張晟
(新疆維吾爾自治區有色地質勘查局704隊,新疆哈密 839000)
三相籠式異步電動機是工業生產中應用最廣泛的動力設備之一。三相籠式異步電動機故障將直接影響相關設備的運轉率,阻礙正常生產,乃至可能引發安全事故。三相籠式異步電動機故障包括電氣故障和機械故障兩個部分,現簡要介紹了一些電動機故障及處理方法。
三相籠式異步電機由為定子、轉子兩個基本結構組成,定子繞組和硅鋼片疊加而成的鐵芯構成定子,鑄鋁籠式繞組、硅鋼片疊加而成的鐵芯、剛性轉軸構成了轉子。定子繞組是一個三相對稱的結構,當接入的三相交流電流時,會形成一個旋轉磁場,轉子切割磁感線,感生出感應電流,轉子鑄鋁鼠籠產生電磁力,從而通過轉軸向外輸出轉矩,驅動其他設備運行。
三相籠式異步電動機定子、轉子之間氣隙極小,當軸承高度磨損,軸承內圈或軸承外圈磨損變形,讓定子、轉子同心度無法滿足時,其相對轉動就會相碰、摩擦(通俗說法:掃堂)。解決方法:更換軸承,更換端蓋,修復轉軸,更換轉子。
電動機的“掃堂”故障會引起其他故障,如增大電動機鐵損,電動機溫升變高,降低絕緣強度和損壞線圈絕緣。處理方法:“掃堂”嚴重時,更換定子;“掃堂”輕微時,清理磨損,澆入絕緣漆恢復硅鋼片相互的絕緣。
軸承是電動機轉子的支持構件,負載極重,是極易磨損、損壞的零件。可采取拆卸檢測,也可在電機運行時,可憑工作經驗,采取聽電機運行聲音來辨別。如聽到有沖擊聲,可判斷軸承滾珠碎裂,解決方法:拆卸并更換同型號軸承;若聽到有摩擦聲,是軸承缺少潤滑油脂。解決方法:添加同型號潤滑脂,電動機運行3000h 至5000h 添加潤滑脂。潤滑脂添加量,軸承座全容積二分之一到三分之二。
軸承的檢查內容:軸承是否有裂紋,軸承保持架是否完好,內外圈是否過度磨損。軸承是否有過度磨損的檢測方法,一支手捏住軸承內圈,并使軸承擺平,另一只手用力推外鋼圈,使軸承高速運轉。軸承外圈應轉動平穩,轉動中無振動和卡滯現象。當軸承停轉后應有倒退的現象。如不符合則軸承磨損嚴重應更換軸承。
軸承發熱的原因為:軸承安裝配合公差太緊或太松,解決方法調整安裝配合公差。
電氣故障可分為:電壓超標、繞組線圈接地、繞組線圈短路、缺相運行等。
若電源電壓高,電動機溫升高;若電源電壓低,電動機扭矩、轉速降低,同時電動機發生過載,電動機溫升高;三相電壓的對稱性同樣重要,若其中一項或兩項電壓高,電動機同樣會溫升高,會損壞繞組線圈的絕緣強度??傊娫措妷旱馁|量直接影響到電動機的使用壽命。
電動機受潮通常會降低繞組線圈的絕緣強度使得繞組線圈的接地,會造成電動機電流過大,當電機溫升過大時會燒毀繞組線圈,因此在使用電動機前測量電動機的絕緣強度,可有效的避免此類故障的發生,到出現繞組線圈接地時,必須對電動機進行紅外線加溫干燥處理。
繞組線圈短路是指繞組線圈相鄰導線以及兩相繞組之間的短路。會造成電流增大,局部溫升過高。最終使得電動機燒毀??墒褂谜讱W表或萬用表測量,處理此故障的方法為更換新的繞組線圈。
繞組線圈斷路是指繞組線圈因種種原因斷開造成的。其最終的結果在短時間內會造成電動機繞組線圈的燒毀,有著較高的突發性,無法很好的進行早期判斷、干預,只能事發后維修電動機更換繞組線圈。
電動機缺相是指電機運行時,因種種原因斷開一根火線或斷一相繞組運行。其特點為繞組線圈電流突然增大到額定值的二倍及以上,會在短時間內燒毀電動機繞組線圈,同樣突發性高,也只能在事發后對電動機更換繞組線圈。
(1)按電源引入方向從上向下使用萬用表或電筆逐級檢測,順序為電源是否接通,保護空氣開關是否閉合,交流接觸器上下觸點,變頻器主回路上下端,電動機連接線,熱保護繼電器上下觸點,熱保護繼電器輔助觸點,熱保護繼電器保護電流的整定值是否正確。
(2)對電動機的檢查,檢查是否斷路、接地、相間繞組線圈是否短路,軸承是否抱死等。
(3)控制線路是否正確,各接線點是否松動虛接??刂凭€路錯誤則應給予改正,以及從新固定控制線。
(1)繞組數據錯誤,包含繞組始末段連接錯誤,定子繞組斷路。解決方法:查出錯誤重新繞制,連接繞組。
(2)電動機負載過大.解決方法:檢查設備排除機械故障。
(3)電動機電源缺相,解決方法:恢復正常供電。
(4)電壓過低,通常是因為電纜長度大,線徑過小造成的,解決方法:給換符合要求的電力電纜。
原因為各繞組電阻阻值不等且相差過大、某項電源電壓過高或過低??捎萌f用表檢查電源電壓、各繞組的電阻值。解決方法為:重新繞制繞組,檢查供電電源電壓。
此類問題較為復雜,包含如下情況:
(1)電源電壓過高或過低,應提高供電質量。
(2)電動機“掃膛”或電機轉子轉軸彎曲,應更換同型號同精度軸承或電機轉子。
(3)電動機頻繁起動或正反轉次數過多。應減少電動機起動及正反轉次數,或改變電機控制方式,如可使用電動機軟啟動器或變頻器控制電動機。
(4)籠型鑄鋁轉子斷條,可以更換電動機轉子。
(5)繞組距間短路相間短路以及繞組接地??梢愿鼡Q電動機繞組。
(6)電動機風扇損壞、變頻電動機冷卻風扇故障。解決方法應更換風扇或對風扇進行維修。
(7)繞組接線錯誤,既將星型連接電動機接成了角型接發或把角型連接電動機接成星型解法。解決方法:改正接線。
(8)軸承潤滑脂加注過多也會造成電動機過熱,應使用鋰基潤滑脂或二硫化鉬潤滑脂,使用量為軸承座全容量的二分之一至三分之二。
(1)相線與保護接地線接錯,應重新接線給予糾正錯誤。
(2)電動機繞組因受潮、高溫,造成絕緣嚴重老化,應給予電動機做烘干處理或更換繞組處理。
(3)電源線與接線合相接觸,重新接線、加強接頭處絕緣、修理變形的接線盒。
(4)電動機內部繞組線圈兩端與電機端蓋接觸,因震動導致線圈繞組絕緣層破壞接地,應拆下端蓋,檢查繞組,重新對繞組整形并重建絕緣。
電機的故障是多種多樣的,全面的掌握異步電動機的特性,認知其故障及產生內在發生的機理和故障的解決的方式、方法,才能確保電動機可靠的運行,更好的服務于生產活動。