电动机运行中常见故障和对策分析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-18
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电动机运行中常见故障和对策分析

杨宇龙

中国石油大庆油田天然气分公司油气加工一大队生产指挥中心  (黑龙江 大庆) 163411

摘要:电动机是一种利用电能、输出机械能的设备,适用性较为广泛,在生产生活领域中存在着不同类型的电动机,可满足不同生产条件下的动能需求。电动机运行中常出现一些故障问题影响运行稳定,尽快排除故障、降低故障率是提升电动机稳定性的关键。本文从电动机常见故障及原因入手,探讨故障检查维修的措施,希望可以为提升电动机运行稳定性提供一些思路。

关键词:电动机;常见故障;对策

1 电动机相关概述

按照输入电能的特征来划分,电动机可分为直流电动机和交流电动机两类,交流电是生产生活领域中的常见电形式,因此,市场中的交流电动机占比较直流电动机大很多。电动机由定子、转子组成,二者转速同步与否是区分电动机属于同步电机或异步电机的主要特征[1]。目前,三相异步电动机是我国市场占有量增速快的电动机种类,具有优秀的节能效果和运行效率。

2 电动机常见故障及故障产生原因

电动机由定子绕组、转子、铁芯、电刷、开关等多个部分组成,这些部分本身故障和之间相互影响产生的故障是较为常见的故障种类,需要运维人员进行针对性保养和排除处理。

2.1 电动机转速不正常

电动机转速方面表现出的故障通常与电动机的转子、定子绕组有关。电动机定子由定子绕组和铁芯组成,一旦绕组出现接触不良、短路、断路、接地故障等问题,就会导致电动机的转速表现上出现异常现象。电动机转子在旋转过程中如果出现扫膛现象,也会影响电动机的转速。除定子绕组和转子问题外,电动机轴承若出现偏向,也可能造成如转子扫膛一样的效果,影响电动机的转速。因此,运维人员在发现电动机存在转速不正常问题时,需要重点关注定子绕组、转子和轴承问题。

2.2 电动机出现异常振动和噪音

电动机内部存在定子绕组和转子,在运行中出现振动和噪音属于正常情况,但如果电动机存在振动过大、噪音过大等情况,往往说明电动机中出现了进入异物、零部件老化、零部件错位等情况。运维人员需要重点检查电动机中的零部件,及时对老化的零部件进行更换,修复零部件移位的情况,清理掉进入内部的异物,保证电动机的运行环境正常。运维人员可定期检查电动机的零部件,或按照通常情况下零部件的老化速度进行保养和更换,降低零部件老化造成故障的可能性。

2.3 电动机温度异常

电动机运转过程中势必会产生一定的热量,即便三相异步电动机的运行效率再高也无法做到百分百能量转换,必然有部分电能以热能形式散失。但电动机运转产生的温度过高时,说明其内部出现了故障。如,短路造成局部线路温度快速上升、轴承转动时因零部件松动而摩擦产生高温、定子绕组接法错误等,不仅会出现温度过高的现象,严重者还有可能出现冒烟的情况。温度异常不仅代表着电动机出现了故障,还代表着电动机内部有其他零部件可能因为工作环境参数不正常而使用寿命缩短,需要引起运维人员的足够重视。

2.4 电动机启动异常

电动机启动异常主要表现为通电后没有正常启动,或通电后毫无反应。出现启动异常的可能原因有以下几种:①电动机电线连接出现断路、短路等问题,导致电流无法顺利从电源进入电动机,导致电动机无电能可用于启动和转化。②要求空载启动的电动机出现了负载现象,启动程序环境不符合电动机启动要求,电动机无法顺利运行。③电动机定子绕组绝缘皮老化、线路短路、溶体烧断等情况,都有可能导致电动机无法正常启动。

3 电动机的常见故障排除措施

3.1 电动机定子绕组、转子的检查维修

从前文分析可知,电动机的转速问题、启动问题、温度问题都有可能与定子绕组和转子有关,定子、转子也是电动机的核心零部件。运维人员一方面需要定期对电动机定子绕组、转子进行维修检查和养护,另一方面在发现故障时需要首先判断并排除故障与定子、转子的关系,有助于提升电动机常见故障排除效率,提高电动机的运行稳定性。

3.1.1 定子绕组短路检查维修

①运维人员可通过目视、嗅闻、触摸的方式确定定子绕组的状态,判断定子绕组是否出现过热、烧焦、变色、冒烟等情况,排除短路造成局部高温的可能性。②运维人员可借助兆欧表或短路专门测试仪进行测量,兆欧表测量电阻值较低的两相间存在短路问题,开口变压器类短路测试仪读数大的则说明测量部位存在短路问题[2]。③运维人员可借助电流平衡法、电阻检查法来判断定子绕组是否出现了短路问题。电流平衡法中短路相的电流较大,电阻检查法中短路相的电阻数值较小。

3.1.2 定子绕组断路检查维修

运维人员可采用电流平衡法检查是否存在定子绕组断路现象,需根据电动机中定子绕组的连接方式采取不同的检查方式。以三相异步电动机为例,三角形连接的定子绕组需要逐一检查,电流较小的一相为断路相;星型连接的定子绕组需要并联后测量检测,定子绕组之间会有电流差,正常情况下差值不会大于5%,差值大于这个限值时说明存在断路现象,电流小的一相即存在断路。

3.1.3 定子绕组接地故障检查维修

定子绕组接地故障需要通过兆欧表进行检测,检测结果中绝缘电阻值0.5M欧是安全限值。兆欧表测量结果在安全限值以上说明电动机的绝缘效果正常,定子绕组状态良好,结果在安全限值以下说明电动机存在绝缘问题,定子绕组可能已经出现绝缘皮老化或其他影响绝缘效果问题,电阻测试结果为0时说明定子绕组存在接地故障。出兆欧表外,运维人员还可以借助检验灯或高压试验法进行判断,高压试验法应用时需要根据电动机额定电压来设置测试电压,测试电压=额定电压X2+1000W;检验灯需要将灯泡、36V低压电源与检测绕组串联,如果灯泡没有反应说明绝缘良好,如果灯泡发红则说明绝缘老化,发亮则说明接地故障。相较于兆欧表,高压试验和检验灯的操作复杂程度较高,使用频率不高。

3.2 电动机零部件、异物的检查维修

在遇到振动、噪音以及发热问题时,运维人员的主要检查对象是电动机中的零部件和异物,零部件的老化、松动和异物入侵都是造成振动过大和噪音过大问题的常见原因,同时这些现象也有可能引发电动机温度过高现象。运维人员需要查看包括定子绕组、转子在内的各零部件,看是否存在因为松动而位移的情况,位移必然导致电动机运行过程中产生不必要的内部摩擦,继而衍生出振动异常、噪声异常、局部过热等问题。运维人员需要定期检查电动机的零部件,将松动的、老化的部分进行及时处理,将进入电动机的异物进行及时清理,降低因为零部件老化松动或异物而导致故障停机的可能性。

3.3 电动机电线线路、熔丝的检查维修

电动机与电源之间的连接线路问题、电动机内部的线路问题都可能导致电动机无法正常启动,运维人员在故障检查时需要首先排除线路问题。电线检测需要借助专门的仪器查看是否有电流正常通过,若无则说明线路存在断开的环节,需要确定断开线路位置并及时更换电线。若线路无问题则运维人员需要检查熔丝是否烧断,熔丝烧断说明存在内部短路现象或零部件性能失灵现象,需要进一步检查。

结束语:综上所述,电动机常见的故障包括转速问题、振动噪音问题、温度问题和启动问题。本文从故障常见的根源入手,探讨了针对电动机定子绕组、老化零部件、异物、线路等部分的检查维修手段,希望能够帮助从故障根源解决问题,提升电动机的运行稳定性。

参考文献:

[1]潘建设. 低压电动机故障与对策浅析[J]. 中国设备工程,2022(03):47-48.

[2]司荣峰. 分析三相异步电动机的维修及故障排除措施[J]. 内燃机与配件,2019(09):131-132.