在工业生产过程中,三相
电动机是最常见的电气设备,其基本作用是把电能转换为机械能。如果一旦电机出现故障,是一个比较严重的问题,轻则影响生产加工进度,重则危害人身安全。为了保证电动机的安全运行,电气工作人员必须掌握异步电动机的安全运行的相关基本知识。能做到正确判断电动机现阶段的整体情况,并且能对将要发生的故障提出事先的警告,以便生产人员在生产过程中能够正确并安全的完成工作。那么,什么情况下会引起电动机的故障呢,其中分故障为
电动机机械故障和电气故障。
一、机械故障一般有振动、扫膛、
轴承过热、损坏。
1、振动应先区分是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成的,或者是机械负载端传递过来的,而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴心,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生额外
负荷。现在有很多先进的振动与噪声技术,可以做出初步的判断,通过对振动频率分析,找出主要的几个振动的频率点,对于振动频率的判断,可以通过对振动的加速度,速度或者位移等振动信号判断,其中需要用到傅里叶变换。同时结合模态分析技术,找出电动机的本身的共振频率,在结合电动机的机械特性,判断哪一部分的振动频率是有哪一部分的机械故障引起。
2、
电动机定、转子之间气隙很小,容易导致定、转子之间相碰与摩擦。一般由于轴承严重超差及端盖内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、端盖、转子三者不同轴心引起扫膛。如发现对轴承应及时更换,对端盖进行更换或刷镀处理。
3、如果轴承工作不正常,通过振动会产生噪声,明显的噪声异常,可以通过听觉判断,复杂的噪声,就需要通过声学系统进行判断了。同时轴承工作不正常,也会造成电动机的发热,在电动机合适的位置安装温度传感器,可以起到检测电动机温度变化的作用。
二、电气故障一般有:电压不正常、绕组接地、绕组短路、绕组断路、缺相运行等。
1、
电源电压偏高,激磁电流增大,电动机会过分发热,过分的高电压会使电动机线圈的绝缘层烧坏,使其有被击穿的危险。电源电压过低时,电磁转矩就会大大降低,如果负载转距没有减小,转子转数过低,这时会造成电动机电流增大,长时间会影响电动机的寿命。当三相电压不对称时,即一相电压偏高或偏低时,会导致某相电流过大,电动机发热,同时转距减小会发出“翁嗡”声,时间长会损坏绕组。总之无论电压过高过低或三相电压不对称都会使电流增加,电动机发热而损坏电动机。
2、
电动机绕组绝缘受到损坏,及绕组的导体和铁心、机壳之间相碰即为绕组接地。这时会造成该相绕组电流过大,局部受热,严重时会
烧毁绕组。出现绕组接地多数是电动机受潮、绝缘层老化破裂引起,有的是在环境恶劣时金属物或有害粉末进入电动机绕组内部造成。
3、绕组中相邻两条导线之间的绝缘损坏后,使两导体相碰,就称为绕组短路。发生在同一绕组中的绕组短路称为匝间短路。发生在两相绕组之间的绕组短路称为相间短路。不论是那一种,都会引起某一相或两相电流增加,引起局部发热,使绝缘老化损坏电动机。多数绕组短路是有绝缘层老化破裂引起。
4、绕组断路是指电动机的定子或转子绕组碰断或烧断造成的故障。
定子绕组端部,各绕组元件的接头处及引出线附近。这些部位都露在电动机座壳外面导线容易碰断,接头处也会因焊接不实长期使用后松脱,发现后重新接好,包好并涂上绝缘漆后就可使用。如转子绕组发生断路时,可根据电动机转动情况判断。一般表现为转速变慢,转动无力,定子三相电流增大和有“嗡嗡”的现象,有时不能起动
5、三相异部电动机在运行过程中,断一根火线或断一相绕组就会形成断相运行,同时电源中,也有可能断掉一相。如果轴上负载没有改变,则电动机电流会严重增大,使其处于严重过载状态,定子电流将达到额定值数倍,时间稍长电动机就会烧毁。
6、
电动机的接地装置。电动机接地是一个重要环节,可是有的单位往往忽视了这一点,因为电动机不明显接地也可以运转,但这给生产及人身安全埋下了不安全隐患。因为绝缘一旦损坏后外壳会产生危险的对地电压,这样直接威胁人身安全及设备的稳定性。所以电动机一定要有安全接地。所谓的电动机接地就是将电气设备在正常情况下不带电的某一金属部分通过接地装置与大地做电气连接,而电动机的接地就是金属外壳接地。
以上种种故障,无论哪一项都有可能烧毁电动机,给生产工作造成严重的影响。而三相电动机通常电压都比较高,如果不能正确的判断和处理这些故障,会给工作人员的人生安全造成很大的影响。我们电气工作者,只有仔细、谨慎的检查和防范,才能确保生产的正常进行,保证工作人员的人生安全。同时,也需要对电动机的研发进行不懈的努力,期待更加先进、安全的三相电
动机问世。