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三相異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)常見(jiàn)故障
三相異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)常見(jiàn)故障 簡(jiǎn)介: 結(jié)合生產(chǎn)運(yùn)行與檢修實(shí)踐對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中電機(jī)常見(jiàn)的一些問(wèn)題及解決方案檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)工藝卡作初步探討。
一、引言
建滔集團(tuán)共有生產(chǎn)用電機(jī)10000余臺(tái),遍及集團(tuán)公司生產(chǎn)裝置的各個(gè)角落,在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著極其重要的作用。但由于大部分電機(jī)使用年限較長(zhǎng),且不少電機(jī)長(zhǎng)年累月運(yùn)行在較惡劣的環(huán)境中,電機(jī)燒毀的事故常有發(fā)生,而且呈上升趨勢(shì),嚴(yán)重影響著生產(chǎn)的安全、可靠、長(zhǎng)周期運(yùn)行�，F(xiàn)針對(duì)電機(jī)燒毀原因及相應(yīng)對(duì)策做一簡(jiǎn)要分析和介紹,希望能對(duì)從事電氣工作和安全管理工作的人員有所幫助。
二、電機(jī)繞組局部燒毀的原因及對(duì)策
1.由于電機(jī)本身密封不良,加之環(huán)境跑冒滴漏,使電機(jī)內(nèi)部進(jìn)水或進(jìn)入其它帶有腐蝕性液體或氣體,電機(jī)繞組絕緣受到浸蝕,最嚴(yán)重部位或絕緣最薄弱點(diǎn)發(fā)生一點(diǎn)對(duì)地、相間短路或匝間短路現(xiàn)象,從而導(dǎo)致電機(jī)繞組局部燒壞。
相應(yīng)對(duì)策:①盡量消除工藝和機(jī)械設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象;②檢修時(shí)注意搞好電機(jī)的每個(gè)部位的密封,例如在各法蘭涂少量704密封膠,在螺栓上涂抹油脂,必要時(shí)在接線盒等處加裝防滴濺盒,如電機(jī)暴漏在易侵入液體和污物的地方應(yīng)做保護(hù)罩;③對(duì)在此環(huán)境中運(yùn)行的電機(jī)要縮短小修和中修周期,嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)進(jìn)行中修。
2.由于軸承損壞,軸彎曲等原因致使定、轉(zhuǎn)子磨擦(俗稱掃膛)引起鐵心溫度急劇上升,燒毀槽絕緣、匝間絕緣,從面造成繞組匝間短路或?qū)Φ亍胺排凇�。�?yán)重時(shí)會(huì)使定子鐵心倒槽、錯(cuò)位、轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報(bào)廢等。軸承損壞一般由下列原因造成:①軸承裝配不當(dāng),如冷裝時(shí)不均勻敲擊軸承內(nèi)圈使軸受到磨損,導(dǎo)致軸承內(nèi)圈與軸承配合失去過(guò)盈量或過(guò)盈量變小,出現(xiàn)跑內(nèi)圈現(xiàn)象,裝電機(jī)端蓋時(shí)不均勻敲擊導(dǎo)致端蓋軸承室與軸承外圈配合過(guò)松出現(xiàn)跑外圈現(xiàn)象。無(wú)論跑內(nèi)圈還是跑外圈均會(huì)引起軸承運(yùn)行溫升急劇上升以致燒毀,特別是跑內(nèi)圈故障會(huì)造成轉(zhuǎn)軸嚴(yán)重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會(huì)造成軸承溫度急劇上升,只要軸承完好,允許間斷性跑外圈現(xiàn)象存在。②軸承腔內(nèi)未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內(nèi)的微小剛性物質(zhì)未徹底清理干凈,運(yùn)行時(shí)軸承滾道受損引起溫升過(guò)高燒毀軸承。③軸承重新更換加工,電機(jī)端蓋嵌套后過(guò)盈量大或橢圓度超標(biāo)引起軸承滾珠游隙過(guò)小或不均勻?qū)е螺S承運(yùn)行時(shí)磨擦力增加,溫度急劇上升直至燒毀。④由于定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向錯(cuò)位或重新對(duì)轉(zhuǎn)軸機(jī)加工后精度不夠,致使軸承內(nèi)、外圈不在一個(gè)切面上而引起軸承運(yùn)行“吃別勁”后溫升高直至燒毀。⑤由于電機(jī)本體運(yùn)行溫升過(guò)高,且軸承補(bǔ)充加油脂不及時(shí)造成軸承缺油甚至燒毀。⑥由于不同型號(hào)油脂混用造成軸承損壞。⑦軸承本身存在制造質(zhì)量問(wèn)題,例如滾道銹斑、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、游隙超標(biāo)、保持架變形等。⑧備機(jī)長(zhǎng)期不運(yùn)行,油脂變質(zhì),軸承生銹而又未進(jìn)行中修。
相應(yīng)對(duì)策:①卸裝軸承時(shí),一般要對(duì)軸承加熱至80℃~100℃,如采用軸承加熱器,變壓器油煮等,只有這樣,才能保證軸承的裝配質(zhì)量。②安裝軸承前必須對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的清洗,軸承腔內(nèi)不能留有任何雜質(zhì),填加油脂時(shí)必須保證潔凈。③盡量避免不必要的轉(zhuǎn)軸機(jī)加工及電機(jī)端蓋嵌套工作。④組裝電機(jī)時(shí)一定要保證定、轉(zhuǎn)子鐵心對(duì)中,不得錯(cuò)位。⑤電機(jī)外殼潔凈見(jiàn)本色,通風(fēng)必須有保證,冷卻裝置不能有積垢,風(fēng)葉要保持完好。⑥禁止多種潤(rùn)滑油脂混用。⑦安裝軸承前先要對(duì)軸承進(jìn)行全面仔細(xì)的完好性檢查。⑧對(duì)于長(zhǎng)期不用的電機(jī),使用前必須進(jìn)行必要的解體檢查,更新軸承油脂。
3.由于繞組端部較長(zhǎng)或局部受到損傷與端蓋或其它附件相磨擦,導(dǎo)致繞組局部燒壞。
相應(yīng)對(duì)策:電機(jī)在更新繞組時(shí),必須按原數(shù)據(jù)嵌線。檢修電機(jī)時(shí)任何剛性物體不準(zhǔn)碰及繞組,電機(jī)轉(zhuǎn)子抽芯時(shí)必須將轉(zhuǎn)子抬起,杜絕定、轉(zhuǎn)子鐵芯相互磨擦。動(dòng)用明火時(shí)必須將繞組與明火隔離并保證有一定距離。電機(jī)回裝前要對(duì)繞組的完好性進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查確診。
4.由于長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載或過(guò)熱運(yùn)行,繞組絕緣老化加速,絕緣最薄弱點(diǎn)碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。
相應(yīng)對(duì)策:①盡量避免電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行。②保證電動(dòng)機(jī)潔凈并通風(fēng)散熱良好。③避免電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng),必要時(shí)需對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡試驗(yàn)。
5.電機(jī)繞組絕緣受機(jī)械振動(dòng)(如啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊,所拖動(dòng)設(shè)備振動(dòng),電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡等)作用,使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象,破壞效應(yīng)不斷積累,熱脹冷縮使繞組受到磨擦,從而加速了絕緣老化,最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。
相應(yīng)對(duì)策:①盡可能避免頻繁啟動(dòng),特別是高壓電機(jī)。②保證被拖動(dòng)設(shè)備和電機(jī)的振動(dòng)值在規(guī)定范圍內(nèi)。
三、三相異步電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組燒毀(或過(guò)熱)的原因及對(duì)策
如果出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)一相或兩相繞組燒壞(或過(guò)熱),一般都是因?yàn)槿毕噙\(yùn)行所致。在這里不作深刻的理論分析,僅作簡(jiǎn)要說(shuō)明。
當(dāng)電機(jī)不論何種原因缺相后,電動(dòng)機(jī)雖然尚能繼續(xù)運(yùn)行,但轉(zhuǎn)速下降,滑差變大,其中B、C兩相變?yōu)榇?lián)關(guān)系后與A相并聯(lián),在負(fù)荷不變的情況下,A相電流過(guò)大,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,該相繞組必然過(guò)熱而燒毀。
為三相異步電動(dòng)機(jī)繞組為Y接法的情況:電源缺相后,電動(dòng)機(jī)尚可繼續(xù)運(yùn)行,但同樣轉(zhuǎn)速明顯下降,轉(zhuǎn)差變大,磁場(chǎng)切割導(dǎo)體的速率加大,這時(shí)B相繞組被開(kāi)路,A、C兩相繞組變?yōu)榇?lián)關(guān)系且通過(guò)電流過(guò)大,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,將導(dǎo)致兩相繞組同時(shí)燒壞。
這里需要特別指出,如果停止的電動(dòng)機(jī)缺一相電源合閘時(shí),一般只會(huì)發(fā)生嗡嗡聲而不能啟動(dòng),這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)通入對(duì)稱的三相交流電會(huì)在定子鐵心中產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),但當(dāng)缺一相電源后,定子鐵心中產(chǎn)生的是單相脈動(dòng)磁場(chǎng),它不能使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此,電源缺相時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。但在運(yùn)行中,電動(dòng)機(jī)氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),所以,正在運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)缺相后仍能運(yùn)轉(zhuǎn),只是磁場(chǎng)發(fā)生畸變,有害電流成分急劇增大,最終導(dǎo)致繞組燒壞。
相應(yīng)對(duì)策:無(wú)論電動(dòng)機(jī)是在靜態(tài)還是動(dòng)態(tài),缺相運(yùn)行帶來(lái)的直接危害就是電機(jī)一相或兩相繞組過(guò)熱甚至燒壞。與此同時(shí),由于動(dòng)力電纜的過(guò)流運(yùn)行加速了絕緣老化。特別是在靜態(tài)時(shí),缺相會(huì)在電機(jī)繞組中產(chǎn)生幾倍于額定電流的堵轉(zhuǎn)電流。其繞組燒壞的速度比運(yùn)行中突然缺相更快更嚴(yán)重。所以在我們對(duì)電機(jī)進(jìn)行日常維護(hù)和檢修的同時(shí),必須對(duì)電機(jī)相應(yīng)的MCC功能單元進(jìn)行全面的檢修和試驗(yàn)。尤其是要認(rèn)真檢查負(fù)荷開(kāi)關(guān)、動(dòng)力線路、靜動(dòng)觸點(diǎn)的可靠性。杜絕缺相運(yùn)行。
四、常見(jiàn)問(wèn)題匯總,詳見(jiàn)附表。
五、為規(guī)范電機(jī)檢修及保證檢修質(zhì)量,制定如下電機(jī)工藝卡
低壓交流異步電動(dòng)機(jī)檢修工藝卡
四、結(jié)論
建滔集團(tuán)公司從1987年試生產(chǎn)至2002年3月15年間,累計(jì)燒毀電機(jī)達(dá)1300余臺(tái)次,平均每年達(dá)80余臺(tái)次,僅修理費(fèi)用支出達(dá)200余萬(wàn)元。其中77%屬于維護(hù)不良(如電機(jī)進(jìn)水、軸承缺油、通風(fēng)不暢等)、檢修不當(dāng)(如軸承拆裝不當(dāng)、缺陷消除不徹底、附件不全等)、機(jī)加工精度不符合要求(如對(duì)轉(zhuǎn)軸堆焊后加工精度不夠、端蓋嵌套過(guò)盈量大等)、運(yùn)行環(huán)境惡劣(如現(xiàn)場(chǎng)跑冒滴漏嚴(yán)重、水沖電機(jī)等)等原因所致。希望以上分析能夠?qū)氖码姽すぷ鞯娜藛T有所幫助和借鑒。
附表:三相異步電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障及處理方法
序號(hào)故障現(xiàn)象故障原因[td=1,1,252]處理方法1通電后電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng),但無(wú)異響,也無(wú)異味和冒煙。
1. 電源未通(至少兩相未通);
2. 熔絲熔斷(至少兩相熔斷);
3. 控制設(shè)備接線錯(cuò)誤;
4. 電機(jī)已經(jīng)損壞。
1. 檢查電源回路開(kāi)關(guān),熔絲、接線盒處是否有斷點(diǎn),修復(fù);
2. 檢查熔絲型號(hào)、熔斷原因,更換熔絲;
3. 檢查電機(jī),修復(fù)。
2通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),然后熔絲燒斷。
1. 缺一相電源,或定子線圈一相反接;
2. 定子繞組相間短路;
3. 定子繞組接地;
4. 定子繞組接線錯(cuò)誤;
5. 熔絲截面過(guò)小;
6. 電源線短路或接地。
1. 檢查刀閘是否有一相未合好,或電源回路有一相斷線;消除反接故障;
2. 查處短路點(diǎn),予以修復(fù);
3. 消除接地;
4. 查出誤接,予以更正;
5. 更換熔絲;
6. 消除接地點(diǎn)。3通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),有嗡嗡聲。
1. 定子、轉(zhuǎn)子繞組有斷路(一相斷線)或電源一相失電;
2. 繞組引出線始末端接錯(cuò)或繞組內(nèi)部接反;
3. 電源回路接點(diǎn)松動(dòng),接觸電阻大;
4. 電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)大或轉(zhuǎn)子卡住;
5. 電源電壓過(guò)低;
6. 小型電動(dòng)機(jī)裝配太緊或軸承內(nèi)油脂過(guò)硬,軸承卡住。
1. 查明斷點(diǎn),予以修復(fù);
2. 檢查繞組極性;判斷繞組首末端是否正確;
3. 緊固松動(dòng)的接線螺栓,用萬(wàn)用表判斷各接頭是否假接,予以修復(fù);
4. 減載或查出并消除機(jī)械故障;
5. 檢查是否把規(guī)定的△接法誤接為Y接法;是否由于電源導(dǎo)線過(guò)細(xì)使壓降過(guò)大,予以糾正;
6. 重新裝配使之靈活;更換合格油脂,修復(fù)軸承。
4電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,帶額定負(fù)載時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速叫多。
1. 電源電壓過(guò)低;
2. △接法誤接為Y接法;
3. 籠形轉(zhuǎn)子開(kāi)焊或斷裂;
4. 定子、轉(zhuǎn)子局部線圈錯(cuò)接、接反;
5. 電機(jī)過(guò)載。
1. 測(cè)量電源電壓,設(shè)法改善;
2. 糾正接法;
3. 檢查開(kāi)焊和斷點(diǎn)并修復(fù);
4. 查出誤接處,予以改正;
5. 減載。
5電動(dòng)機(jī)空載電流不平衡,三相相差大。
1. 繞組首尾端接錯(cuò);
2. 電源電壓不平衡;
3. 繞組有匝間短路、線圈反接等故障。
1、檢查并糾正;
2、測(cè)量電源電壓,設(shè)法消除不平衡;
3、消除繞組故障。
6電動(dòng)機(jī)空載電流平衡,但數(shù)值大。
1. 電源電壓過(guò)高;
2. Y接電動(dòng)機(jī)誤接為△接;
3. 氣隙過(guò)大或不均勻。
1. 檢查電源,設(shè)法恢復(fù)額定電壓;
2. 改接為Y接;
3. 更換新轉(zhuǎn)子或調(diào)整氣隙。
7電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)響聲不正常,有異響。
1. 轉(zhuǎn)子與定子絕緣低或槽楔相擦;
2. 軸承磨損或油內(nèi)有砂粒等異物;
3. 定子、轉(zhuǎn)子鐵心松動(dòng);
4. 軸承缺油;
5. 風(fēng)道填塞或風(fēng)扇擦風(fēng)罩;
6. 定子、轉(zhuǎn)子鐵心相擦;
7. 電源電壓過(guò)高或不平衡;
8. 定子繞組錯(cuò)接或短路。
1. 修剪絕緣,削低槽楔;
2. 更換軸承或清洗軸承;
3. 檢查定子、轉(zhuǎn)子鐵心;
4. 加油;
5. 清理風(fēng)道,重新安裝風(fēng)罩;
6. 消除擦痕,必要時(shí)車小轉(zhuǎn)子;
7. 檢查并調(diào)整電源電壓;
8. 消除定子繞組故障。
8運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)振動(dòng)叫大。
1. 由于磨損,軸承間隙過(guò)大;
2. 氣隙不均勻;
3. 轉(zhuǎn)子不平衡;
4. 轉(zhuǎn)軸彎曲;
5. 鐵心變形或松動(dòng);
6. 聯(lián)軸器(皮帶輪)中心未校正;
7. 風(fēng)扇不平衡;
8. 機(jī)殼或基礎(chǔ)強(qiáng)度不夠;
9. 電動(dòng)機(jī)地腳螺絲松動(dòng);
10.籠形轉(zhuǎn)子開(kāi)焊、斷路、繞組轉(zhuǎn)子斷路;
11.定子繞組故障。
1. 檢查軸承,必要時(shí)更換;
2. 調(diào)整氣隙,使之均勻;
3. 校正轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡;
4. 校直轉(zhuǎn)軸;
5. 校正重疊鐵心;
6. 重新校正,使之符合規(guī)定;
7. 檢修風(fēng)扇,校正平衡,糾正其幾何形狀;
8. 進(jìn)行加固;
9. 緊固地腳螺栓;
10.修復(fù)轉(zhuǎn)子繞組;
11.修復(fù)定子繞組。
9軸承過(guò)熱。
1. 潤(rùn)滑脂過(guò)多或過(guò)少;
2. 油質(zhì)不好含有雜質(zhì);
3. 軸承與軸頸或端蓋配合不當(dāng);
4. 軸承蓋內(nèi)孔偏心,與軸相擦;
5. 電動(dòng)機(jī)與負(fù)載間聯(lián)軸器未校正,或皮帶過(guò)緊;
6. 軸承間隙過(guò)大或過(guò)小;
7. 電動(dòng)機(jī)軸彎曲。
1. 按規(guī)定加潤(rùn)滑油脂(容積的三分之一至三分之二);
2. 更換為清潔的潤(rùn)滑油脂;
3. 過(guò)松可用粘結(jié)劑修復(fù);
4. 修理軸承蓋,消除擦點(diǎn);
5. 重新裝配;
6. 重新校正,調(diào)整皮帶張力;
7. 更換新軸承;
8. 矯正電機(jī)軸或更換轉(zhuǎn)子。
10電動(dòng)機(jī)過(guò)熱甚至冒煙。
1. 電源電壓過(guò)高,使鐵心發(fā)熱大大增加;
2. 電源電壓過(guò)低,電動(dòng)機(jī)又帶額定負(fù)載運(yùn)行,電流過(guò)大使繞組發(fā)熱;
3. 定子、轉(zhuǎn)子鐵心相擦,電動(dòng)機(jī)過(guò)載或頻繁起動(dòng);
4. 籠形轉(zhuǎn)子斷條;
5. 電動(dòng)機(jī)缺相,兩相運(yùn)行;
6. 環(huán)境溫度高,電動(dòng)機(jī)表面污垢多,或通風(fēng)道堵塞;
7. 電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇故障,通風(fēng)不良;
8. 定子繞組故障(相間、匝間短路;定子繞組內(nèi)部連接錯(cuò)誤)。
1. 降低電源電壓(如調(diào)整供電變壓器分接頭),若是電機(jī)Y、△接法錯(cuò)誤引起,則應(yīng)改正接法。
2. 提高電源電壓或換相供電導(dǎo)線;
3. 消除擦點(diǎn)(調(diào)整氣隙或銼、車轉(zhuǎn)子),減載,按規(guī)定次數(shù)控制起動(dòng);
4. 檢查并消除轉(zhuǎn)子繞組故障;
5. 恢復(fù)三相運(yùn)行;
6. 清洗電動(dòng)機(jī),改善環(huán)境溫度,采用降溫措施;
7. 檢查并修復(fù)風(fēng)扇,必要時(shí)更換;
8. 檢查定子繞組,消除故障
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