电动机的维修与故障诊断

摘 要：电动机的稳定运行对于自动化流水线企业的正常生产工作而言非常重要.在生产过程中,电动机难免会发生故障,而对故障进行维修时的关键在于能否准确诊断出故障出处.因此,文章重点介绍了判断直流、同步以及异步电动机故障出处的方法,并阐述了针对这些故障如何进行维修,对实际工作有一定的指导意义.

关 键 词：电动机；故障分析；维修策略；故障诊断

中图分类号：TM32文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）35-0123-02

改革开放以后,我国开始了工业化革命的进程,在各个行业中开始重视自动化技术的发展,使自身能够跟上自动化进程的潮流.应用电磁转换原理制成的电动机,可以轻松地将电能转换为机械能,由于其结构简易,操控便捷,起动转矩大,造价低廉,便于维修等优点,使得它在企业自动化过程中扮演了一个重要的角色,电动机能否稳定运行直接影响着企业的安全生产以及加工制造过程.然而在使用电动机的过程中,应对其常见故障特点有一个充分的了解,一旦电动机出现运转失常现象,必须及时正确的对其进行维修,否则会严重影响到企业的生产.目前,电动机主要分为直流和交流驱动,其中交流又分为同步和异步电动机,这些类型的电动机广泛深入到了各行各业,因此,我们有必要掌握各种类型的电动机的常见故障的诊断与维修方法.

1直流电动机的常见故障及维修措施

直流电动机广泛用于烟草行业,比如作为提升机或者铺料车的动力来源.由于它采用直流驱动,其主要故障主要为换向故障,发生这类故障时的现象是换向时有较强的火花在电刷下面产生,究其原因,主要包括以下几个方面：

①电机磁路存在问题.可注意检查电枢、主磁极、换向极等重点部位绕组是否存在断路或者短路故障；主磁极、换向极的极间距是否一致；补偿磁极补偿力度是否正常以及电刷是否在几何中性线上.

②换向器或电刷存在故障.换向器方面,诸如其表面有油渍或灰尘；换向片的凸片、片间云母存在松动,换向器因使用过度导致严重磨损等,都会造成换向器出现问题.电刷方面,诸如其因松动导致接触不良、同一电动机的电刷选型不一致等,会使电刷出现故障.

③电动机工作条件恶劣.可注意检查电动机是否存在负载过大,工作环境是否存在灰尘过多现象.尤其工作在高温的周边环境和室外的电机,高温会使电机的工作性能大大下降,部件加速劳损,巡检时应该用红外探测仪检测温度是否超过允许值.对于室外作业的电机要做好防水的措施,避免短路故障.

此外,有些直流电动机其周围工作环境过差,负荷过重,导致电机的绝缘容易老化,极易受高压作用击穿绝缘层,致使接地产生故障.因此,应该对绝缘电阻进行日常定期检查,避免接地故障产生.

2同步电动机的常见故障及维修措施

作为交流电机的一种类型,同步电动机的常见故障主要包括以下几个方面.

2.1同步电动机起动困难或不能起动运行

故障原因：电动机因端盖上的螺丝松动或轴承受到损坏,导致机座与端盖之间错位,转子松落并接触到定子,致使电动机起动困难；起动绕组出现故障,如起动绕组存在大量断条或端环开焊导致接触不良,致使电动机不能起动；励磁装置的输出电压过低,导致定子电流过大,致使电动机因故障失磁,引起保护装置动作进而禁止电动机运行；电源电压低或者同轴负荷机械的转轴被卡住,都会因功率不足或负载过重导致电动机起动困难.

维修时,对产生起动故障的不同原因,应该有针对性的处理.对受损的轴承进行更换或者拧紧端盖螺丝,使定子或转子的间隙距一致；起动绕组应将断焊处重新焊接并应用同种型号的导条；励磁装置需调整正确；起动电压可以适当提升；负荷机械的转轴应使其正常运转.

2.2异步起动后牵入到同步运行方式困难

故障原因：励磁绕组存在开路或短路；励磁装置进行励磁操作时动作过早,使转子转速远小于同步转速要求,导致电动机很难牵入到同步运行方式；电网电压降落过大,励磁装置在电动机起动后未能及时投入强励环节,或者,励磁装置存在故障使励磁电流过小,致使运行转矩没有达到牵入转矩.

维修时,可对励磁绕组进行修复,比如重绕励磁绕组；对励磁装置的故障点也应及时处理.

2.3同步电动机运行时振动过大

故障原因：极间垫铁、磁极键或者装设在转子上的励磁绕组发生松动,都会导致转子运行时产生较大振动；励磁绕组内部存在开路或短路故障,导致磁场不均匀进而使转子受力方向不一致,产生振动；转子和定子之间的间隙不一致,进而引起过大振动等.

维修时,若因松动的问题产生振动现象,应重新紧固松动处的螺杆；若励磁绕组存在故障,应对其进行更换或重绕；定子和转子方面,应对其间隙进行合理的调整,使其同心度相一致.

2.4同步电动机绕组局部烧毁

故障原因：电动机频繁起动、电动机过载、定子绕组内部有短路故障或者在额定负载下因电源电压过高引起的定子铁心磁密过高,都会导致铁心过热,进而烧毁定子绕组；转子接线松动,会导致转子过热,进而烧毁转子绕组.

维修时,只能重新绕制绕组,并重新检测运行指标是否合格.

此外,同步电动机经常会因导电环的磨损或受到电化学腐蚀,导致电刷与导电环之间接触出现故障,进而影响到正常运行.因此,应定期对导电环进行检查,并涂抹适量的润滑剂.

3异步电动机的常见故障及维修措施

异步电动机因其结构简单、重量轻、运行性能好、便宜等优点,被广泛应用于诸多行业.其常见故障主要包括以下几个方面.

3.1鼠笼式电动机起动后无法达到额定转速

故障原因：若鼠笼式三相异步电动机在起动后无法达到额定转速,多由负载轴被卡住、鼠笼转子开焊或断条、电动机未正确接线造成.

维修时,应检查负载机械转轴处是否被卡住（若被卡住,应及时处理）,要及时更换转子导条或进行补焊并改正电动机的接线.在未找到故障修复前,且不可让电机频繁启动或长期运行,以使电机的故障扩大化.3.2绕线式电动机切除起动电阻后转速缓慢

故障原因：电刷压力过小、导电环接触面过于粗糙,导致导电环与电刷之间无法正常接触,进而引起火花产生,致使转速缓慢；负载机械轴被卡住；用于紧固导电环和转子绕组的螺钉松脱,导致导电环和绕组之间的连线中断,致使转速缓慢；亦有可能由于操作失误,如举刷手柄未锁定到指定位置,影响到导电环短路装置的正常工作或使转子一相断路.

维修时,应调整好电刷的实际位置,并更换接触面光滑的导电环；拧紧导电环和转子绕组的螺钉；使其保持良好的接触,注意进行正确的操作,调整举刷手柄位置.

3.3电动机无法起动并伴有嗡嗡声或电动机运行中转

速下降,滑差变大

故障原因：主要由于缺相运行引起,异步交流电动机定子所产生的圆形旋转磁场需施加三相交流电,若某相电源缺失,则定子将产生单相脉动磁场,电动机无法产生起动转矩.运行过程中,椭圆形旋转磁场在电动机的气隙中产生,这种磁场的特点是包含三相谐波成分,因此,若某相电源缺失,运行中的电动机仍可继续运作,但其磁场将会畸变,致使转子电流过大,甚至烧毁绕组,影响到转速.

维修时,应重点检查动静触点、动力线路、负荷开关的可靠性,避免缺相运行.另外,应对电动机的控制中心（即MCC功能单元）定期进行检修,重点检查接触器或中间继电器、电机保护器等电气部件.

3.4电动机绕组局部烧坏

类似于同步电动机,其绕组局部烧坏现象多因绕组电流过大引起.而致使电流过大的原因,主要包括电动机长时间高温作业,使密封老化,电机绕组受电化学腐蚀,产生短路；三相鼠笼式电动机的转子断条,导致转子在运行时发热；绕组端部与端盖相磨擦；电动机周围温度过高等.

维修时,应对受损绕组进行及时更换,按原数据要求进行重绕,调整绕组端部位置,避免与端盖磨擦；针对工作环境恶劣和温度较高的情况,应加设隔热板和保护罩,防止过度受热和电腐蚀.此外,应对电动机进行日常检修,对其重点部位用油脂或密封胶进行密封.

此外,当火花在交流电动机的转子电刷的两相中产生时,证明另一相存在断路.若交流电动机的某一相短路,则火花在三相电中均产生,产生火花较小的一相被短路.当电动机负载过重时,火花在三相电路中均产生,且都比较剧烈.维修时,可根据上述情况,酌情处理.

4结语

电动机的故障诊断及维修方法可谓多种多样,维修人员想要快速准确地对电动机故障进行维修,必须对电动机的故障现象及其成因有一个充分的了解,只有在问题中分析、实践中总结,在不同环境下灵活运用所掌握的知识,才能不断完善技能,进而达到能够快速准确地诊断出故障并且对其进行维修的目的.