畢業(yè)設(shè)計論文電機常見電氣故障分析及實際解決辦法.doc

青島港灣職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書課 題 電機常見電氣故障分析及實際解決辦法 學生姓名 指導老師 系 別 電 氣 工 程 系 專業(yè)班級 青島港灣職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計（論文）課題：電機常見電氣故障分析及實際解決辦法 課題類型1 （1）理 論 探 討 課題來源2 （4）學 生 自 選 題 畢業(yè)設(shè)計（論文）時間段： 2006.09-2007.04 畢業(yè)設(shè)計（論文）完成地點: 膠州 1. 畢業(yè)設(shè)計(論文)內(nèi)容與要求：內(nèi)容：對電機的故障原因進行全面分析，找出存在的問題及實際解決方法。要求：1) 在07年5月份前完成論文初稿，交指導教師；2) 完成論文相關(guān)數(shù)據(jù)、圖紙等論證資料的提交；3) 論文格式符合畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范的要求；4) 必須保證自己論文是實事求是、獨立完成，不得弄虛作假；5) 提交論文時，一并提交開題報告和論文指導書。2. 需要完成并提交的技術(shù)文檔1) 論文2) 相關(guān)資料，如圖紙、數(shù)據(jù)表格等；3) 其他可以作依據(jù)的資料。3. 主要參考資料1 沈標正.電機故障診斷技術(shù).北京機械工業(yè)出版社2 陳永校.諸自強.應(yīng)善成.電機噪聲的分析和控制.浙江大學出版社3 陳世坤.電機設(shè)計.機械工業(yè)出版社4 S.J.Yang.低噪聲電動機.科學出版社5 許實章.電機學.北京機械工業(yè)出版社4. 畢業(yè)設(shè)計(論文)進度安排階段階段內(nèi)容起止時間第一階段課題選擇（開題）2006.09-2006.11第二階段深入調(diào)查，制定寫作計劃2006.11-2006.12第三階段資料搜集，寫作初稿2006.12-2007.04第四階段修改潤色，形成定稿2007.04-2007.05第五階段畢業(yè)答辯2007.06指導老師（簽名） 日期 教研室（所）主任（簽名） 日期 系主任（簽名） 日期 備注：1課題類型：（1）理論探討（2）試驗研究（3）管理實踐（4）市場調(diào)查（5）工程設(shè)計（6）工程技術(shù)應(yīng)用（7）軟件開發(fā)（8）其它 2課題來源：（1）教師指定題（2）生產(chǎn)實際題 （3）模擬或虛構(gòu)題（4）學生自選題（5）其它開 題 報 告論文題目：電機常見電氣故分析及實際解決方法學生姓名： 學號：專業(yè)： 機電一體化指導老師： 1.本課題的研究意義 目的，一是為提高自己學歷，二是隨著科技進步，深感自身所掌握的知識貧乏，已不能更好地適應(yīng)工作需要，希望通過學習，提高自身的知識文化水平。學習期間，由于一直處于緊張的工作，致使很難安排學習時間，沒有很好的達到自己參加學習的初衷。 現(xiàn)在，整個大專學習課程已經(jīng)全部結(jié)束，開始做畢業(yè)設(shè)計，這是在全部理論課程及完成各項實習的基礎(chǔ)上進行的一項綜合性環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計的目的： (1) 鞏固和擴大所學的專業(yè)理論知識，并在畢業(yè)設(shè)計的實踐中得到靈活應(yīng)用； (2) 培養(yǎng)獨立分析和解決問題的工作能力及解決實際工程設(shè)計的基本技能；(3) 學習查閱有關(guān)設(shè)計手冊、規(guī)范及其他參考資料的技能.2.本課題的基本內(nèi)容本文重要介紹了電機常見故障及實際解決方法，通過對電動機轉(zhuǎn)子故障、溫升對電機壽命的影響、電機振動、電機的噪音等方面闡述了電機故障對各個部門嚴重影響。其可靠性將直接影響生產(chǎn)，特別是在連續(xù)工藝流程部門起著重要的作用。在一定的時間和范圍內(nèi)，電機的突發(fā)故障，勢必造成流水生產(chǎn)線的癱瘓。這種連續(xù)性工藝流程造成的經(jīng)濟損失和影響往往會超出電機本身的價值。因此，對于電機安全、可靠、故障診斷和解決方法的重要性愈來愈突出。 3.本課題的重點和難點 溫升引起的電機故障、電動機振動、電動機轉(zhuǎn)子故障、電動機振動的分析、以及怎樣控制電機噪聲等。4.論文提綱1）電機的日常維護2）溫升對電機壽命的影響3）中型異步電動機振動原因簡析4）電動機轉(zhuǎn)子故障的分析5）電機噪聲5.參考文獻1沈標正.電機故障診斷技術(shù).北京:機械工業(yè)出版社2陳永校,諸自強,應(yīng)善成.電機噪聲的分析和控制.浙江大學出版社3陳世坤電機設(shè)計機械工業(yè)出版社。4S.J.Yang低噪聲電動機科學出版社。5許實章.電機學.北京：機械工業(yè)出版社。6.研究進度 第一階段：課題選擇（開題）；第二階段：親身實踐，制定寫作計劃；第三階段：資料搜集，寫作初稿；第四階段：修改潤色，形成定稿；第五階段畢業(yè)答辯。畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 指導教師意見:(對本課題的深度,廣度及工作量的意見) 指導教師: 年 月 日 系部審查意見: 系部負責人: 年 月 日摘要電動機是電廠的主要運行設(shè)備，但通過長期運行后，會發(fā)生各種故障，為了防止故障擴大，保證設(shè)備正常，應(yīng)及時判斷故障原因，進行相應(yīng)處理，這是運行的一項重要的工作。所以日常維護對減少和避免電動機在運行中發(fā)生故障是相當重要的,其中最重要的環(huán)節(jié)是巡回檢查和及時排除任何不正常現(xiàn)象的引發(fā)根源.出現(xiàn)事故后認真進行事故分析,采取對策,則是減少事故次數(shù)和維修，提高電動機運行效率是必不可少的技術(shù)工作.電動機的日常維護對其正常運行固然非常重要,但在實際運行中由于各方面的原因不能正確選用電動機、及時進行日常維護等易出現(xiàn)各種形式的故障。為此就要對電機的故障原因進行全面分析，找出存在的問題。其中電動機轉(zhuǎn)子故障、溫升對電機壽命的影響、電機振動、電機的噪音等都會影響電機的使用周期以及使用者的健康。根據(jù)電機的不同結(jié)構(gòu)，可采用多種方法分成幾種情況進行檢測，且根據(jù)其各種不同的形狀采用相應(yīng)的方法進行處理，使電機能夠重新安全地運行。關(guān)鍵詞：電動機、日常維護、電機溫升、電機振動、 轉(zhuǎn)子故障、噪音AbstractThe electric motor is that main part of the electric power plant runs equipment, But pass the long-time running, May various failure happened，Expand for guarding against a malfunction, Ensure that equipment is regular，Respond to the cause judging a malfunction in time, The small advantages being in progress is handled, This is working important one job. Therefore failure happened in routine attention to cutting down and avoiding an electric motor in operation be pretty important, The among them the most important link is to make a circuit of examine that and removes any freak initiation origin in time. Appear to carry out accident analysis , adopt a countermeasure carefully after the accident , be that cutting down accident number of times and the efficiency keeping electric motor operation in repair , improving is that the essential technology works then. The electric motor routine attention works regularly to the person no doubt very important, But, in actual operation, since every aspect cause is unable, rightness selects and uses an electric motor, The routine attention being in progress in time waits for various form easy to appear malfunction. The malfunction cause accommodating oneself to essential points for this purpose to the electric motor carries out multianalysis , finds out have problem. Motor rotors among them malfunction, Warm up an impact of litre over electric motor life-span, Cities such as electric motor vibration , the electric motor noise affects the electric motor sigmatism period and users health.Different according to the electric motor structure, May adopt various method to divide into several kinds condition giving a test, And adopt corresponding method to carry out treatment according to whose various different form, Make an electric motor be able to work again securely.Keywords: Electric motor, Routine attention, The electric motor temperature rises, The electric motor vibrates, Rotator malfunction , noise目錄緒論 -1第1章 電動機的日常維護 -11.1 電動機的日常維護-11.2 異步電機過負荷原因-11.3 正確選用電動機的基本原則-11.4 電動機的基本技術(shù)要求-1第2章 溫升對電機壽命的影響-22.1 溫升引起的電機故障-22.1.1 軸承卡死-22.1.2 線圈燒毀、欠相-22.2 影響電機溫升的原因與降低溫升的方法-22.3 電機發(fā)熱故障的排除-2第3章 中型異步電動機振動原因簡析-33.1 各類振動的特征及頻率-33.1.1 轉(zhuǎn)子機械不平衡引起的振動-43.1.2 定、轉(zhuǎn)子偏心引起的振動-43.1.3 引起電機軸向振動的因素-5第4章 電動機轉(zhuǎn)子故障的分析-54.1 轉(zhuǎn)子故障的原因及檢查方法-54.1.1 鑄鋁轉(zhuǎn)子的檢查-54.1.2 銅條轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和故障的原因-54.1.3 銅條焊接轉(zhuǎn)子的故障檢查-64.2 繞組的材料-64.3 轉(zhuǎn)子故障的處理-64.3.1 銅轉(zhuǎn)子繞組-64.3.2 鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組-6第5章 電機噪聲-75.1 電機噪聲的分類-75.1.1 電磁噪聲-75.1.2 機械噪聲-75.1.3 軸承噪聲的產(chǎn)生與控制-75.1.4 轉(zhuǎn)子機械不平衡產(chǎn)生的噪聲與控制-85.1.5 碳刷裝置噪聲的產(chǎn)生與控制-85.1.6 空氣動力噪聲的產(chǎn)生與控制-85.1.7 降低噪聲的其它措施-9結(jié)論-9參考文獻-10緒論從五六十年代以來，電動機故障研究的重要性逐漸被人們所認識。電動機廣泛應(yīng)用于各個部門，是使用最廣泛的動力設(shè)備，其可靠性將直接影響生產(chǎn)，特別是在連續(xù)工藝流程部門起著重要的作用。在一定的時間和范圍內(nèi)，驅(qū)動電機的突發(fā)故障，勢必造成流水生產(chǎn)線的癱瘓。這種連續(xù)性工藝流程造成的經(jīng)濟損失和影響往往會超出電機本身的價值。因此，除了電機的日常維護外，對于電機安全、可靠、故障診斷和解決方法的重要性愈來愈突出。 第1章 電動機的日常維護1.1 電動機的日常維護運行中的電機往往會遇到許多突發(fā)情況,如短路,過載,斷相等.為了使電機在出現(xiàn)這些情況的條件下不至于被損壞,必須采取一些運行保護措施，保持電機清潔；電機內(nèi)部不允許進入水珠,油污,灰塵等，并定期清除電機內(nèi)外的灰塵；注意負載電流不要超過額定值.注意檢查軸承發(fā)熱,漏油等情況,尤其要按規(guī)定加油；電機的溫升不能超過額定值. 1.2 異步電機過負荷原因 異步電機過負荷原因大致分為如下幾種情況。由所拖動的機械設(shè)備造成。如排灌機械水路阻塞，機軸不同心等，造成電機負荷過大，甚至堵轉(zhuǎn)。由于電機本身工作條件低劣而造成的。如通風不良，周圍環(huán)境溫度過高，電機機械部分故障等原因引起的電機過熱，絕緣水平降低甚至短路。由于供電電網(wǎng)質(zhì)量不佳，如電壓過低、三相不平衡等原因造成的電機電流增加等。1.3 正確選用電動機的基本原則 電動機的機械特性、啟動、制動、調(diào)速及其它控制性能應(yīng)滿足機械特性和生產(chǎn)工藝過程的要求，電動機工作過程中對電源供電質(zhì)量的影響（如電壓波動、謝波干擾等），應(yīng)在容許的范圍內(nèi)；按預定的工作制、冷卻方法基輔在情況所確定的電動機功率，電動機的溫升應(yīng)在限定的范圍內(nèi)；根據(jù)環(huán)境條件、運行條件、安裝方式、傳動方式，選定電動機的結(jié)構(gòu)、安裝、防護形式，保證電動機可靠工作；綜合考慮一次投資幾運行費用，整個驅(qū)動系統(tǒng)經(jīng)濟、節(jié)能、合理、可靠和安全。 1.4 電動機的基本技術(shù)要求 電動機的基本技術(shù)要求包括:額定值;工作制與定額;運行條件;絕緣等級與溫升;介電性能;外殼防護等級;冷卻方法;結(jié)構(gòu)及安裝形式;線端標志和旋轉(zhuǎn)方向;外形和安裝尺寸及其公差;噪聲與震動限值;電氣性能;工作期限或可靠性;表觀質(zhì)量;電機的安全性能。1第2章 溫升對電機壽命的影響溫升是電機與環(huán)境的溫度差，是由電機發(fā)熱引起的。運行中的電機鐵芯處在交變磁場中會產(chǎn)生鐵損，繞組通電后會產(chǎn)生銅損，還有其它雜散損耗等。這些都會使電機溫度升高。另一方面電機也會散熱。當發(fā)熱與散熱相等時即達到平衡狀態(tài)，溫度不再上升而穩(wěn)定在一個水平上。當發(fā)熱增加或散熱減少時就會破壞平衡，使溫度繼續(xù)上升，擴大溫差，則增加散熱，在另一個較高的溫度下達到新的平衡。但這時的溫差即溫升已比以前增大了，所以說溫升是電機設(shè)計及運行中的一項重要指標，標志著電機的發(fā)熱程度，在運行中，如電機溫升突然增大，說明電機有故障，或風道阻塞或負荷太重。2.1 溫升引起的電機故障2.1.1 軸承卡死電機的使用壽命，大部分都是取決于其內(nèi)部滾珠軸承內(nèi)含油的壽命，電機的溫度愈高，滾珠軸承的壽命就愈短，其主要是因電機長時間于高溫下使用時，容易造成滾珠軸承內(nèi)潤滑油的液化、蒸發(fā)而溶解，最后僅剩滾珠與滾珠間的相互摩擦進而造成軸承卡死的問題。 2.1.2 線圈燒毀、欠相電機于高溫下使用時，亦容易造成定子線圈絕緣材料的劣化，進而造成線圈燒毀或欠相問題產(chǎn)生。 以上原因通常就是造成電機壞掉的兩個主因，所以溫升對電機壽命所造成的影響相當?shù)拇?！該如何降低溫升進而延長電機的使用壽命，對我們來說是相當重要而不可忽視的。2.2 影響電機溫升的原因與降低溫升的方法 （1）過載使用 減輕負載 （2）運轉(zhuǎn)時間未依定格時間限制使用 請依定格時間的限制使用 （3）起動、停止頻度過高 降低使用頻度 （4）運轉(zhuǎn)周期過長 縮短運轉(zhuǎn)周期 （5）電壓過高 控制輸入電壓值，或以穩(wěn)壓器做穩(wěn)壓 （6）周圍環(huán)境溫度過高、散熱不良 降低環(huán)境溫度、加開散熱孔或用風扇強制冷卻 （7）電容匹配不當 確認電容規(guī)格是否正確 （8）電機選用不當 重新選用電機 （9）安裝面板的材質(zhì)、大小、涂裝 以散熱效果較佳的材質(zhì)做安裝 （10）機殼材質(zhì) 使用散熱效果較佳的機殼材質(zhì)等。 （11）其它原因 2.3 電機發(fā)熱故障的排除 當電機溫度超過最高工作溫度或溫升超過規(guī)定或溫升雖然未超過規(guī)定，但在低負荷時溫升突然增大時，說明電機有故障，其判斷和排除方法是：2(1) 在額定負荷下溫升未超過溫升限度，僅由于環(huán)境溫度超過40，而使電機溫度超過最大允許工作溫度。這種現(xiàn)象說明電機本身是正常的。解決的辦法是用人工方法使環(huán)境溫度下降，如辦不到，則必須減負載運行。(2) 在額定負載下溫升超出銘牌規(guī)定。不管什么情況，均屬電機有故障，必須停機檢查，特別對溫升突然變大更要注意。其外部原因有：電網(wǎng)電壓太低或線路壓降太大(超過10%)，負載太重(超過10%)，電機與機械配合不當；內(nèi)部原因有：單相運行、匝間短路、相間短路、定子接地、風扇損壞或未固緊、風道阻塞、軸承損壞，定轉(zhuǎn)子相擦、電機與電纜接頭發(fā)熱(特別是銅鋁或鋁鋁連接)、電機受腐蝕或受潮等。此外，從理論上講電機均可正反轉(zhuǎn)，但有些電機的風扇有方向性，如反了，溫升會超出許多?？傊?，必須針對各種具體情況，排除故障。注：這個環(huán)境溫度并不是指的各個項目的實際環(huán)境溫度，而應(yīng)該是制造標準中規(guī)定的環(huán)境溫度40度除針對上述所列影響電機溫升的原因作控制及改善外，另亦可于電機、機構(gòu)端連結(jié)處以加裝連軸器的方式來阻隔機構(gòu)上的溫度傳導到電機端，間接達到降低溫升的目的。所以， 了解可能造成電機溫升問題的原因后，下回在使用電機時就必須要特別注意這些造成電機溫升的原因并加以控制，如此才能對延長電機使用壽命有所幫助。第3章 中型異步電動機振動原因簡析電機振動主要分電磁振動、機械振動、空氣動力振動三種類型,電磁振動由定、轉(zhuǎn)子氣隙中的電磁力作用產(chǎn)生,它與電機氣隙內(nèi)諧波磁場及由此產(chǎn)生的電磁力波幅值、頻率、極數(shù)及定子本身的固有頻率、阻尼、機械阻抗有關(guān)。機械振動主要由電機軸承、電刷及轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡引起?？諝鈩恿φ駝又饕c電機風路設(shè)計、風扇選用有關(guān)。電磁振動與機械振動可通過電機帶電運行和斷電運轉(zhuǎn)時振動的差別進行區(qū)分,電磁振動在電機斷電時消失,而機械振動則繼續(xù)存在。3.1 各類振動的特征及頻率根據(jù)標準要求,中型異步電動機(臥式) 各測振點位置分布如圖1 所示。圖1 電動機測振點位置分布3圖1 中各振動測量點主要在轉(zhuǎn)子兩支承點位置的三個方向上。通常為便于分析問題,還需測量電機機身處的振動值及其頻率。3.1.1 轉(zhuǎn)子機械不平衡引起的振動在引起電機振動的諸多因素中,由轉(zhuǎn)子機械不平衡引起振動的頻次較多。機械不平衡包括靜不平衡、動不平衡、混合不平衡,實踐中常見的是混合不平衡。機械不平衡引起的振動幅值與電機轉(zhuǎn)速有關(guān),轉(zhuǎn)速升高時振幅明顯增加,其振動頻率:f = (1 - s) f 1/ p (1)其中: f 1 電源頻率; p 電機極對數(shù); s 滑差。該頻率振動在兩軸承端水平方向較明顯,空載時2p 電機因轉(zhuǎn)子機械不平衡引起的振動頻率為50Hz ,4p 電機為25Hz。引起電機不平衡振動的主要原因有:轉(zhuǎn)子殘余不平衡量較大;轉(zhuǎn)速接近臨界;加工不良;殘余應(yīng)力引起轉(zhuǎn)子彎曲;轉(zhuǎn)子受熱不均勻產(chǎn)生熱彎曲等等。為消除殘余不平衡離心力和動不平衡離心力偶作用產(chǎn)生的不平衡振動,在高速電機制造中常需進行多平衡面本體動平衡。為消除熱應(yīng)力產(chǎn)生彎曲,高速電機轉(zhuǎn)子常采用轉(zhuǎn)子鐵心熱套工藝。3.1.2 定、轉(zhuǎn)子偏心引起的振動定、轉(zhuǎn)子偏心主要有兩種狀態(tài):靜態(tài)偏心和動態(tài)偏心。靜態(tài)偏心主要由機座、軸承套、端蓋等加工不精確和裝配不良造成,其偏心點相對于定子始終不變,引起的振動頻率為2f ,振動幅值隨偏心量和電機負荷的增加而增大。動態(tài)偏心主要由轉(zhuǎn)軸彎曲、轉(zhuǎn)子鐵心外表不圓、轉(zhuǎn)子不平衡、轉(zhuǎn)子熱彎曲等原因產(chǎn)生,當該頻率力波與由轉(zhuǎn)子次諧波磁場和主波磁場相互作用的力波相互作用時產(chǎn)生頻率為2 sf 1 的差拍振動,其波形如圖2。圖2 電動機差拍振動波形差拍振動在電機機身處測量時較明顯,負載越大,振動和噪音越顯著,其振動值由大到小作周期性變化。噪音為一種時高時低的“嗡”“嗡”聲,間隔時間約為1/ 2 sf 1 ( s) 。降低動態(tài)偏心造成的振動可采用調(diào)整電機氣隙均勻度、加大氣隙值等辦法。另外,電機轉(zhuǎn)子斷條、繞線轉(zhuǎn)子跳槽不均勻、轉(zhuǎn)子回路電氣接觸不良等原因,均會導致電機產(chǎn)生差拍振動。該振動在電機空載時并不明顯,當負載增加時,振動逐步加大。在高速繞線型電機中因集電環(huán)同心度較差、碳刷氣浮動等原因易引起差拍振動。43.1.3 引起電機軸向振動的因素a1 定、轉(zhuǎn)子鐵心磁力中心不對中；b1 定、轉(zhuǎn)子鐵心迭片后波浪度大引起鐵心沿軸向有扭曲現(xiàn)象；c1 采用一對軸流式風扇冷卻的電機,兩風扇各自所處風路風阻不同。上述現(xiàn)象都將在電機運行時產(chǎn)生不平衡軸向力,引起電機轉(zhuǎn)子向一側(cè)移動從而造成軸向振動。當電機采用滾動軸承結(jié)構(gòu)時,軸向振動在球軸承一端較明顯。消除上述因素應(yīng)采用以下辦法:a1 設(shè)計時選擇合理的定子、轉(zhuǎn)子軸向尺寸累積公差；b1 采用螺旋槳風扇時,應(yīng)使其風路風阻盡可能相同；c1 通過改變沖片的制造工藝減少迭片波浪度,通常采用90度旋轉(zhuǎn)沖；d1 在軸承外套處裝波形彈簧片或彈簧減振。第4章 電動機轉(zhuǎn)子故障的分析電動機是電廠的主要運行設(shè)備，在實際運行中由于各方面的原因，電動機轉(zhuǎn)子易出現(xiàn)各種形式的故障，為此就電動機轉(zhuǎn)子的故障原因進行全面分析，找出存在的問題。根據(jù)電動機轉(zhuǎn)子的不同結(jié)構(gòu)，可采用多種方法進行檢測；至于轉(zhuǎn)子繞組的損壞，根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分成幾種情況，且根據(jù)其各種不同的形狀采用相應(yīng)的方法進行處理，使電動機能夠重新安全地運行。4.1 轉(zhuǎn)子故障的原因及檢查方法所有異步電動機轉(zhuǎn)子繞組都是由鼠籠或繞線組成。鼠籠轉(zhuǎn)子繞組又分為銅條焊接和鑄鋁兩種。轉(zhuǎn)子的故障大多發(fā)生在鼠籠轉(zhuǎn)子的兩端。4.1.1 鑄鋁轉(zhuǎn)子的檢查電機運行時，根據(jù)其聲音和電流表的指示可初步判斷其情況。當判斷為存在故障時，在電機停運后，拆開電機，抽出轉(zhuǎn)子，此時主要檢查有無斷條、裂紋等缺陷。這是因為故障中斷條所占比例較多，而且這種故障一般是澆鑄工藝質(zhì)量差或頻繁起動受力過大所造成。對于這種情況用下面方法可查出：(1)定子通入三相低壓電流法。將轉(zhuǎn)子慢慢轉(zhuǎn)動，當電流表指針實然下降時，即可判斷該處為斷條處。(2)轉(zhuǎn)子導條通電流法。給轉(zhuǎn)子加2030V交流電，在轉(zhuǎn)子上撒鐵粉，不吸鐵粉處即為斷條點，表明此處無電流通過，產(chǎn)生不出電磁場。不過這種方法應(yīng)盡量少用，因為鐵粉難于徹底清干凈，電機運行時極易引起接地短路或相間短路。(3)轉(zhuǎn)子斷條檢查法。若鼠籠條是完好的，因為其等效電阻較小，故副邊繞組的端電壓值很小，而原邊電流卻比較大；若鼠籠條有斷裂則其電阻相應(yīng)變大，此時電壓值變大，原邊電流則相對較小。4.1.2 銅條轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和故障的原因鼠籠轉(zhuǎn)子是采用成型裸銅導體，兩端與銅端環(huán)焊接成繞組回路?；\條的截面多種多樣，有圓形、矩形、楔形等各種規(guī)格。端環(huán)通常鉆孔后與對應(yīng)銅條相連接。有些電機沒有鉆孔，只是表面相連焊，這種情況特別容易因應(yīng)力、電磁力等產(chǎn)生裂縫。對于2極高速電機，一般由于端環(huán)不是整塊銅料鍛成，其接焊縫焊接不良，在運行中受熱應(yīng)力容易造成開5裂。此時，往往還會因銅甩出而刮傷定子繞組的端部絕緣層，引起相間短路或?qū)Φ囟搪贰ｃ~條斷裂大多發(fā)生在伸出鐵芯端靠近端環(huán)焊接處。斷裂的一般原因是由于長期受熱力和電磁力作用而產(chǎn)生疲勞損傷。比如起動過程中銅條上下溫差大，熱膨脹不勻；雙鼠籠條轉(zhuǎn)子的外籠條銅條密度太大，致使在起動瞬時溫升超高；起動時銅條的離心力和切向應(yīng)力作用使銅條受到朝向鐵心槽口方向的沖力；雙鼠籠銅條與鐵芯配合過松致使銅條在槽內(nèi)發(fā)生振動；冷軋銅條在焊接過程中受熱退火不勻而使機械強度降低等等，這些因素均可引起銅條或端環(huán)斷裂。4.1.3 銅條焊接轉(zhuǎn)子的故障檢查根據(jù)上述故障原因，可采用如下的檢查方法：(1)可采用鑄鋁轉(zhuǎn)子故障的檢查方法和工具。(2)可采用另外一種方法，就是根據(jù)其電阻的大小來判斷的方法。這種方法可直觀、準確地測出焊接點的缺陷。檢查時把針形插棒直接插入銅條的末端靠近端環(huán)附近。在籠條完好的情況下，微歐表測量出的是整個籠條的電阻，當銅條在焊點處斷裂時，則微歐表測出的是一條銅條的有效電阻。當該電阻值超過正常值的1.5倍時，就應(yīng)處理該銅條。4.2 繞組的材料為了對轉(zhuǎn)子繞組有進一步了解，有必要分析一下銅繞組的材料。當異步電動機容量大于100kW時，由于鑄鋁質(zhì)量不易保證，常采用銅條繞組，而為了消除齒諧波的影響，把轉(zhuǎn)子槽做成斜槽。大電機轉(zhuǎn)子內(nèi)外籠條采用不同材料，且二者的作用性質(zhì)也不同。內(nèi)籠條為運行繞組，用導電率較小的紫銅，根據(jù)公式Rl/S，可知電阻與電阻率成正比，R，而熱量Q0.24I2Rt，Q亦正比例于R，從中可推斷出RQ，這對于長期運行的轉(zhuǎn)子繞組來講，熱量的降低無疑延長了繞組的運行壽命；外籠條為起動繞組，用導電率較大的青銅或黃銅制成，根據(jù)上述分析，外籠條在相同條件下比內(nèi)籠條發(fā)熱程度要高，但由于位于轉(zhuǎn)子外側(cè)，與定子之間又有間隙，且間隙大小與電機容量成正比，因此散熱比較容易。4.3 轉(zhuǎn)子故障的處理4.3.1 銅轉(zhuǎn)子繞組鼠籠繞組斷條是電動機常見故障。斷條后電動機雖可空載起動，但當帶滿負載時其定子電流就會不穩(wěn)，電流表來回擺動，有時電動機還會發(fā)出異聲。經(jīng)用前述方法確定斷條后就可進行修理。其修理方法如下：(1)轉(zhuǎn)子銅條的斷條故障大部分是銅條和短路環(huán)的焊接處脫焊，此時處理起來比較方便，先清理、后銀焊。當然，清理并不是一件容易做到的事，因電機運行時間長，轉(zhuǎn)子處灰塵、油漬、青苔等積累較多，因而清理起來相當困難，用手銼、電動磨光機耐心打磨，必須打磨干凈，否則無法焊牢。(2)檢查出銅條在轉(zhuǎn)子槽中部發(fā)生斷裂，則應(yīng)將斷裂的銅條完全打出，然后仔細清理鐵心槽內(nèi)的雜物，再根據(jù)槽形尺寸裁出適當?shù)男裸~條打入槽內(nèi)，用銀焊把它與端環(huán)焊接牢固。之后，用環(huán)氧樹脂填充轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的氣隙，使銅條與鐵心凝固成一個整體，這樣就可有效地防止銅條在槽內(nèi)振動而引起疲勞斷裂。4.3.2 鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組這種情況修理起來相當困難，只能采用2種方法：(1)送廠家重新6澆鑄；(2)使整個轉(zhuǎn)子鑄鋁熔化后，改成銅條繞組。具體處理過程是：在鑄鋁被全部熔化后，在空出的鑄鋁槽中，根據(jù)槽的形狀和大小，把整條紫銅加工成幾段長方體，而且其表面積應(yīng)小于槽面積的2/3，這樣就可避免起動時轉(zhuǎn)矩減小、定子電流增大等問題的出現(xiàn)，從而可使電機在滿負荷下平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)，紫銅條的長度和寬度必須符合一定的比例，不能使它在槽內(nèi)有過多的間隙，以免產(chǎn)生振動。紫銅條全部放進槽內(nèi)后，在兩端用短路環(huán)連接，焊接成兩個小端環(huán)，而組成一個閉合回路。第5章 電機噪聲主要分析了產(chǎn)生電機噪聲的幾個方面的因素，并提出了降低噪聲的相應(yīng)措施。5.1 電機噪聲的分類 根據(jù)電機噪聲產(chǎn)生的不同方式,大致可把其噪聲分為三大類:電磁噪聲；機械噪聲；空氣動力噪聲。5.1.1 電磁噪聲電磁噪聲主要是由氣隙磁場作用于定子鐵芯的徑向分量所產(chǎn)生的。它通過磁軛向外傳播，使定子鐵芯產(chǎn)生振動變形。其次是氣隙磁場的切向分量，它與電磁轉(zhuǎn)矩相反，使鐵芯齒局部變形振動。當徑向電磁力波與定子的固有頻率接近時，就會引起共振，使振動與噪聲大大增強，甚至危及電機的安全。降低電磁噪聲的方法綜上所述產(chǎn)生電磁噪聲的成因，我們可采用下列方法降低電磁噪聲。盡量采用正弦繞組，減少諧波成份；選擇適當?shù)臍庀洞琶?，不?yīng)太高，但過低又會影響材料的利用率；選擇合適的槽配合，避免出現(xiàn)低次力波；采用轉(zhuǎn)子斜槽，斜一個定子槽距；定、轉(zhuǎn)子磁路對稱均勻，迭壓緊密；定、轉(zhuǎn)子加工與裝配，應(yīng)注意它們的圓度與同軸度；注意避開它們的共振頻率。5.1.2 機械噪聲機械噪聲包括軸承噪聲、因轉(zhuǎn)子不平衡而產(chǎn)生的噪聲及裝配偏心而引起的噪聲。另外，直流電機和串勵交流電機中的碳刷也會產(chǎn)生振動而引起噪聲。在很多情況下，機械噪聲往往成為電機噪聲的主角。5.1.3 軸承噪聲的產(chǎn)生與控制由于軸承隨電機轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，因滾珠、內(nèi)圈、外圈表面的不光滑，它們之間有間隙，滾珠的不圓或內(nèi)部混合雜物，而引起它們間互相碰撞產(chǎn)生振動與噪聲。其產(chǎn)生的噪聲值與滾珠、內(nèi)外圈溝槽的尺寸精度、表面粗糙度及形位公差等有很大關(guān)系。有人認為，只要采用精密軸承就可以降低軸7承噪聲，殊不知使用后，反而使噪聲增加。原因是軸與軸承內(nèi)圈的配合過緊，使精密軸承的內(nèi)圈變形大于普通軸承的變形量，因而跳動、振動加大，噪聲上升。所以軸承與軸承室、軸的配合也是非常重要的。降低軸承噪聲應(yīng)采取下列方法：一般應(yīng)采用密封軸承，防止雜物進入；軸承生產(chǎn)廠在軸承裝配前，對滾珠、內(nèi)圈、外圈的機加工一定要達到設(shè)計要求，在裝配時，應(yīng)有嚴格的退磁清選工序，洗去油污與鐵屑。事實證明，清洗后的軸承比清洗前的軸承噪聲一般降低3dB。潤滑脂一定要清潔干凈，絕不能含有任何鐵屑、灰塵和雜質(zhì)；軸承外圈與軸承室的配合、內(nèi)圈與軸的配合，一般不宜太緊。軸承外圈與軸承室的配合，其徑向間隙宜在39m的范圍內(nèi)；為消除轉(zhuǎn)子