電動機(jī)故障的判定與解決建議研究

馬俊

（甘肅省蘭州市西固熱電有限責(zé)任公司 730060）

電動機(jī)故障的判定與解決建議研究

馬俊

（甘肅省蘭州市西固熱電有限責(zé)任公司 730060）

在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的推動下，電動機(jī)已廣泛應(yīng)用于電廠的方方面面，為我國電力生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的推動作用。然而，由于負(fù)載沖擊性大、環(huán)境惡劣諸多因素的影響，電動機(jī)經(jīng)常會發(fā)生短路等故障，對電廠的正常可靠運(yùn)行帶來影響，因此，我們急需找出故障，制定出切實(shí)可行的解決策略。

電動機(jī)故障；判定；解決建議

電動機(jī)是電廠中非常重要的設(shè)備，但是，時有故障出現(xiàn)在電動機(jī)中，對它正常的生產(chǎn)運(yùn)行帶來影響，導(dǎo)致大量的經(jīng)濟(jì)損失出現(xiàn)。所以，找到電動機(jī)運(yùn)行中可能出現(xiàn)在的故障，制定出一套有效的解決策略是非常必要的，對此，本文通過下文對相關(guān)方面的內(nèi)容進(jìn)行了闡述。

1 故障問題分析

1.1 故障問題分析

最嚴(yán)重的轉(zhuǎn)子故障即為轉(zhuǎn)子短路故障，在過載運(yùn)行或者頻繁啟動電動機(jī)時，就會有較大的徑向交變應(yīng)力出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中，同時，由于制造工藝問題，轉(zhuǎn)子也可能存在安全隱患，造成轉(zhuǎn)子斷條問題發(fā)生。當(dāng)有輕微的故障出現(xiàn)時，定子電流增大、輸入功率增大和轉(zhuǎn)差率的情況非常容易出現(xiàn)，在導(dǎo)條嚴(yán)重斷裂時，將電動機(jī)的啟動時間就會延長，或者啟動困難，甚至無法啟動。

以某電廠的電動機(jī)為例進(jìn)行分析，該電廠燃運(yùn)設(shè)備中的碎煤機(jī)電機(jī)，此電機(jī)屬于重載頻繁啟動，此電機(jī)在運(yùn)行中突然振動增大，水平方面的最高振動在0.08～0.10mm，該電機(jī)在正常運(yùn)行時的最高振動值一般會維持在0.03～0.05mm，且電動機(jī)軸承溫度也較同樣工況、相同環(huán)境溫度下增加了6℃，長期運(yùn)行會造成電機(jī)損壞。將此電機(jī)停止運(yùn)行后，將電機(jī)的軸承進(jìn)行更換處理之后，再次裝載后運(yùn)行，還是具有較大的振動。將對輪拆開之后，對電機(jī)進(jìn)行空試，就會測得有0.11mm的最大振動值存在于電機(jī)水平方向，將前軸承進(jìn)行更換之后，對電機(jī)再進(jìn)行空試，最大振動值在水平方向上會達(dá)到0.08mm。對輪聯(lián)接，帶動碎煤機(jī)轉(zhuǎn)動，這樣最大振動值在電機(jī)中會達(dá)到0.22mm，考慮到有不平衡的問題存在于風(fēng)機(jī)中，因此，可以將配平衡塊添加到風(fēng)機(jī)中，此外，將三塊電流表安裝在配電室中，對電機(jī)的三相定子電流進(jìn)行監(jiān)視。在啟動電機(jī)之后，還具有0.20mm左右的水平振動存在，但是，電流表的指針還在振動，并且不平衡的現(xiàn)象依然存在于三相中。

1.2 故障原因

在電動機(jī)，轉(zhuǎn)子條斷裂是其中非常嚴(yán)重的問題，一般在轉(zhuǎn)子籠條和端環(huán)的焊接處最容易出現(xiàn)故障，通過分析可知，有這樣幾個因素容易導(dǎo)致這種問題的發(fā)生：在制造或者修理電機(jī)時，在鐵心中穿過籠條之后，就會有內(nèi)應(yīng)力、槽內(nèi)松動和彎曲應(yīng)力的問題出現(xiàn)在其中。并且，有三種力的作用會存在于電機(jī)運(yùn)行時的轉(zhuǎn)子中，即為離心力、熱彎曲撓度力和徑向電磁力，一旦啟動的過于頻繁，就會有斷裂問題出現(xiàn)在籠條中。

2 解決對策分析

2.1 焊接處理

在停止運(yùn)行了碎煤機(jī)之后，對機(jī)組的負(fù)荷率會帶來直接的影響，此外，增加燃油后，就會有較大的經(jīng)濟(jì)損失，在對質(zhì)量給予保證的基礎(chǔ)上，將檢修的工期為了盡量縮短，在焊接處理了電動機(jī)的轉(zhuǎn)子斷裂籠條。在焊接中，對釬焊的方式進(jìn)行應(yīng)用，因?yàn)檫@種焊接方式溫度不高，機(jī)械強(qiáng)度與鼠籠材料的強(qiáng)度不會嚴(yán)重的發(fā)生變化，沒有過大的變形存在于鼠籠中，接頭光滑而平整，并且，也有著較為簡單的工藝流程。對于籠型轉(zhuǎn)子的質(zhì)量要求，釬焊連接的機(jī)械強(qiáng)度也能夠有效的給予滿足。釬焊，主要是同時加熱處理基本金屬和較它熔點(diǎn)小的焊料，在熔化了焊料之后，在毛細(xì)管的影響下，填滿并濕潤籠條連接處間隙和端環(huán)，而且同基本的金屬互相溶解和擴(kuò)散，凝固以后，牢固的接頭就會被構(gòu)造成功。

2.2 用鑄鋁轉(zhuǎn)子取代銅條轉(zhuǎn)子

條斷開后，通過焊接整理之后，就可以再次投入運(yùn)行電機(jī)，然而，有很多因素會對現(xiàn)場施工中的焊工技術(shù)水平、工藝過程和焊接施工條件，加之在鐵心的內(nèi)部，以前斷條電機(jī)轉(zhuǎn)子的籠條開始松動，緊固起來也非常困難，在對電機(jī)進(jìn)行修理之后，還有很大的斷條問題存在于電機(jī)中。為了將這種故障能夠從根本進(jìn)行解決，這樣我們可以相應(yīng)的改造風(fēng)機(jī)電動機(jī)的銅條轉(zhuǎn)子。

疊壓了鐵心之后，在上下模具的基礎(chǔ)上，將端環(huán)和導(dǎo)條利用純鋁進(jìn)行焊接。在進(jìn)行澆筑的時候，對于各道工序都應(yīng)該嚴(yán)格的進(jìn)行控制，規(guī)定：具有光亮的鑄鋁表面，不可以有縮孔、裂紋、夾渣和冷隔等問題存在，按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)其幾何尺寸，防止有斷條和細(xì)條等現(xiàn)象存在于導(dǎo)條中。有著組織在鑄鋁當(dāng)中非常致密，防止有縮松、細(xì)條的問題出現(xiàn)于其中，在0.5％以下控制雜質(zhì)的含量總和，在780℃以下控制鋁液溫度，在750～770℃控制澆筑的溫度，在補(bǔ)縮、充型的基礎(chǔ)上合理的控制鋁液的溫度。如果存在著較高溫度的鋁液，在鋁液當(dāng)中，就會有越多含量的氫存在，尤其是在800℃以上時，在鋁液中，氫的含量就會進(jìn)一步增大，并且，排除起來也會非常的困難，在鋁中，氫凝固之后，構(gòu)成氣孔或者縮松，這樣對轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的導(dǎo)電性就會帶來很大的影響。在澆筑鋁液以前，一定要開展精煉化處理，主要是為了將鋁液里面的氧化物和氫氣等雜質(zhì)排除，此外，對晶粒完成細(xì)化處理，將鋁的抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)電性能提升。

2.3 轉(zhuǎn)換小波包

為了將高頻區(qū)域內(nèi)額中小波轉(zhuǎn)換的分辨率提升，將小波包變換在多分辨率分析的基礎(chǔ)上提出來。在小波變化提取函數(shù)線性區(qū)域分析方法的基礎(chǔ)上，將小波變換的方法制定出來，可以理解為逐漸的正交擴(kuò)展函數(shù)空間，可以將一種更為縝密的分析方法為信號提供出來。分層分段的能量計(jì)算小波包分解信號，將能量特征矩陣構(gòu)建起來，進(jìn)而將矩陣的特征值求解出來，當(dāng)做振動信號的具體參數(shù)值，對故障早期模式進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而就能夠有效的診斷出電動機(jī)中存在的一些故障問題，例如軸承故障等。

2.4 信號處理診斷對策

在信息號處理的基礎(chǔ)上，診斷電動機(jī)可能出現(xiàn)在的故障，增加或者保留可用信號，將特征值提取出來，進(jìn)而將和故障聯(lián)系密切的征兆獲取出來，對征兆進(jìn)行應(yīng)用，來診斷出電動機(jī)中所存在的故障。其中頻域分析、時頻分析和時域分析是常用的方法。一般都有非平衡性呈現(xiàn)在電動機(jī)故障特征信號中，比如有斷條故障出現(xiàn)在電動機(jī)中時，就會有幅值漸變和頻率的信號存在于暫態(tài)啟動時定子電流故障分量特征中，即便在穩(wěn)定的狀態(tài)下控制著電動機(jī)，但是，因?yàn)殡娋W(wǎng)頻率的輕微波動等原因存在，也會有非平衡性出現(xiàn)在定子電流信號當(dāng)中。所以，應(yīng)用頻率的聯(lián)合函數(shù)和時間頻率將信號表示出來，時頻分析其中的信號。

3 結(jié)語

綜上所述，進(jìn)入21世紀(jì)以來，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的推動下，為我國電力行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的推動作用。在電場運(yùn)轉(zhuǎn)工作的過程中，離不開電動機(jī)這個重要裝置的支撐，并且，其應(yīng)用的規(guī)模也在逐漸的提升，逐漸的提升了自身的輸出功率，對應(yīng)的，也就相應(yīng)的提升了其增加故障的復(fù)雜性與可能性，但是，對于復(fù)雜、多變條件下的電動機(jī)故障問題，單純的憑借單一的方式是很難準(zhǔn)確、及時、完全的進(jìn)行判斷的。因此，這就需要我們在實(shí)際工作中要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定出一套切實(shí)可行的對策出來，那么，通過文章上述內(nèi)容的闡述，從而為有關(guān)單位及工作人員在實(shí)際工作中提供一定的借鑒作用。

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TM343

A

1004-7344（2016）02-0241-02

2015-12-22

馬 俊（1981-），男，回族，甘肅平?jīng)鋈耍砉こ處煟髮W(xué)本科，畢業(yè)于長沙電力學(xué)院，從事熱電廠電氣設(shè)備管理工作。