淺析交流異步電動(dòng)機(jī)常見故障的分析、診斷及處理

1、淺析交流異步電動(dòng)機(jī)常見故障的分析、診斷及處理    淺析交流異步電動(dòng)機(jī)常見故障的分析、診斷及處理【摘 要】交流異步電動(dòng)機(jī)做為電力 企業(yè) 中的重要設(shè)備，各種故障經(jīng)常發(fā)生，有時(shí)故障是多種原因同時(shí)存在的，通過對電動(dòng)機(jī)的各種故障分析、診斷和處理，并綜合考慮解決設(shè)備的各種方法。達(dá)到以最快、最準(zhǔn)確的判斷、處理和檢修設(shè)備的目的，并為廣大職工診斷和處理設(shè)備故障提     【摘要】交流異步電動(dòng)機(jī)做為電力企業(yè)中的重要設(shè)備，各種故障經(jīng)常發(fā)生，有時(shí)故障是多種原因同時(shí)存在的，通過對電動(dòng)機(jī)的各種故障分析、診斷和處理，并綜合考慮解決設(shè)備的各種方

2、法。達(dá)到以最快、最準(zhǔn)確的判斷、處理和檢修設(shè)備的目的，并為廣大職工診斷和處理設(shè)備故障提供借鑒。 【關(guān)鍵詞】電機(jī)；故障；處理； 引言 電力企業(yè)中，電動(dòng)機(jī)的異常會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的停轉(zhuǎn)，影響設(shè)備及人身的安全，降低設(shè)備的開動(dòng)率，造成減產(chǎn)及停產(chǎn)。本人針對交流電動(dòng)機(jī)常見的故障進(jìn)行了分析與診斷，并做出相應(yīng)的處理措施，及時(shí)判斷和處理設(shè)備故障和隱患對設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有很重要的作用。 一、異步電動(dòng)機(jī)的故障分析、診斷與處理 電動(dòng)機(jī)的故障大體歸納為電磁的原因和機(jī)械的原因兩個(gè)方面。常見故障分析、診斷與處理如下： 1.異步電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)： 1.1電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，有被拖動(dòng)機(jī)械卡住、起動(dòng)設(shè)備故障和電動(dòng)機(jī)本體故障及其它方面

3、原因： 處理方法：當(dāng)電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)的故障時(shí)，可使用萬用表測量三相電壓，若電壓太低，應(yīng)設(shè)法提高電壓，原因可能有：電源線太細(xì)，起動(dòng)壓降太大，應(yīng)更換粗導(dǎo)線。三角形接線錯(cuò)接成星形接線，又是重載起動(dòng)，應(yīng)按三角形接法起動(dòng)。送電電壓太低，應(yīng)增高電壓，達(dá)到要求的電壓等級。若三相電壓不平衡或缺相，說明故障發(fā)生在起動(dòng)設(shè)備上。若三相電壓平衡，但電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較慢并有異常聲響，這可能是負(fù)荷太重，拖動(dòng)機(jī)械卡住。此時(shí)應(yīng)斷開電源，盤動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸，若轉(zhuǎn)軸能靈活均衡地轉(zhuǎn)動(dòng)，說明是負(fù)荷過重；若轉(zhuǎn)軸不能靈活均衡地轉(zhuǎn)動(dòng)，說明是機(jī)械卡阻。若三相電壓正常而電機(jī)不轉(zhuǎn)，則可能是電機(jī)本體故障或卡阻嚴(yán)重，此時(shí)應(yīng)使電動(dòng)機(jī)與拖動(dòng)機(jī)械脫開，分別盤動(dòng)電動(dòng)機(jī)

4、和拖動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)軸，并單獨(dú)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，即可知道故障所在，作相應(yīng)的處理。 4、異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)溫升過高 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)溫升過高?？砂匆韵聨追矫孢M(jìn)行檢查和處理。 4.1過載運(yùn)行引起溫升過高。若經(jīng)檢查確定溫升過高是由拖動(dòng)機(jī)械皮帶太緊和轉(zhuǎn)軸運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活引起，應(yīng)會(huì)同機(jī)械維修人員適當(dāng)?shù)胤潘善?，拆檢機(jī)械設(shè)備，使轉(zhuǎn)軸靈活，并應(yīng)保持在額定負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行。 4.2工作環(huán)境惡劣引起溫升過高。此時(shí)可搭簡易涼棚遮陰或用鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)扇吹風(fēng)。同時(shí)更應(yīng)注意清除電動(dòng)機(jī)本身風(fēng)道的油污及灰塵，以改善自冷條件。 4.3電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障造成溫升過高。電動(dòng)機(jī)繞組有匝間短路及接地存在，或者因軸承運(yùn)行中損壞，均會(huì)引起局部溫升過高。這時(shí)打開電動(dòng)機(jī)，目

5、視鼻聞，有否燒焦。手摸，比較溫度，找出短路處，分開短路部分。軸承損壞可更換軸承。 4.4由于鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂、開焊造成的溫升過高，對電機(jī)轉(zhuǎn)子處理后投入運(yùn)行。 4.5此外，電動(dòng)機(jī)溫升過高還與電動(dòng)機(jī)電壓過高或過低有關(guān)。 4.6重新繞制的電動(dòng)機(jī)，由于繞制參數(shù)變化也可能會(huì)造成電動(dòng)機(jī)在試運(yùn)行時(shí)就發(fā)熱。此時(shí)可測量電動(dòng)機(jī)的三相空載電流，若大于額定值，則說明匝數(shù)不夠，應(yīng)予增加。 4.7正反轉(zhuǎn)頻繁或起動(dòng)次數(shù)過多也可引起電機(jī)溫升過高，這時(shí)應(yīng)減少電機(jī)正反轉(zhuǎn)和起動(dòng)次數(shù)，或改用其他類型的電動(dòng)機(jī)。 5、異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承過熱 6.3軸承滾珠、滾柱、內(nèi)外套和隔離架等嚴(yán)重磨損以及金屬剝落，致使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出很大的金屬撞擊

6、聲和震動(dòng)聲，此時(shí)應(yīng)更換軸承。另外，定子繞組重新繞制后絕緣紙未修剪而與轉(zhuǎn)子相擦、聯(lián)軸器松動(dòng)或轉(zhuǎn)軸變形等均可能發(fā)生噪聲，遇有這些情況應(yīng)查明原因后對癥處理。 7、異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)過大 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)過大，通常是由于電磁和機(jī)械兩方面原因所引起。 7.1電源電壓不對稱、繞組短路及多路繞組中個(gè)別支路斷路，或者定子鐵芯裝得不緊，鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條有較多的斷裂或開焊等。這些電磁方面的原因會(huì)引起電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生振動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸彎曲、軸徑成橢圓形或轉(zhuǎn)軸及轉(zhuǎn)軸上所附有的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)件不平衡等，這些機(jī)械方面的原因也會(huì)引起電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)生振動(dòng)。因此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生振動(dòng)過大時(shí)，可首先檢查傳動(dòng)部件對電動(dòng)機(jī)的影響，然后再脫開聯(lián)軸器使

7、電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)進(jìn)行檢查。 若電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)并不大，這可能是由于電動(dòng)機(jī)與所拖動(dòng)機(jī)械的軸中心找得不準(zhǔn)，也可能是電動(dòng)機(jī)與所拖動(dòng)機(jī)械間的振動(dòng)引起電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。確定振動(dòng)的原因后，即可會(huì)同機(jī)械維修人員重新校驗(yàn)，針對機(jī)械方面的缺陷進(jìn)行處理。 7.2若電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)較大，則原因在電動(dòng)機(jī)本身。這時(shí)應(yīng)切斷電源，以判斷振動(dòng)是由于機(jī)械方面原因還是電磁方面原因所引起。 切斷電源后振動(dòng)立即消除，說明是電磁方面的原因，應(yīng)檢查繞組并聯(lián)支路有否斷線，鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條是否開焊或斷裂。繞組并聯(lián)支路有否斷線可用萬用表測電阻值進(jìn)行分析。繞組并聯(lián)支路確有斷線時(shí)，應(yīng)仔細(xì)查出斷頭后焊牢并作絕緣處理，必要時(shí)要重新繞制繞組。 切斷電源后若振動(dòng)繼續(xù)存

8、在，說明原因出在機(jī)械方面，例如：轉(zhuǎn)子或皮帶不平衡、軸端彎曲、軸承故障等。轉(zhuǎn)子不平衡可將轉(zhuǎn)子作靜平衡或動(dòng)平衡校驗(yàn)。皮帶輪不平衡通常是由于軸孔偏心，可車削后鑲套，軸端輕度彎曲可在壓力機(jī)上校正或車削1-2mm后鑲套，軸端彎曲過大時(shí)可用電焊在彎曲處表面均勻堆焊一層，然后以轉(zhuǎn)子外圓為基準(zhǔn)找中心，在車床、磨床上加工成符合要求的尺寸。此外，電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)混凝土破裂或地腳螺絲、端蓋螺絲未上緊等都會(huì)引起電動(dòng)機(jī)振動(dòng)過大，查明原因后，可對這些問題進(jìn)行處理。 8、隔離開關(guān)合上后燒保險(xiǎn)絲 隔離開關(guān)合上后燒保險(xiǎn)絲主要故障原因: 8.1接頭和定子繞組之間接線有短路。拆開電動(dòng)機(jī)接線頭，檢查導(dǎo)線的絕緣性。 8.2定子繞組接地或短

9、路參閱（1.電機(jī)不能起動(dòng)）中所述的定子繞組接地或短路檢查方法處理。 8.3電機(jī)負(fù)載過大或有機(jī)械卡住。則用電流表檢查定子電流和轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子有無卡住現(xiàn)象，減輕負(fù)載和消除故障。 8.4保險(xiǎn)絲選擇太細(xì)或有虛接,檢查接頭和保險(xiǎn)。 9、電動(dòng)機(jī)空載電流偏大 電動(dòng)機(jī)空載電流偏大可從以下幾方面來檢查故障原因： 9.1電源電壓過高。當(dāng)電源電壓高于額定電壓時(shí),使電機(jī)的飽和度大大增加,使激磁電流加大,同時(shí)鐵心的飽和也使得電機(jī)鐵耗加大。檢查電源電壓,若電壓等級過高,則降低電壓等級。電機(jī)本身氣隙較大,拆開電機(jī)，用內(nèi)卡、外卡測量定子內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子外徑。     淺析交流異步電動(dòng)機(jī)常見故障的分

10、析、診斷及處理(2)9.2機(jī)定子繞組匝數(shù)未繞夠。重繞定子繞組，增加匝數(shù)。 9.3電機(jī)裝配不當(dāng)。用手試轉(zhuǎn)電機(jī)，如轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。則可能是轉(zhuǎn)子軸向位移過多?；蚨松w螺栓沒有平衡上緊，可放松螺絲再試轉(zhuǎn)。 9.4電機(jī)定子繞組應(yīng)該是星形的接線     9.2機(jī)定子繞組匝數(shù)未繞夠。重繞定子繞組，增加匝數(shù)。 9.3電機(jī)裝配不當(dāng)。用手試轉(zhuǎn)電機(jī)，如轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。則可能是轉(zhuǎn)子軸向位移過多。或端蓋螺栓沒有平衡上緊，可放松螺絲再試轉(zhuǎn)。 9.4電機(jī)定子繞組應(yīng)該是星形的接線誤接成三角形。檢查定子接線與銘牌規(guī)定。 10、機(jī)殼帶電 機(jī)殼帶電的主要原因和處理 10.1引出線或接線盒接頭絕

11、緣損壞碰地。檢查后套上絕緣套管或包扎絕緣布。 10.2端部太長碰機(jī)殼。端蓋卸下后接地現(xiàn)象即消除。此時(shí)應(yīng)將繞組端部刷一層絕緣漆，并墊上絕緣紙?jiān)傺b上端蓋。 10.3槽子兩端的槽口絕緣損壞,細(xì)心扳動(dòng)繞組端接部分，耐心找出絕緣損壞處，然后墊上絕緣紙?jiān)偻可辖^緣漆。 10.4槽內(nèi)有鐵屑等雜物未除盡，導(dǎo)線嵌入后即通地。清除鐵屑等雜物。 10.5在嵌線時(shí)，導(dǎo)體絕緣有機(jī)械損傷。細(xì)心扳動(dòng)繞組端接部分，耐心找出絕緣損壞處，然后墊上絕緣紙?jiān)偻可辖^緣漆。 10.6外殼沒有可靠接地。按上面幾個(gè)方法排除故障后，將電機(jī)外殼可靠接地。 11、電動(dòng)機(jī)絕緣電阻降低 電動(dòng)機(jī)絕緣電阻降低的主要原因和處理 11.1潮氣浸入或雨水滴入電機(jī)

12、內(nèi)。用搖表檢查后，進(jìn)行烘干處理。 11.2繞組上灰塵污垢太多。清除灰塵、油污后浸漬處理。 11.3引出線和接線盒接頭的絕緣即將老化。重新包扎引出線接線頭。7KW以下電機(jī)可重新浸漬處理。 12、常見三相交流繞組燒損故障的特征、原因和處理方法 針對交流電動(dòng)機(jī)的繞組燒損的表象進(jìn)行原因分析并提出處理辦法。 12.1缺相運(yùn)行 從目前修理電機(jī)工作中可以看出，因缺相運(yùn)行燒毀繞組的約占修理量50%以上。 造成缺相運(yùn)行的原因主要是線路和電機(jī)引線聯(lián)接不妥，如瓷插式保險(xiǎn)絲，掛保險(xiǎn)絲的螺釘沒有擰緊,或擰得過緊而將保險(xiǎn)絲幾乎壓斷了,有浮接現(xiàn)象,或是把保險(xiǎn)絲繞在銅插頭上沒有接觸好,或是電機(jī)出線端處理得不好未焊牢等等,這些

13、都引起電阻大。由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流很大，使該處逐步氧化而造成斷路。由于缺相運(yùn)行而燒毀的電機(jī)繞組，其損壞特征明顯，卸開電機(jī)端蓋，看到電機(jī)繞組端部的1/3或2/3的極相繞組燒黑或變?yōu)樯钭厣?，而其余的兩相繞組完好無損或稍微烤焦。則說明是缺相運(yùn)行造成的。 電機(jī)修復(fù)后，使用和維護(hù)者應(yīng)經(jīng)常注意電機(jī)線路、閘刀開關(guān)、保險(xiǎn)絲、出線盒等處的聯(lián)接線，必須十分可靠，有條件最好采用磁力起動(dòng)器，選配合適的熱繼電器或自動(dòng)空氣斷路器，嚴(yán)防兩相運(yùn)轉(zhuǎn)和過載。 12.2匝間短路 電機(jī)制造時(shí)的下線質(zhì)量問題。端部碰傷，或原設(shè)計(jì)并聯(lián)路數(shù)多，選用導(dǎo)線時(shí)線徑太細(xì)，端部機(jī)械強(qiáng)度太差，或線徑太粗，不易彎曲整形，都易使絕緣層損傷而造成匝間短路。 因

14、匝間短路而燒壞的電機(jī)繞組，其特征也較明顯，在線圈的端部，可以清楚地看到有幾匝或一圈或一極相組燒焦，這部分電磁線往往被燒成裸銅線，而短路部分以外的本相或其他二相線圈都比較完好或稍微燒焦。 處理方法：可以局部修理，換一圈或一組線圈即可。如果雙層繞組而且絕緣已烤硬老化，或槽滿率較高的情況，則不宜局部翻線，還是全部換線圈，質(zhì)量較有保證。 12.3相間短路 相間短路往往是端部相間絕緣薄膜、漆布或雙層線圈的層間墊條沒有墊好，在電機(jī)受熱或受潮的情況下，這些薄弱處絕緣下降，最后擊穿形成相間短路。也有組間聯(lián)線套管處理不妥，或有些電機(jī)修造者不了解聚氯乙烯等塑料套管的耐熱性較差，而把它應(yīng)用在電機(jī)繞組上，由于電機(jī)發(fā)熱

15、，使塑料熔化，造成聯(lián)線間短路。 處理方法：換去舊繞組。注意相間的絕緣要墊妥，采用合適耐熱等級的絕緣材料和套管。 12.4接地 接地故障的原因很多，常見的有： 1）修造時(shí)下線質(zhì)量不高2）電機(jī)機(jī)械加工質(zhì)量不高3）高溫或受潮4）雷擊。 處理方法： 有接地故障時(shí)，檢查能在槽底或槽口看到明顯的燒傷現(xiàn)象，如看不出來，可用搖表查出故障點(diǎn)： 1）屬于下線質(zhì)量的，在重?fù)Q線圈時(shí)務(wù)必注意原來的線圈尺寸是否太小，必要時(shí)可稍微修正線模尺寸，改進(jìn)線規(guī)或匝數(shù)，注意槽絕緣要有足夠的寬度和長度。 2）屬于定轉(zhuǎn)子相擦的，應(yīng)先修好機(jī)械部分，防止線圈換新后重又燒壞。 3）因高溫導(dǎo)致絕緣老化的，應(yīng)選用較耐高溫的電磁線、槽絕緣等絕緣材料

16、，例如選用B級絕緣材料。同時(shí)注意原來的線圈數(shù)據(jù)是否合理，注意改進(jìn)浸漆質(zhì)量，加大風(fēng)扇，減輕負(fù)荷等降溫措施。 4）、如果使用環(huán)境比較潮濕，應(yīng)改進(jìn)繞組浸漆處理的質(zhì)量，不采用紙類絕緣物，而采用薄膜、漆布、玻璃絲等耐水性好的絕緣物，浸無溶劑漆或在端部噴涂環(huán)氧樹脂類漆進(jìn)行封閉，以防潮氣進(jìn)入繞組。 二、如何對異步電動(dòng)機(jī)的故障進(jìn)行診斷和處理 如何準(zhǔn)確判斷和處理各種故障,除要掌握其基本原理的理論知識(shí)外，更重要的是在現(xiàn)場中的反復(fù)實(shí)踐，不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，對故障的檢查處理要做到快、準(zhǔn)、好。 1.當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)； < 1）必須先調(diào)查情況，向管理、操作人員詢問電動(dòng)機(jī)與設(shè)備故障前后的運(yùn)行情況和故障發(fā)生的過程、現(xiàn)象；

17、然后對事故現(xiàn)場進(jìn)行觀察，看設(shè)備外表有無明顯的損傷或異常氣味；再用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，檢查它是否靈活或松動(dòng)、響聲等等，可初步了解電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的損壞程度和故障部位。 2）經(jīng)上述檢查而未發(fā)現(xiàn)較大問題時(shí)，再測量電源電壓及檢查其絕緣情況，如電機(jī)的直阻、接地電阻等。 3）檢查電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備及控制回路的一些電器設(shè)備，如：空氣開關(guān)、交流接觸器、熱繼電器等有無不正確的斷開及閉合。 4）檢查電機(jī)繞組接線。 5）拆開電機(jī)聯(lián)軸器或皮帶輪，空載起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，查看電機(jī)本體有無故障?？蛰d試車時(shí)，仔細(xì)觀察其響聲、氣味、振動(dòng)、溫升、電流、電壓及轉(zhuǎn)速等現(xiàn)象；根據(jù)實(shí)際情況作出正確的判斷。 如空載起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)不正常，則必須拆開電機(jī)本體，察看電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子、繞組、軸承及電機(jī)裝配中出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題。 如電機(jī)無異?，F(xiàn)象，則故障發(fā)生在拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備上。有可能是皮帶過緊、負(fù)荷過大或聯(lián)軸器裝配不當(dāng)?shù)鹊仍蛟斐傻模蓵?huì)同機(jī)械維修人員拆檢拖動(dòng)機(jī)械，消除障礙點(diǎn)