(wàn)用表測(cè)量380V電壓的供電是否正常，一般電動(dòng)機(jī)的額定電壓允許波動(dòng)范圍為±5%，三相之差不得大于5%。啟動(dòng)后，用高壓萬(wàn)用表檢查三相負(fù)荷電流的工作情況，各相電流不平衡值不得超過(guò)10%，并判斷是否是缺相運(yùn)行。在電機(jī)電源前端設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，放置電壓表和電流表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的供電情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

如果想要采用正確的方法快速準(zhǔn)確地排除電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的故障，船載雷達(dá)伺服工作人員就一定要努力提高自身的科學(xué)文化水平，熟悉電機(jī)發(fā)生故障的特點(diǎn)原因及處置策略，才能迅速地將故障排除，使電機(jī)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，保證設(shè)備及人員安全，確保海上任務(wù)順利進(jìn)行。

[1]汪國(guó)梁.電機(jī)學(xué)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

[2]汪婷.簡(jiǎn)析電動(dòng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)常見(jiàn)故障[J].科技風(fēng)，2013(05):85.

[3]劉宏濤.淺談直流伺服電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障及維護(hù)[J].中小企業(yè)管理與科技，2010(03):229.

[4]張清勇.電機(jī)常見(jiàn)故障及其診斷與預(yù)防[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(23):161-162.