電機故障初步診斷流程與方法研究

華芬

【提 要】本文介紹了交通軌道行業車門系統上電機故障初步診斷的流程和方法。

【關鍵詞】電機；故障；診斷；解決問題

一、引言

電機，俗稱”馬達”，是依據電磁感應定律實現電能轉換成機械能的一種電磁裝置，廣泛應用于現代各種機械中作為驅動。電機驅動因其效率高，且可實現自動控制和遠距離操縱而深受歡迎。在高鐵動車地鐵的車門系統中，電機是非常重要的電氣元部件，電機的運作帶動車門的開啟和關閉，類似于電腦中CPU的核心控制作用。

從我司去年客戶反饋的電機故障現象中通電后電機不轉的問題占據了整個電機故障的70%，客戶關注度高，但是因種種原因故障件退回供應商端分析周期長效率低，故我想從電機通電后不轉這個故障如何快速分析診斷，解決問題這個角度整理分析出故障初步判定的流程和方法，目的是給現場維保人員和質量人員以指導迅速判定故障，以節省時間迅速處理故障，免去故障事態嚴重化，提升客戶服務質量，增強客戶滿意度。

二、電機工作原理及主要部件

電機主要由一個產生磁場的定子和一個旋轉轉子及其它附件組成。在定子繞組旋轉磁場的作用下，有電流通過并受磁場的作用而使轉子轉動。

電機主要部件及作用：

定子（靜止部分）

1、定子鐵心---電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。

2、定子繞組---是電機的電路，通入三相交流電，產生旋轉磁場。

轉子（旋轉部分）

1、轉子鐵心---作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。

2、轉子繞組---切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流，形成電磁轉矩而使電機旋轉。

其它附件

1、軸承---連接轉動部分與不動部分。

2、風扇---冷卻電機。

3、集電環---建立相對運動磁場的滑動接觸機構。

三、故障分析，診斷及處理

檢查電機前一定要斷電，方可開始進行診斷分析。按照下面”電機通電后不轉故障診斷流程示意圖”所示步驟逐一排查診斷故障點。

1，首先確定轉子能不能轉，轉子不能轉的話，如果排除了電機本身故障，可以將聯軸器拆開，使電機和負載分開，若電機能轉，則能確定該故障和電機沒有關系，是負載的問題，見“電機通電后不轉故障診斷流程示意圖”原因1那條路徑。這種情況，需要去解決負載機械的問題，非該電機故障。

2，接第1條，如果轉子不能轉動的話，且無法排除電機本身問題，那么需要確認鐵芯是否掃膛，是的話，那么見流程示意圖原因2那條路徑。一般由于軸承尺寸嚴重超差及端蓋內孔磨損；或鐵芯外圓變形嚴重；或轉軸彎曲超差，導致基座，端蓋，轉子三者不同軸心引起掃膛。此類故障除了機殼外，其他零部件均損壞，該電機報廢，無法維修，需要更換新電機。

3，如果轉子不能轉動的話，鐵芯又沒有掃膛的話，需要確認軸承是否正常，如果軸承不正常的話，可能是由于軸承安裝時配合尺寸公差太緊或者太松；或者軸承有裂紋，內外圈碎裂，軸承過度磨損；或者軸承上潤滑油太多，導致軸承和潤滑脂之間產生很大的摩擦，這3種可能的原因會導致軸承內外圈由于過熱熔焊在一起，見流程示意圖原因3那條路徑。這種情況需要更換軸承。

4，如果轉子不能轉動的話，定轉子鐵芯沒有掃膛，軸承又是正常的，那么造成轉子不能轉動可能原因是電機風扇變形碰風罩而被卡住，見流程示意圖原因4那條路徑，那么處理方式有對風扇進行整型或者換個風扇。

5，如果轉子能轉動，需要去確認繞組是否燒毀，如果沒有燒毀，需要再確認繞組是否能轉動，如果不能轉動，那么故障可能原因要么是電源問題，要么是繞組問題，見流程示意圖原因5那條路徑，先確認電源問題，如果可以排除則說明是接線斷路故障，處理方式是重新接線。

6，轉子能轉動，但繞組沒有被燒毀，且繞組能轉動，那么可能是電源開關故障或者集電環與電刷接觸不良，見流程示意圖原因6那條路徑。處理方式是更換電源開關或者重新確認集電環與電刷是否安裝好。

7，轉子能轉動，繞組已經燒毀，電源不正常，三相無電，則可能的故障原因是熔斷器被燒毀或者接線有錯誤，見流程示意圖原因7那條路徑。處理方式是更換熔斷器或者重新檢查接線。

8，轉子能轉動，繞組已經燒毀，電源不正常，但三相有電，則可能的故障原因是電源電壓過大或者過小，或者三相電壓不平衡，見流程示意圖原因8那條路徑。

造成電機三相電流不平衡的主要原因及處理方式如下：

8.1 電源電壓不平衡導致電機運行時三相電流不平衡，這種情況需要檢查電源電壓。

8.2個別繞組匝間短路，引起各相阻抗不相等，在三相平衡電壓的作用下，結果導致三相電流不平衡。這種情況需要拆下轉子重新繞線

8.3起動設備故障造成電機三相電壓不平衡。這種情況重新檢查啟動設備。

9，轉子能轉動，電源正常，如果繞組是局部燒毀，需要確認繞組是否接地。繞組不接地的話，可能故障原因是三相電機單相運轉后電流過大導致主繞線被燒毀，見原因9路徑。處理方式是重新接線。

10，轉子能轉動，電源正常，如果繞組是局部燒毀，又發現繞組接地的話，說明故障原因是繞組接地或局部匝間短路時，見原因10路徑.很大可能是繞組絕緣層壞了，繞組線與線之間有接觸到，嚴重時繞組被燒毀甚至可以看到電機整機冒煙。處理方式是將接地或短路部位涂刷絕緣漆并烘干，對部分燒毀嚴重的線圈可重新繞線更換。

11，轉子能轉動，電源正常，繞組是全部被燒毀，說明這個時候電機過載或者外界溫度過高等，見原因11路徑，需要解決外部負載和溫度問題方能讓電機正常工作。

四、結論

按照”電機通電后不轉故障診斷流程示意圖”示意逐一排查診斷故障點，可以較清晰的判定電機故障可能發生的原因，結合本文信息，可找到維保方法。該診斷方法經我司售后及質量人員使用，反應良好，檢修時間單個電機檢修時間平均由3.5小時提高到2小時，維保速度提高42%，提高了客戶滿意度。

【參考文獻】

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