电动机常见故障分析(精选十篇)
电动机常见故障分析 篇1
1 电动机通电后不启动
故障现象为电器接通电源后电动机不工作, 并且电动机无任何声响。其主要原因是电动机配备的启动电路故障。一般, 电风扇、排风扇、洗衣机等电动机均采用电容器启动运转, 而电冰箱、冷柜等则采用电阻分相启动运转。一旦启动电路中的电容器和分相电阻损坏, 就会导致电动机无法正常启动。检测时应先排除启动电容、电阻故障后, 再检查电动机自身故障。电动机自身故障一般都是绕组短路, 局部绕组烧毁导致电动机停止工作。当怀疑是电动机自身故障时, 最简单的检测方法是用万用表电阻挡测量各绕组阻值, 根据阻值发现故障。如电冰箱电动机一般启动绕组 (副绕组) 电阻值约为20Ω, 运行绕组 (主绕组) 为10Ω左右, 启动和运行绕组串接后正常阻值在30Ω左右。当绕组在发生短路后, 其电阻值均小于上述正常阻值。
2 电动机运转转速很慢
故障现象为电动机在通电后转动无力旋转很慢。其原因有多方面, 如电容启动式电动机电容器容量存在不足及漏电严重, 电源电压过低, 或者是鼠笼转子铝条部分有严重的气孔、缩孔、断条等情况, 特别是洗衣机电动机经常启动和正反交替运转, 转子铝条的感应电流大而使电磁力增大, 会产生转子铝条断裂, 从而导致转动慢和无力问题, 严重时使转子发热和产生电火花而烧坏定子绕组。
如系转子故障, 最有效的检查方法是拆开电动机外壳, 抽出转子检测转子表面嵌压的各铝条有无裂纹、缩孔、断条、断裂等故障, 当发现有断裂缝时, 可用手电钻在裂缝间钻上一个小孔, 采用相应的铝丝条嵌入孔内, 然后将其敲平铆死, 最后用钢锉和砂纸打磨平整光滑即可。当然若转子铝条断裂缝较大时, 则应用铝丝采用乙炔-氧气焊的方法加以修理。
3 电动机外壳漏电
一般来说, 电动机要求泄漏电流不大于0.8 m A, 以保证人身安全。这是因为工频交流电流1 m A就会引起麻电和痛感, 超过20—25 m A时, 就会发生人体触电事故, 所以电动机一旦外壳漏电应格外引起重视。
电动机外壳漏电的原因主要有电动机内某引出线焊接装配时碰触壳体, 电动机局部绕组烧毁引起定子与外壳间短路漏电, 长期处于潮湿环境导致电动机受潮使其电气绝缘性能被破坏而使机壳带电等。
对此类故障, 可用绝缘电阻表测量电动机主、副绕组对电动机外壳的绝缘电阻值来进行判断。电动机正常绝缘电阻值应在2 MΩ左右, 如果阻值低于1 MΩ, 则说明电动机绝缘性能很差;当测量时出现绝缘电阻表的指针来回晃动不止, 则说明电动机的绕组与定子间的某处绝缘层已被击穿。如果绝缘性能差是因电动机受潮很严重, 应拆机后对定子进行干燥处理, 如果已产生绝缘击穿应从定子上拆下绕组重绕。
4 电动机运转时温升加剧
电动机在其正常工作状态下, 当环境温度为40℃时, 其壳体表面温度一般在40—60℃, 正常允许最高温度也只在70℃左右。特别是电风扇电动机, 如果电动机工作几分钟后出现壳体表面温度剧升, 机内散发焦油臭味甚至冒烟, 则说明电动机因过热而产生故障。
电动机过热的原因主要有电动机自身存在质量问题, 电动机长期处于超负荷运行状态, 电动机散热性能很差, 电动机绕组局部短路烧毁等。
电动机温升异常增大的故障原因主要是绕组匝间短路。匝间短路是由于绕组漆包线绝缘层性能差而损坏, 从而使匝间导线直接短路, 形成了一个低阻抗的电流回路, 使匝间电流增大而使线包发热, 长期使用使整个定子绕组产生过热, 最终因热量剧升而烧损绕组。所以此类故障应拆开机壳, 查出绕组故障点。如果线包无明显的烧毁痕迹, 可将定子浸入专用绝缘漆内重新进行浸漆绝缘处理, 然后在烘箱内烘烤干燥。若线包有局部烧毁现象, 而短路点又在定子槽内, 那只有拆开并更换整个绕组线包。
5 电动机运行噪声大
三相异步电动机常见故障分析与处理 篇2
三相异步电动机应用广泛,但通过长期运行后,会发生各种故障,及时判断故障原因,进行相应处理,是防止故障扩大,保证设备正常运行的一项重要的工作。
一、通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。
1.故障原因①电源未通(至少两相未通);②熔丝熔断(至少两相熔断);③过流继电器调得过小;④控制设备接线错误。
2.故障排除①检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,修复;②检查熔丝型号、熔断原因,换新熔丝;③调节继电器整定值与电动机配合;④改正接线。
二、通电后电动机不转,然后熔丝烧断
1.故障原因①缺一相电源,或定干线圈一相反接;②定子绕组相间短路;③定子绕组接地;④定子绕组接线错误;⑤熔丝截面过小;⑤电源线短路或接地。
2.故障排除①检查刀闸是否有一相未合好,可电源回路有一相断线;消除反接故障;②查出短路点,予以修复;③消除接地;④查出误接,予以更正;⑤更换熔丝;③消除接地点。
三、通电后电动机不转有嗡嗡声
l.故障原因①定、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电;②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反;③电源回路接点松动,接触电阻大;④电动机负载过大或转子卡住;⑤电源电压过低;⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬;⑦轴承卡住。
2.故障排除①查明断点予以修复;②检查绕组极性;判断绕组末端是否正确;③紧固松动的接线螺丝,用万用表判断各接头是否假接,予以修复;④减载或查出并消除机械故障,⑤检查是还把规定的面接法误接为Y;是否由于电源导线过细使压降过大,予以纠正,⑥重新装配使之灵活;更换合格油脂;⑦修复轴承。
四、电动机起动困难,额定负载时,电动机转速低于额定转速较多
1.故障原因①电源电压过低;②面接法电机误接为Y;③笼型转子开焊或断裂;④定转子局部线圈错接、接反;③修复电机绕组时增加匝数过多;⑤电机过载。
2.故障排除①测量电源电压,设法改善;②纠正接法;③检查开焊和断点并修复;④查出误接处,予以改正;⑤恢复正确匝数;⑥减载。
五、电动机空载电流不平衡,三相相差大
1.故障原因①重绕时,定子三相绕组匝数不相等;②绕组首尾端接错;③电源电压不平衡;④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。
2.故障排除①重新绕制定子绕组;②检查并纠正;③测量电源电压,设法消除不平衡;④峭除绕组故障。
六、电动机空载,过负载时,电流表指针不稳,摆动
1.故障原因①笼型转子导条开焊或断条;②绕线型转子故障(一相断路)或电刷、集电环短路装置接触不良。
2.故障排除①查出断条予以修复或更换转子;②检查绕转子回路并加以修复。
七、电动机空载电流平衡,但数值大
1.故障原因①修复时,定子绕组匝数减少过多;②电源电压过高;③Y接电动机误接为Δ;④电机装配中,转子装反,使定子铁芯未对齐,有效长度减短;⑤气隙过大或不均匀;⑥大修拆除旧绕组时,使用热拆法不当,使铁芯烧损。
2.故障排除①重绕定子绕组,恢复正确匝数;②设法恢复额定电压;③改接为Y;④重新装配;③更换新转子或调整气隙;⑤检修铁芯或重新计算绕组,适当增加匝数。
八、电动机运行时响声不正常,有异响
1.故障原因①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦;②轴承磨损或油内有砂粒等异物;③定转子铁芯松动;④轴承缺油;⑤风道填塞或风扇擦风罩,⑥定转子铁芯相擦;⑦电源电压过高或不平衡;⑧定子绕组错接或短路。
2.故障排除①修剪绝缘,削低槽楔;②更换轴承或清洗轴承;③检修定、转子铁芯;④加油;⑤清理风道;重新安装置;⑥消除擦痕,必要时车内小转子;⑦检查并调整电源电压;⑧消除定子绕组故障。
九、运行中电动机振动较大
1.故障原因①由于磨损轴承间隙过大;②气隙不均匀;③转子不平衡;④转轴弯曲;⑤铁芯变形或松动;⑥联轴器(皮带轮)中心未校正;⑦风扇不平衡;⑧机壳或基础强度不够;⑨电动机地脚螺丝松动;⑩笼型转子开焊断路;绕线转子断路;加定子绕组故障。2.故障排除①检修轴承,必要时更换;②调整气隙,使之均匀;③校正转子动平衡;④校直转轴;⑤校正重叠铁芯,⑥重新校正,使之符合规定;⑦检修风扇,校正平衡,纠正其几何形状;⑧进行加固;⑨紧固地脚螺丝;⑩修复转子绕组;修复定子绕组。
十、轴承过热
1.故障原因①滑脂过多或过少;②油质不好含有杂质;③轴承与轴颈或端盖配合不当(过松或过紧);④轴承内孔偏心,与轴相擦;⑤电动机端盖或轴承盖未装平;⑥电动机与负载间联轴器未校正,或皮带过紧;⑦轴承间隙过大或过小;⑧电动机轴弯曲。
2.故障排除①按规定加润滑脂(容积的1/3-2/3);②更换清洁的润滑滑脂;③过松可用粘结剂修复,过紧应车,磨轴颈或端盖内孔,使之适合;④修理轴承盖,消除擦点;⑤重新装配;⑥重新校正,调整皮带张力;⑦更换新轴承;⑧校正电机轴或更换转子。
十一、电动机过热甚至冒烟
1.故障原因①电源电压过高,使铁芯发热大大增加;②电源电压过低,电动机又带额定负载运行,电流过大使绕组发热;③修理拆除绕组时,采用热拆法不当,烧伤铁芯;④定转子铁芯相擦;⑤电动机过载或频繁起动;⑥笼型转子断条;⑦电动机缺相,两相运行;⑧重绕后定于绕组浸漆不充分;⑨环境温度高电动机表面污垢多,或通风道堵塞;⑩电动机风扇故障,通风不良;定子绕组故障(相间、匝间短路;定子绕组内部连接错误)。
小议电动机常见故障的分析与检修 篇3
关键词:电动机常见故障 维护 检修 分析
中图分类号:TM32文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0096-01
为保证时机的正常工作对运行的电动机要进行检修,对于电动机的运转环境要做到防砸、防淋、防潮。对于环境不良,经常挪动、频繁起动、过载运行等要加强日常维护和保养,及时发现和消除隐患。
1电动机电气常见故障的分析和处理
1.1接通后,电动机只嗡嗡不起动
可能原因:电源没有全部接通成单相起动;电动机过载;被拖动机械卡住;绕线式电动机转子回路开路成断线;定子内部首端位置接错,或有断线、短路。
处理方法:检查电源线,电动机引出线,熔断器,开关的各对触点,找出断路位置,予以排除;卸载后空载或半载起动;检查被拖动机械,排除故障;检查电刷,滑环和起动电阻各个接触器的接合情况;重新判定三相的首尾端,并检查三相绕组是否有灿线和短路。
1.2电动机起动困难,转速低
可能原因:电源电压较低;原为角接误接成星接;鼠笼型转子的笼条端脱焊,松动或断裂。
处理方法:提高电压;检查铭牌接线方法,改正定子绕组接线方式;进行检查后并对症处理。
1.3电动机使用时超温
可能原因:电源电压过低,电动机在额定负载下造成温升过高;电动机通风不良或环境湿度过高;电动机过载或单相运行;电动机起动频繁或正反转次数过多;定子和转子相擦。
处理方法:测量空载和负载电压;检查电动机风扇及清理通风道,加强通风降低环温;用钳型电流表检查各相电流后,对症处理;减少电动机正反转次数,或更换适应于频繁起动及正反转的电动机;检查后姨症处理。
1.4动电机运转时噪声大
为了调整滑差电机动平衡,其电枢和磁极转子的两端分别装有配重装置。如果这部分装置稍有松动,那么滑差电机在高速转动时就会偏离原釆的位置。故障如果发生在主传动电机的外瑞面,就会造成电枢和磁极转子的局部摩擦,使噪声加大。这时就需要停机修理,恢复电枢和磁极转子的动平衡,并重新找好原动平衡配重的位置并将其固定好,使主传动电机正常运转。通风不良。如风扇脱落、通风道堵塞等。.过载。致使电流过大而使定子绕组过热。定子绕组匝间短路或三相电流不平衡
1.5动电机制动电磁离合器烧毁
必须保持胶印机制动离合器的磁轭、衔铁、摩擦片等部位的清洁,无油污和任何杂物。工作时间一长、接触不良,而且摩擦片中的这些杂质加大了离合器在工作时的摩擦负荷。电气元件由于接触不良而不吸合,使其温度升高,制动电磁离合器线圈的绝缘便会过早受到损害,以致最后被烧毁。因此要特别注意维护保养,离合器散热通风,减少损耗,降低工作温度,延长电气元件使用寿命。
1.6绝缘电阻低
可能原因:绕组受潮或淋水滴入电动机内部;绕组上有粉尘,油圬;定子绕组绝缘老化。
处理方法:将定子,转子绕组加热烘干处理;用汽油擦洗绕组端部烘干;检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板;一般情况下需要更换全部绕组。
1.7电动机外壳漏电
可能原因:电动机引出线的绝缘或接线盒绝缘线板;绕组端部碰机壳;电动机外壳没有可靠接地
处理方法:恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板;如卸下端盖后接地现象即消失,可在绕组端部加绝缘后再装端盖;按接地要求将电动机外壳进行可靠接地。
1.8电动机运行时声音不正常
可能原因:定子绕组连接错误,局部短路或接地,造成三相电流不平衡而引起噪音;轴承内部有异物或严重缺润滑油。
处理方法:分别检查,对症下药;清洗轴承后更换新润滑油为轴承室的1/2-1/3。
1.9电动机使用时发生振动
可能原因:电动机安装基础不平;电动机转子不平衡;皮带轮或联轴器不平衡;转轴轴头弯曲或皮带轮偏心;电动机风扇不平衡。
处理方法:将电动机底座垫平,时机找水平后固牢;转子静平衡或动平衡;进行皮带轮或联轴器校平衡;校直转轴,将皮带轮找正后镶套重车;对风扇校静。
2电动机机械常见故障的分析和处理
2.1定、转子铁芯故障检修
定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成,是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。
①轴承过度磨损或装配不良,造成定、转子相擦,使铁芯表面损伤,进而造成硅钢片间短路,电动机铁损增加,使电动机温升过高。②拆除旧绕组时用力过大,使倒槽歪斜向外张开。③因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀,此时需用砂纸打磨干净,清理后涂上绝缘漆。④因绕组接地产生高热烧毁铁芯或齿部。可用凿子或刮刀等工具将熔积物剔除干净,涂上绝缘溱烘干。⑤铁芯与机座间结合松动,可拧紧原有定位螺钉。若定位螺钉失效,可在机座上重钻定位孔并攻丝,旋紧定位螺钉。
2.2轴承故障检修
转轴通过轴承支撑转动,是负载最重的部分,又是容易磨损的部件。
①故障检查
运行中检查:滚动轴承缺油时,会听到骨碌骨碌的声音,若听到不连续的梗梗声,可能是轴承钢圈破裂。轴承内混有沙土等杂物或轴承零件有轻度磨损时,会产生轻微的杂音。
拆卸后检查:先察看轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕、是否磨损等,
②故障修理
轴承外表面上的锈斑可用砂纸擦除,然后放入汽油中清洗;或轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时,应更换新轴承。更换新轴承时,要选用与原来型号相同的轴承。
电动机常见故障分析与维护 篇4
关键词:电动机,故障,起动,振动,噪声,维护
1 电动机的的概念及工作原理
电动机是一种旋转式机器, 主要工作原理是把电能转换成机械能, 它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子, 其导线中有电流通过并受磁场的作用而使转动, 这些机器中有些类型可作电动机用, 也可作发电机用。在机械、冶金、石油、煤炭、化学、航空、交通、农业以及其他各种工业中, 电动机都被广泛地应用着。随着工业自动化程度不断提高, 需要采用各种各样的控制电机作为自动化系统的元件, 人造卫星的自动控制系统中, 电机也是不可缺少的。此外在国防、文教、医疗及日常生活中 (现代化的家电工业中) 电动机也愈来愈广泛地应用起来。但是在日常生活中, 电动机和机械系统不可避免地劣化并发生故障, 这些故障可能使生产停顿, 导致代价昂贵的维修和停机损失。因此如何在运行中更早知道电机的运行状态, 做出维修计划。在故障来临之际如何快速、及时、准确地在线检测出电机的故障, 是运行部门和维护部门十分关心的一个重要议题。
2 电动机的故障原因及分析
2.1 电动机的起动故障
起动机不转。故障现象与故障原因:起动时, 起动机不转动, 可能故障如下:
电源故障:蓄电池严重亏电或极板硫化、短路等, 蓄电池极桩与线夹接触不良, 起动电路导线连接处松动而接触不良等。起动机故障:换向器与电刷接触不良, 激磁绕组或电枢绕组有断路或短路, 绝缘电刷搭铁, 电磁开关线圈断路、短路、搭铁或其触点烧蚀等。起动继电器故障:起动继电器线圈断路、短路、搭铁或其触点接触不良。点火开关故障:点火开关接线松动或内部接触不良。起动系线路故障:起动线路中有断路、导线接触不良或松脱等。
故障诊断方法:检查电源:按喇叭或开大灯, 如果喇叭声音小或嘶哑, 灯光比平时暗淡, 说明电源有问题。检查起动机:用起子将起动机电磁开关上连接蓄电池和电动机导电片的接线柱短接, 如果起动机不转, 则说明是电动机内部有故障, 应拆检起动机。检查电磁开关:用起子将电磁开关上连接起动继电器的接线柱与连接蓄电池的接线柱短接, 若起动机不转, 则说明起动机电磁开关有故障, 应拆检电磁开关。检查起动继电器:用起子将起动继电器上的“电池”和“起动机”两接线柱短接, 若起动机转动, 则说明起动继电器内部有故障。否则应再作下一步检查。
检查点火开关及线路:将起动继电器的“电池”与点火开关用导线直接相连, 若起动机能正常运转, 则说明故障在起动继电器至点火开关的线路中, 可对其进行检修。
起动机起动无力。故障现象与故障原因:起动时, 起动机转速明显偏低甚至于停转, 可能的故障有:电源故障:蓄电池亏电或极板硫化短路, 起动电源导线连接处接触不良等;起动机故障:换向器与电刷接触不良, 电磁开关接触盘和触点接触不良, 电动机激磁绕组或电枢绕组有局部短路等。
故障诊断方法:如出现起动机运转无力, 首先检查起动机电源, 如果起动电源无问题, 则应拆检起动机, 首先检查电磁开关接触盘、换向器与电刷的接触情况, 其次检查激磁绕组和电枢绕组。
起动机空转。故障现象与故障原因。接通起动开关后, 只有起动机快速旋转而发动机曲轴不转。这种症状表明起动机电路畅通, 故障在于起动机的传动装置和飞轮齿圈等处。
故障诊断方法:若在起动机空转的同时伴有齿轮的撞击声, 则表明飞轮齿圈牙齿或起动机小齿轮牙齿磨损严重或已损坏, 致使不能正确地啮合;起动机传动装置故障有:单向啮合器弹簧损坏;单向啮合器滚子磨损严重;单向啮合器套管的花键槽锈蚀, 这些故障会阻碍小齿轮的正常移动, 造成不能与飞轮齿圈准确啮合等;有的起动机传动装置采用一级行星齿轮减速装置, 其结构紧凑, 传动比大, 效率高。但使用中常会出现载荷过大而烧毁卡死。有的采用摩擦片式离合器, 若压紧弹簧损坏, 花键锈蚀卡滞和摩擦离合器打滑, 也会造成起动机。
2.2 电动机的振动故障
振动故障一般包括机械和电气两方面的故障机械部分故障主要有以下几点:
联动部分轴系不对中, 中心线不重合, 定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中, 对中不良、安装不当造成的。还有一种情况, 就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的, 但运行一段时间后由于转子支点, 基础等变形, 中心线又被破坏, 因而产生振动。
与电机相联的齿轮、联轴器有毛病。这种故障主要表现为齿轮咬合不良, 轮齿磨损严重, 对轮润滑不良, 联轴器歪斜、错位, 齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重, 都会造成一定的振动。
电机本身结构的缺陷和安装的问题。这种故障主要表现为轴颈椭圆, 转轴弯曲, 轴与轴瓦间间隙过大或过小, 轴承座、基础板、地基的某部分乃至整个电机安装基础的刚度不够, 电机与基础板之间固定不牢, 底脚螺栓松动, 轴承座与基础板之间松动等。而轴与轴瓦间间隙过大或过小不仅可以造成振动还可使轴瓦的润滑和温度产生异常。
电机拖动的负载传导振动。例如:汽轮发电机的汽轮机振动, 电机拖动的风机、水泵振动, 引起电机振动。
电气部分的故障是由电磁方面的原因造成的。主要包括:交流电机定子接线错误、绕线型异步电动机转子绕组短路, 同步电机励绕组匝间短路, 同步电机励磁线圈联接错误, 笼型异步电动机转子断条, 转子铁心变形造成定、转子气隙不均, 导致气隙磁通不平衡从而造成振动。
2.3 电动机的噪声故障
区分的方法是, 先运行电动机, 仔细听运转时的声音, 然后停电。若不正常声音消失, 说明系电动机电磁部分故障, 否则是机械故障。
机械噪声。轴承发出的噪声。可能是轴承钢珠破碎, 润滑油太少。检查方法是, 用螺丝刀头部顶在轴承盖的外面, 耳朵附在柄部, 可近到“咕噜咕噜”的声音 (用合适的空心管最好, 听出的声音极清楚) , 说明系轴承故障;空气摩擦产生的噪声很均匀, 不强烈, 是正常现象;电动机扫膛引起的噪声, 为“嚓嚓”声。新修复的电动机运行时, 如发现噪声, 可检查电动机电流是否平衡, 转动是否灵活, 是否达到额定转速。若无以上问题, 可能是定子槽内绝缘纸或竹楔突出槽口外, 致使转子与某处摩擦。其声音既尖又高。
电磁噪声。转子和定子配合不好。正常情况下, 定子长度应比转子长度略长一点, 噪声为低沉的嗡声。
3 转子轴向移位。造成电磁噪声而且空载电流增大, 电动机电磁性能降低。
产生原因为定子、转子槽数配合不当;误装了其他电动机的转子, 定、转子间隙不均匀;电动机绕组缺相, 匝间短路, 相间短路;过载运行都能引起电磁噪声。
4 电动机的日常维护
为了保证电动机正常工作, 除按操作规程正确使用电动机, 运行过程中注意正常监视外, 还应对电动机进行定期检查维护, 其主要内容有:
清擦电动机外部, 及时除去机座外部的灰尘、油污。检查、清擦电动机接线端子, 观察接线螺丝是否松动、烧伤等。
检查传动装置包括皮带轮或联轴器等有无破裂、损坏, 安装是否牢固等。
定期检查、清洗电动机轴承, 更换润滑油。
电机绝缘性能的检查。电动机绝缘性能的好坏不仅影响到电动机本身的正常工作, 而且还会危急人身安全, 故电动机在使用过程中, 应检查绝缘电阻, 特别是电机搁置一段时间不用后及在雨季电动机受潮后, 还要注意查看电动机壳接地是否可靠。
清扫电刷与换向器表面, 检查电刷与换向器接触是否良好, 电刷压力是否适当
参考文献
[1]《农业机械化与现代化》2005年第四期
[2]《电动机使用与故障分析》2004年第三期
电动机常见故障分析 篇5
近十几年里,中国有越来越多的用户在使用美国莱康明航空发动机,随着维护的深入,发现发动机故障率中占比例最高的是点火系统故障。下面以德事隆・莱康明公司生产的IO -3 6 0 -L 2 A发动机选用的美国CHAM PION公司生产的点火系统为例,分析点火系统在飞行使用中最常遇到的问题及分享排故的一些经验。
1 莱康明发动机点火系统基本组成及分布
莱康明发动机点火系统主要由:磁电机(包括外部导线和开关)、高压导线和电嘴三部分组成。每个气缸有两个电嘴,分别安装在气缸头的上部和下部,有两个磁电机通过高压导线分别控制每个气缸的一个电嘴,即一台发动机有两套独立的点火系统。一般两个磁电机是分开安装的,也有两个磁电机合在一起共用一个转子,由一个传动齿轮带动。阿维科・莱康明公司生产的IO -5 4 0 -C4D5D发动机选用的D6 LN-3 0 0 0型磁电机就属于这一类。各型莱康明发动机使用的磁电机原理大同小异。
2 磁电机单磁掉转异常故障
发动机在使用中,飞行人员或机务人员在对发动机试车时,在对磁电机进行试单磁工作时,常会遇到这样两种情况:要么单磁工作时发动机不掉转,要么单磁工作时发动机转速迅速下降,发动机失去功率。这两种情况可以归结为:(1)在单磁位双磁工作。(2)在双磁位单磁工作。
3 在单磁位双磁工作分析
3.1 在单磁位双磁工作的原因
它的现象即试车试单磁时,一个磁电机工作时发动机不掉转,另一个磁电机工作时发动机掉转正常。这种现象的原因是在试单独的一个磁电机工作性能时,另一个磁电机没有关闭,而在正常工作。在日常维护中,排故时会发现,另一个磁电机由低压电路中的电容正极引出接到磁电机开关的接地线断路。而最可能断开的位置在电容正极引出的接线桩处的接地线的接线片根部导线断开。这样就造成了这个磁电机不能关闭。本来应该在试单磁时,让另一个磁电机通过接地线在磁电机开关处接地,使其不工作。现在接地线断路,就等于磁电机低压电路中的一次线圈始终能产生感应电流。发动机转动,断电器就会正常工作,一次线圈就会产生自感应电动势,从而让高压电路中的二次线圈产生感应电动势,让磁电机始终产生高压电。因为接地线断开就等于磁电机开关对磁电机的控制失去作用,磁电机开关无法让磁电机的一次线圈接地,只要发动机转动这个磁电机就正常工作,就无法试单磁。
3 .2 定时灯在查找单磁位双磁工作故障中的应用
定时灯是给磁电机在外定时安装中,判断磁电机是否安装精确的工具。大多使用以电池为电源的定时灯,如E A S T E R NT ECHNOL O GY COR P OR AT ION生产的E50型定时灯。这种定时灯在磁电机断电器触点断开时灯亮,闭合时熄灭。交流定时灯的工作方式与上述相反,当断电器触点断开时灯熄灭。在上述故障的分析中,在单磁位双磁工作的故障是可以在运转发动机试单磁中检查出来的。但是当停车排故时,拆掉了发动机整流罩,可是肉眼却看不出电容正极到磁电机开关的接地线哪里断了。因为有时导线内部的金属线断了,而外面的绝缘层完好无损。这时发动机试车人员甚至会怀疑自己的判断,记不清是左磁不掉转还是右磁不掉转,而装回整流罩给发动机试车又很麻烦。这时使用定时灯就可以简单有效的判断哪个磁电机不能接地。把定时灯的两根正线接在两个磁电机的电容正极,而负线接地,此时磁电机开关都在OF F位。当拆掉电嘴,顺旋向搬动螺旋桨到一号缸膨胀作功行程使冲击联轴器脱开,然后回搬螺旋桨到一号缸压缩行程上死点前2 5 °附近来回晃动时,会发现有个定时灯会亮而另一个灯始终不亮,不亮那个灯相连的磁电机为正常,亮灯相连的那个磁电机为故障。因为磁电机开关在OF F位,两个磁电机均应接地。亮灯说明这个磁电机没接地,断电器对低压电路起作用。这时只要找到这个磁电机接地线断开的位置就可以排除故障,断处多在电容正极接线处的接线片根部胶套内。这是一个利用定时灯排故非常好的例子。
3.3 在双磁位单磁工作分析
这类故障只能在试车试单磁时才能发现。它的现象是当磁电机开关位于单磁位时,一个磁电机单独工作时,发动机不掉转,而另一个磁电机单独工作时,发动机转速迅速下降直至为零,即发动机不工作。这是因为有一个磁电机使终没有工作,即无论磁电机开关在双磁位还是在不掉转的单磁位,都只有一个磁电机在工作。另一个不工作的磁电机故障的原因有很多。比如装配磁电机时未连接内部的电容插线;磁电机断电器故障;磁电机分电器故障;磁电机线包不绝缘等。当更换这个故障磁电机后,发动机单磁掉转就可恢复正常。
4 电嘴积碳引起的发动机抖动
莱康明的发动机抖动多数是由电嘴积碳,造成电嘴的中央极和旁极相连,而使电嘴不跳火。对于四缸的莱康明发动机,如IO-36 0 -L 2A发动机,在查找故障电嘴时,有如下规律:如果是左磁电机单独工作时,发动机抖动并掉转2 0 0 R P M以上,则检查左边2、4 缸下部电嘴和右边1、3 缸上部电嘴,简称“左下右上”;如果是右磁电机单独工作时,发动机抖动并掉转20 0R PM以上,则检查右边1、3缸下部电嘴和左边2、4缸上部电嘴,简称“右下左上”。对于装有G10 0 0系统的飞机,甚至可以根据每个气缸的排气温度的差异,确定是哪一个电嘴故障。有少数比例的飞机,在出原厂时,磁电机的接地线在磁电机的开关处或电容正极接线处,左磁电机和右磁电机互相接反。这并不影响飞机的安全性,但对排故有影响。比如现在试车试单磁,左磁电机工作右磁电机接地。发现发动机抖动并掉转3 0 0 R P M,2 号缸排气温度异常,初步判定为2号缸下部电嘴因积碳而未工作。而因左、右磁电机接地线接反,实际故障的.电嘴为2号缸上部电嘴。
5 点火系统隔波装置故障引起的机载电子设备干扰
5.1 磁电机及其外部导线的隔波
先介绍磁电机外部的连接导线,这很容易让人混淆。S L ICK磁电机的电容正极__越小,国内一些设计院推荐压低水位距离转轮下环1~2 m,转轮直径越大、转速越高的机组可以取较大值。
4.7 给气开始时间
为防止抽水调相起动时发电电动机的起动电流过大,一般在低转速时(10 %~15%额定转速)即开始给气压水。发电调相的启动是先发电并网再转发电调相,故在额定转速下给气压水,此时要防止机组进入深度反水泵而导致机组逆功率保护动作出口,通常需要快速压气和适时闭锁逆功率保护。
4.8 补气
漏气点:主轴密封处漏气至水车室;竖向回流与水平回流引起的尾水管逸气;水环排水阀夹杂气、水至尾水管肘段。从天荒坪、宜兴实际运行情况观察,主轴密封处的漏气很少,但在机组调相运行时,尾闸处确有大量的气体排出,证明后两种漏气确实存在。补气方式有:连续补气:需要补气阀保持一个合适的开度,将补气阀常开,但此开度很难找到。根据尾水管水位控制补气:一般在尾水管设水位测量装置,在调相时投入。这种方法的主要影响在于尾水管肘管处振动大,环境湿度大,对水位测量装置的技术要求高。根据吸收功率控制补气:据试验证明,转轮在空气中旋转所消耗的功率仅为相同条件下在水中旋转消耗功率的10 %-3 5%,故可利用功率继电器来控制补气,该法的缺点在于,补气只能在水淹没了转轮后开始,会造成不必要的能量损失,增大机组的振动。
4.9 排气结束的判据
广蓄是利用安装在排气管上的一个流量传感器进行判断,当探测到水流量后延时结束排气。天荒坪、宜兴则是通过测量机组的吸收功率判断排气是否结束。因为相同转速下,转轮从部分淹没在水中到全部淹没,吸收功率激增,根据宜兴的运行经验,吸收功率从16-17 mW激增到4 0 mW。
4.10 上下迷宫环冷却
调相运行时,转轮在空气中旋转摩擦会产生热量,使转轮和上下迷宫环发热,因此,必须向上下迷宫环提供冷却水。
4.11 冷却水取水口
调相时需要对冷却水的水温进行限制。现在一般将取水口和排水口分别布置在尾水管靠尾水事故闸门侧和靠转轮侧,避免造成冷却水死循环。
4.12 尾水管高度
当机组转速达到额定值时,转轮下方会产生强烈的气旋,引起尾水管中水体旋转。在高水头机组中水体的倾斜可以达到45 °,若尾水管高度不够,被压下来的空气可由肘管上部逸出,或者旋转水体的上部会撞击转轮。因此在尾水管的设计中必须考虑到压水起动的特殊现象。
4.13 导叶小开度
宜兴曾出现过机组从抽水调相转抽水过程中,导叶开度至4.1%(球阀开度约41%),导水机构发生剧烈振动,部件严重损坏;另外在机组水泵停机(导叶开度13-14%)、水轮机甩负荷试验停机(导叶开度7%)时也出现过类似情况。检查分析认为此现象是由导叶立面间隙(缝隙或导叶开口)进、出口的压力差激发并维持的自激振动引起导叶振动并发生了扭转引起的。临时处理措施主要有:加固导水机构;加大导叶开启速度,缩短导叶小开度运行时间;改变机组开机流程;损坏设备更换、坚固等。最终的处理措施包括:增加导叶臂长由1. 0 6 7~1.10 7,用以改善水泵模式下的颤振稳定性;减小导听缝隙长度由6 0 m m到约2 0 m m,用以改善二次稳定流和缝隙中压力脉动的放大作用;对导叶尾部(水泵模式)进行了修型,减小出水边侧的臂长。导叶修型后,宜兴进行了各种稳定工况、暂态过程和工况转换试验,均没有出现自激振动。
4.14 保护配制
为了提高调相的启动成功率与运行可靠性,需对保护做特殊的配置,如:由于调相启动过程中的电流很小(宜兴:调相启动过程中最大电流约0 .7 6 k A;调相运行电流约0 .3 k A;抽水运行电流约10 k A),需对差动保护、低压过流保护、定子接地保护(9 5%、10 0 %)、过电压等整定特殊的定值;由于抽水蓄能机组具有发电与抽水两个方向,需对方向性保护如负序过流、失磁保护、相序监视等配置不同方向的保护并选择性投入。
5 结语
汽车发动机常见故障的诊断措施分析 篇6
关键词:汽车发动机;常见故障;诊断措施
汽车发动机是汽车的重要动力单元,由于汽车日常保养工作的欠缺以及使用方法和维护不当等问题,致使汽车发动机很容易出现相应的故障,进而降低了汽车的使用寿命,影响了汽车的正常使用。
一、汽车发动机常见故障分析
(一)发动机的启动故障分析
汽车发动机启动问题是发动机较为常见的故障之一。造成发动机启动问题的原因有很多,如汽车火花塞出现问题,或者汽车发动机电流线路故障问题,这些都会造成发动机启动困难等故障导致汽车无法正常行驶。
(二)发动机噪音故障分析
发动机噪音问题,就是指汽车在正常行驶过程中,由于某些原因导致发动机内部传出不良声响。造成汽车发动机出现噪音问题的原因有很多,如发动机内部相关零件松动或损坏、汽车发动机内相关电路漏电问题以及气门故障等,这些都会造成不同程度的噪音问题,影响汽车的正常使用。
(三)发动机的气缸故障分析
气缸是汽车发动机的重要结构,是活塞进行快速运转的主要工作单元。如果气缸出现问题,就会造成汽车油耗增加、汽车行驶动力不足,甚至是汽车发动机烧毁等事故的发生。因此,气缸问题是发动机的主要问题。造成气缸故障的原因主要是气缸密闭性受损,导致漏水、漏气,或气缸活塞轴出现了不良运动状况等。
(四)发动机放炮和震爆故障分析
发动机放炮和震爆现象比较常见,主要是指汽车尾部排气管出现猛烈的放气现象,这主要是因为汽车发动机内部汽油燃烧不充分或是汽车发动机内的化油器出现故障所致。一般来说,发动机发泡和震爆现象表明发动机内部出现了严重的运行问题,而如果汽油燃烧不充分就会带来较为严重的汽油消耗,甚至影响汽车的使用寿命。
二、汽车发动机常见故障的诊断措施
汽车发动机对于汽车的正常使用具有非常重要的意义,因此我们必须要保证汽车发动机的保养工作,从而保证汽车发动机的健康运行状态。因为一旦汽车发动机出现故障,极易出现严重的后果。以下是我结合多年工作经验所总结的有关发动机常见事故的相关诊断措施:
(一)启动故障诊断措施
火花塞是汽车发动机内引燃气缸内油气,从而保证汽车正常启动的重要部件,一旦火花塞出现问题,就会造成汽车发动机无法正常启动的问题发生。因此,当汽车发动机出现启动故障时,先要将火花塞从汽车上取下,检查火花塞有无损坏、沾油的情况,然后通过相关电流设备进行火花塞的放电实验,观察是否能够进行正常放电。如果火花塞出现上述问题,就要及时对其进行更换。若火花塞没有问题,这时我们就需要对喷油嘴进行相关故障的排查。因为喷油嘴是控制油气正常通行的装置,如果喷油嘴无法保证油气的正常通行,同样会造成发动机难以启动。
(二)发动机噪音故障的诊断措施
发动机噪音故障可以根据具体的噪音效果来进行初期判断:如果发动机出现没有规律的抖动,且发出不连续性的高低声音,则说明是发动机的点火系统出现问题,这时我们需要观察发动机风扇叶的转动情况,并依次短接火花塞,最终判断出问题的具体原因。
(三)发动机气缸问题诊断措施
当发动机气缸结构出现问题后,我们必须要观察气缸有无漏水、漏气现象,如果有上述现象出现,则可以对气缸垫进行相应的检查,一般气缸垫出现烧蚀和损坏后,同样会出现气缸漏气、漏水的问题。当然,发动机发动之后有“突突突”的声音,也可以说明是气缸垫出现了一定的问题,从而判断出这一故障的真正原因。
(四)发动机放炮和震爆故障的诊断措施
当发动机排气管出现放炮故障时,则证明发动机的分电器部件或是高压线安装出现了一定的故障。因此,当排气管出现放炮故障时,我们可以将分电器沿着分火头方向进行转进,加大分电器的提前角,或是重新调整分电器的安装位置,这样就可以很好地解决放炮问题。而如果放炮现象比较严重,且伴有回火现象的出现,则可以基本确定是分缸高压线出现了差错。
此外,当发动机排气管出现震爆现象时,主要是发动机内油气无法正常燃烧所导致的。一般情况下,造成这一保障的原因主要有燃料品质问题、发动机负荷问题以及燃烧室出现状况等。具体判断方法如下:启动发动机,加大发动机的运行负荷,然后将高档换为低档,使发动机处于小负荷状态,如果这时发动的震爆现象减少,则证明发动机震爆现象是由于发动机负荷问题所致;燃料品质因素的检验方法则较为简单,即将发动机内部的燃烧排空,然后更换为其他质量相对较高的燃料,如果汽车震爆现象减轻或消失,则可以说明发动机震爆故障是由于燃料品质所致,与发动机自身无关;对于燃烧室状况所导致的震爆故障检验,较常用的手段就是改变发动机的点火提前角,如果提前角改变,发动机相应的震爆故障效果也随之变化,则可以说明发动机震爆故障是由于燃烧室状况所致,需要针对燃烧室进行相应的修复。
三、总结
汽车发动机的正常运行,是保证汽车正常行驶的重要条件。因此,当汽车发动机出现故障时,我们应该采用较为合理的检查措施。只有这样,才能确定汽车发动机故障的原因,从而根据原因进行相应的修理,最终保证汽车发动机的良好运行,确保道路行驶安全。
参考文献:
1.贾永枢.现代汽车故障码探讨[J].大众科技,2008(10).
2.陶建雪.关于汽车故障诊断方法的探讨[J].硅谷,2010(14).
电动机的选择要素及常见故障分析 篇7
(1)根据机械的负载性质和生产工艺对电动机的启动、制动、调速等要求选择电动机类型,如表1所示。
(2)电动机功率选择应考虑的问题。选择电动机功率时应根据负载转矩、速度变化范围和启动频繁程度等要求考虑电动机的温升,这是主要的问题,然后还需考虑过载能力和启动转矩。
电动机的温升与一定的功率相对应,额定功率时,其温升不应超过绝缘等级的温升限制。因此,选择电动机额定功率时,需要根据机械负荷的轴功率对所选电动机的发热进行校验,保证电动机在整个运行过程中的最高稳定温升不超过电动机绝缘等级的温升限制。
常用电机绝缘等级温升限制要求(电阻法)如表2所示。
电动机功率选择步骤:
1)计算负荷机械所需的轴功率P;
2)预选电动机,选择电动机的额定功率PN≥P;
3)校验电动机的发热、过负荷能力和启动能力。
(3)根据使用环境选择防护方式,如表3所示。
常用电机规定的防护等级:Y型电机(IP23),(IP44);YD型电机(IP44);YR型电机(IP23),(IP44);YZ型、YZR型电机(IP44);YEJ型电机(IP44);YTSP型、YTSZ型电机(IP44);YGa型、YGb型电机(IP54);
户外型、防腐型电机:卧式为(IP55)、立式为(IP54)。
订货有特殊要求时,需指明防护等级。
(4)根据电压标准和对功率因素的要求,确定电动机的电压等级。
中小型三相异步电动机的额定电压主要有380V、3000V、6000V;直流电动机的额定电压主要有160V、220V、440V,主要应用场合如表4。
(5)根据机械的使用转速、机械减速机构布置和良好的性价比,选择电动机的额定转速。
对相同功率电动机而言,电动机的转速越高,体积和质量就越小,价格越低。选择电动机的额定转速时应同时考虑传动机构及其速比的选择,若速比选择过大,尽管电动机的体积和价格降低了,但传动机构的体积增大,结构会复杂,价格也相应较贵,所以需综合考虑电动机与传动机构的技术性和经济性。
1)对于连续工作,很少启动、制动的工况,主要考虑对投资、占地面积、维护检修等方面进行技术经济比较来确定合适的传动机构减速比和电动机的额定转速。
2)对于经常启动、制动和反转的工况,应根据最小过渡时间、最小能耗等条件来选择传动机构减速比和电动机的额定转速,此时应注意综合考虑电机和传动系统飞轮矩对其的影响。
3)对工作转速要求较高的机械,如泵、压缩机、鼓风机等,可选用相应转速的电动机直接与机械连接。
2 电动机的常见故障原因分析及解决方法
电动机在使用过程中可能发生各种故障,主要体现在电气和机械两方面。电气主要有定子绕组、转子绕组、定转子铁心、开关及启动设备的故障等;机械方面主要有轴承、转轴、风扇、负荷等的故障。及时判断故障原因并处理,是防止故障扩大,保证设备正常运行的重要前提,下面就三相异步电动机的常见故障、故障原因及处理方法予以介绍,供分析处理故障时参考。
(1)通电后电动机转不动,然后熔丝熔断
故障原因:1)缺一相电源;2)定子绕组相间短路;3)定子绕组接地;4)定子绕组接线错误;5)熔丝截面过小。
处理方法:1)找出断线处并连接好;2)查出短路点,予以修复;3)查出接地点,予以消除;4)查出错接处并更正;5)更换熔丝。
(2)通电后电动机转不动,但有嗡嗡声
故障原因:1)定、转子绕组或电源有一相断路;2)绕组引出线或绕组内部接错;3)电源回路接点松动,接触电阻大;4)电动机负荷过大或转子卡阻;5)电源电压过低;6)轴承卡阻。
处理方法:1)查明断路点予以修复;2)判断绕组首尾端是否正确并改正;3)紧固松动螺钉,用万用表判断各接点是否假接并更正;4)查出并消除机械故障;5)检查三相绕组接线是否把△形误接为Y形并更正;6)修复轴承或加油脂。
(3)电动机启动困难、带额定负荷时转速明显低于额定值
故障原因:1)电源电压过低;2)△形误接为Y形;3)笼型转子开焊或断裂;4)定子绕组局部线圈接错;5)负荷过大。
处理方法:1)测量电源电压并设法达到要求值;2)纠正接法;3)检查开焊和断点并修复;4)查出错接处并更正;5)减小负荷。
(4)电动机过热甚至冒烟
故障原因:1)电动机过负荷或频繁启动;2)电源电压过低;3)电动机缺相运行;4)定、转子铁心相擦;5)电机通风不良;6)定子铁心硅钢片之间绝缘不良。
处理方法:1)减小负荷,按规定控制启动次数;2)调整电源电压;3)查出断路处并修复;4)查出原因,消除摩擦;5)检查风扇,疏通风道;6)减小处理铁心绝缘。
(5)电动机运行响声不正常
故障原因:1)定、转子铁心松动;2)定、转子铁心相擦;3)轴承润滑不良;4)风扇与风罩相擦。
处理方法:1)检修定、转子铁心,重新压紧;2)消除摩擦;3)加注润滑脂;4)重新安装风扇或风罩。
(6)电动机在运行中振动较大
故障原因:1)电动机地脚螺栓松动;2)地基不平或不牢固;3)联轴器中心未校正;4)风扇不平衡;5)轴承磨损间隙过大;6)定子绕组局部短路或接地;7)绕线转子局部短路。
处理方法:1)拧紧电动机地脚螺栓;2)加固地基并整平;3)校正联轴器中心;4)检修风扇,校正平衡;5)检修或更换轴承;6)寻找定子绕组短路或接地点并修复;7)修复转子绕组。
(7)轴承过热
故障原因:1)轴承中润滑脂过多;2)润滑脂变质或含杂质;3)轴承与轴颈配合不当(过紧或过松);4)转轴弯曲;5)电动机搁置太久。
处理方法:1)按规定加润滑脂;2)清洗轴承后换洁净润滑脂;3)过紧应车削或磨削轴颈,过松可用黏结剂修复;4)校正转轴或更换转子;5)空负荷运转,过热时停车,冷却后再走,反复走几次。
(8)空负荷电流偏大(正常空负荷电流为额定电流的20%~40%)
故障原因:1)电源电压过低;2)将Y形接法错接成△形接法;3)修理时绕组内部接线有误,如将串联绕组并联;4)装配质量问题,轴承缺油或损坏;5)绕组内部有短路、断线或接地故障。
处理方法:1)若电源电压值超出电网额定值的5%,则应向供电方反应调节变压器;2)改正接线;3)纠正内部绕组接线;4)拆开检查,重新装配,加润滑脂或更换轴承;5)查出故障点,处理故障处的绝缘,必要时更换绕组。
(9)空负荷电流偏小(小于额定电流的20%)
故障原因:1)将△形接法错接成Y形接法;2)修理时定子绕组线径偏小;3)修理时绕组内部接线有误,如将并联绕组串联。
处理方法:1)改正接线;2)选用规定的线径重绕;3)纠正内部绕组接线。
(10)电动机外壳带电
故障原因:1)接地电阻不合格或保护接地线断路;2)绕组绝缘损坏;3)接线盒绝缘损坏或灰尘太多;4)绕组受潮。
处理方法:1)测量接地电阻,接地线必须良好,接地可靠;2)修补绝缘,再浸漆烘干;3)更换或清扫接线盒;4)干燥处理。
3 结束语
本文介绍了电动机的选用原则和实际应用中常见电动机故障原因的分析和解决办法,对机械设计技术人员在设计中正确选用电动机以及在现场施工服务过程中遇到的电动机故障问题的解决有参考和借鉴作用,从而使他们在设计中更为合理地选用电动机并能提高在施工现场解决或协助电气人员解决问题的能力。
摘要:电动机是当今机械传动中应用最为广泛的动力源,为满足当今工业高速发展的要求,作为机械技术人员不仅要求能合理选用电动机,了解和掌握电动机常出现的故障和处理方法也非常重要,同时要具有更强的解决现场实际问题的能力。简介了常用电动机选择需综合考虑的问题,着重介绍了电机常出现的故障诊断和处理方法,对工程技术人员选择和应用电动机有一定借鉴和帮助,具有实用性和可操作性。
关键词:电动机,故障,分析,处理
参考文献
[1]杨清德.轻轻松松学电工技能篇[M].北京:人民邮电出版社,2008.
煤矿电动机常见故障检修及对策分析 篇8
煤矿电动机的应用是一种将电能转化为机械能的动力设备, 在煤矿生产运行中发挥着越来越重要的作用。而电动机故障是影响煤矿安全生产的最主要因素之一, 占煤矿井下机电事故60%以上。因此, 对电动机的故障原因进行分析, 相应地采取措施是非常必要的。
1 常见电动机故障形式
在日常检修电动机时, 发现电动机的故障形式有5种: (1) 电动机轴承坏。 (2) 电动机绕组接线、引线和端子烧坏。 (3) 电动机绕组匝间或相间局部击穿。 (4) 电动机绕组烧毁。 (5) 电动机转子断轴。
2 电动机故障的原因分析
电动机损坏的原因和其本身质量、工作环境、运行状态、保护回路、操作维护等有直接的关系, 有时会有几方面因素同时作用, 具体有以下几类:
2.1 电动机本身质量不合格
在经济效益的驱使下, 有的生产厂家为了节省材料, 降低生产成本, 使用的绝缘材料质量差, 使电动机在正常使用时发热, 造成绝缘迅速老化, 最后发展到击穿匝间绝缘, 烧坏电机。
2.2 电动机运行参数发生变化
众所周知, 煤矿电动机每一台都有一定的技术参数。如果在使用中各种参数发生变化就会使电机烧坏, 比如说电动机欠压运行, 电动机过载运行等。
2.3 电动机的安装达不到要求
电动机在井下接线时, 连接不好, 或者接线端子截面积不够大, 在运行时产生热量, 烧坏电动机端子或相近处的匝间绝缘。
电动机在安装时与所驱动设备的同轴度达不到设计要求或者地脚螺栓把不紧, 电动机运行时产生振动, 使电动机轴承承受径向载荷, 转子轴产生疲劳破坏或者降低轴承寿命。
2.4 电动机的运行环境达不到要求
电动机在潮湿的环境下工作, 由于井下淋头水大使电机受潮, 特别是综采和综掘工作面的备用电动机, 由于长时间不用, 绝缘受潮后其性能大大下降, 通电后会接地或短路, 从而烧坏电动机绕组。
电动机在通风不良的环境下工作, 由于通风不畅, 会使电动机散热不好或风叶损坏, 烧坏电动机。
水冷却电动机由于停水或水流量不大, 致使电动机在无冷却或半冷却状态下工作, 工人不能及时发现, 会使电动机温度很快超标。
2.5 电动机的电气故障
电气方面故障有定子绕组缺相运行, 定子绕组首尾反接, 三相电流不平衡, 绕组短路和接地, 绕组过热和转子断条、断路等。
缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路熔断器熔体熔断, 开关触点或导线接头接触不良等原因造成。
三相电动机缺一相电源后, 如在停止状态, 由于合成转矩为零而堵转 (无法起动) 。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此, 在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时, 如负载转矩很小, 仍可维持运转, 仅转速略有下降, 并发出异常响声;负载重时, 运行时间过长, 将会使电动机绕组烧毁。
三相绕组首尾错接时, 接通电源后会出现三相电流严重不平衡、转速下降、温升剧增、振动加剧、声音急变等现象。如保护装置不动作, 很容易烧坏电动机绕组, 所以必须辨清电动机出线端首、尾后, 方可通电运转。
三相电流不平衡的故障, 常常由于电动机外部电源电压不平衡所引起, 其内部原因主要是绕组匝间短路或在电动机重绕修理时线圈匝数错误或接线错误。
绕组接地和短路都会造成电流过大。接地故障可用兆欧表检查。短路故障可在降低定子绕组电源电压情况下, 通过测量电流来判断, 也可以测量其直流电阻来判断。
分析电动机过热温升的原因, 主要有电动机自身内在质量问题, 电动机长期处于超负荷工作运行状态 (机械传动机机构故障引起电动机负荷大) , 电动机散热性能很差, 电动机绕组局部短路烧毁等一系列情况。
电动机温升异常最大的故障原因是绕组匝间短路, 匝间短路是由于绕组漆包线绝缘层性能差而损坏;, 从而使相间导线直接碰及, 形成一个低阻抗的电流回路, 使匝间电流增大而使线包发热, 长时使用使整个定子绕组产生过热, 最终因热量剧升而击毁绕组, 所以此类故障应拆开机壳, 查绕组故障点。如果线包无烧毁问题, 可将定子浸入专用绝缘漆内重新浸漆绝缘处理, 然后在烘箱内烘烤干燥。若线包有局部烧毁现象, 而短路点又在定子槽内, 则只有更换整个绕组线包。
笼型电动机转子铸铝导体断条或绕线式电动机转子绕组断路时, 会造成定子电流不正常, 出现时高时低周期性变化, 还会出现忽大忽小的噪声和振动。负载越重时, 这种现象越显著。
3 预防和减少电机故障的技术措施
3.1 采用先进的科学技术, 加强对电机的保护
过去, 煤矿井下使用的QC83系列磁力开关控制电动机, 只能保护短路, 不能保护过载和缺相。现在使用DQZBH系列真空开关对电动机的各种保护大大提高。因此, 要在煤矿大力推行。对大功率电动机采用TTQ400/1140 (660) 矿用隔爆兼本质安全型调压调频软起动器, 在加强过载、欠压、断相、主回路漏电闭锁保护的同时, 还可以电动机额定起动力矩起动电动机, 而使电流小于4倍的额定电流, 或者在达到被控电机额定力矩的1.4倍, 而使起动电流小于4倍电机额定电流, 满足井下电动机带负载起动的要求, 是很有发展前途的一中新型设备。
3.2 提高检测手段, 严把产品质量关
新电动机或修复的电动机在下井前要严格检查试验, 只按常规做对地电阻测试或空负荷运转测试空载电流, 不可能全面反映电机技术性能, 必须做带负荷运行和全面性能检测, 同时要对轴承、油脂、密封及绝缘材料严格把关, 坚决抵制假冒伪劣产品, 更要杜绝不具备修理资格的单位或个人修理电动机。
3.3 提高职工业务素质, 强化设备管理制度
职工的业务素质不高, 电动机维修的质量就不过硬, 其使用寿命就下降。而在煤矿井下运行过程中, 由于对控制电机的新设备不能够及时维护, 经常甩掉各种保护, 使电动机在无保护的状态下运行, 很容易损坏电机。
制定严格的设备检修责任制和设备运行检查责任制。杜绝设备超期、带病使用, 定期检查轴承的润滑情况, 及时清理浮煤、积煤, 保持良好的通风条件。备用电动机严禁存放在淋头水的巷道或潮湿的地方。工人要严格按操作规程执行, 通过强化管理, 降低事故发生率, 减轻事故危害程度。
4 结语
总之, 合理选择维修方式, 做好设备的维修, 可以在很大程度上保证设备的正常运行, 使其发挥效能并延长设备使用寿命。为煤矿生产的安全正常进行和煤矿企业生产成本的降低、经济效益的提高提供有力的保障和坚实的后盾。
摘要:电动机是煤矿广泛使用的动力设备, 其可靠性不仅直接影响煤炭生产, 还关系到井下工人的生命安全。煤矿电动机出现故障原因多与电动机本身质量、工作环境、电气故障、操作维护等有关, 其故障成了影响矿井安全生产运行的最主要也是最常见的因素之一。针对煤矿电动机常见故障原因进行分析, 提出积极有效的技术措施, 最大限度地减少电动机事故的发生, 提高煤矿的经济效益和安全效益。
关键词:煤矿电动机,故障原因,维修措施
参考文献
电动机启动常见故障及烧毁原因分析 篇9
关键词:电动机烧毁,技术保护措施,技术维护,防止方法
0 引言
电动机在全国各地工矿企业中都有使用, 但由于大部分电机使用年限较长, 且不少电机长年累月运行在较恶劣的环境中, 电动机烧毁的事故常有发生, 而且呈上升趋势, 严重影响着生产的安全运行。现针对电动机启动故障、烧毁原因及相应对策作一简要分析和介绍, 希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。
1 电动机启动常见故障及处理方法
笔者总结出电动机启动常见故障及处理方法, 见表1。
2 电机绕组局部烧毁的原因及对策
2.1 由于电机本身密封不良, 加之环境跑冒滴漏, 使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体, 电机绕组绝缘受到浸蚀, 最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象, 从而导致电机绕组局部烧坏。
相应对策:①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象;②检修时注意搞好电机的每个部位的密封, 例如在各法兰涂少量704密封胶, 在螺栓上涂抹油脂, 必要时在接线盒等处加装防滴溅盒, 如电机暴露在易侵入液体和污物的地方应做保护罩;③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期, 严重时要及时进行中修。
2.2 由于轴承损坏, 轴弯曲等原因致使定、转子摩擦 (俗称扫膛) 引起铁心温度急剧上升, 烧毁槽绝缘、匝间绝缘, 从而造成绕组匝间短路或对地“放炮”, 严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成:①轴承装配不当, 如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴磨损, 导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小, 出现跑内圈现象。装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温度急剧上升以致烧毁, 特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升, 只要轴承完好, 允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净, 运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工, 电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时摩擦力增加, 温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够, 致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高, 且轴承补充油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题, 例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行, 油脂变质, 轴承生锈而又未进行中修。
相应对策:①卸装轴承时, 一般要对轴承加热至80~100℃, 如采用轴承加热器、变压器油煮等, 只有这样, 才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗, 轴承腔内不能留有任何杂质, 填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中, 不得错位。⑤电机外壳洁净见本色, 通风必须有保证, 冷却装置不能有积垢, 风叶要保持完好。⑥禁止多种润滑油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机, 使用前必须进行必要的解体检查, 更新轴承油脂。
2.3 由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相摩擦, 导致绕组局部烧坏。
相应对策:电机在更新绕组时, 必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组, 电机转子抽芯时必须将转子抬起, 杜绝定、转子铁芯相互摩擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。
2.4 由于长时间过载或过热运行, 绕组绝缘老化加速, 绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象, 使绕组局部烧毁。
相应对策:①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动, 必要时需对电机转子做动平衡试验。
2.5 电机绕组绝缘受机械振动 (如启动时大电流冲击, 拖动设备振动, 电机转子不平衡等) 作用, 使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象, 破坏效应不断积累, 热胀冷缩使绕组受到摩擦, 从而加速了绝缘老化, 最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。
相应对策:①尽可能避免频繁启动, 特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。
3 三相异步电动机一相或两相绕组烧毁 (或过热) 的原因及对策
如果出现电动机一相或两相绕组烧坏 (或过热) , 一般都是因为缺相运行所致。在这里不作深刻的理论分析, 仅作简要说明。
当电机不论何种原因缺相后, 电动机虽然尚能继续运行, 但转速下降, 滑差变大, 其中B、C两相变为串联关系后与A相并联, 在负荷不变的情况下, A相电流过大, 长时间运行, 该相绕组必然过热而烧毁。
三相异步电动机绕组为Y接法的情况:电源缺相后, 电动机尚可继续运行, 但同样转速明显下降, 转差变大, 磁场切割导体的速率加大, 这时B相绕组被开路, A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大, 长时间运行, 将导致两相绕组同时烧坏。
这里需要特别指出, 如果停止的电动机缺一相电源合闸时, 一般只会发生嗡嗡声而不能启动, 这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场, 但当缺一相电源后, 定子铁心中产生的是单相脉动磁场, 它不能使电动机产生启动转矩。因此, 电源缺相时电动机不能启动。但在运行中, 电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场, 所以, 正在运行中的电动机缺相后仍能运转, 只是磁场发生畸变, 有害电流成分急剧增大, 最终导致绕组烧坏。
相应对策:无论电动机是在静态还是动态, 缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时, 由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时, 缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时, 必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性, 杜绝缺相运行。
4 结束语
通过对电动机启动故障原因以及绕组烧毁原因的分析, 可以指导修理厂家实际操作。随着原材料价格的不断上涨, 以及电机产品不断发展, 电机修理技术也在不断提高, 希望同行专家在今后继续探讨和交流。
参考文献
[1]李益民, 刘小春.电机与电气控制技术[M].高等教育出版社.
煤矿电动机常见故障分析与预防措施 篇10
电动机是将电磁能转换为机械能的一种设备, 一直是矿井生产广泛使用的动力设备。据统计煤矿井下机电事故的6O%以上都是由电动机发生故障引起的。因此分析矿用电动机故障原因、采取相应的预防措施、加强维护管理具有十分重大的意义。
一、电动机常见故障形式
在日常检修电动机时, 发现电动机的故障形式有以下种: (1) 电动机轴承坏; (2) 电动机绕组接线、引线和端子烧坏; (3) 电动机绕组匝间或相间局部击穿; (4) 电动机绕组烧毁; (5) 电动机转子断轴; (6) 电动机运行时温升过高; (7) 电动机不能起动; (8) 电动机运行时有噪声。
二、电动机常见故障原因分析2.1电动机本身质量不合格
全国生产电动机的厂家非常多, 生产的电动机质量也参差不齐。有的厂家为了节省材料, 降低成本, 生产的电动机存在绕组线圈截面不够要求, 绝缘材料不达等级, 使电动机在正常使用时发热, 造成绝缘迅速老化, 最后发展到击穿匝间绝缘, 烧坏电机。
在电动机检修时, 检修人员选用质量低的铜线或各种绝缘材料, 同时会导致电动机检修质量下降。
2.2电动机运行参数发生变化
每台电动机都有一定的技术要求。如果在使用中各种参数发生变化, 就会使电机烧坏, 常见的原因有: (1) 电动机过压运行; (2) 电动机欠压运行; (3) 电动机频繁起动; (4) 电动机缺相运行; (5) 电动机过载运行。
2.3电动机的安装达不到要求
电动机在井下接线时, 连接不好, 或者接线端子截面积不够大, 在运行时产生热量, 烧坏电动机端子或相近处的匝间绝缘。
电动机在安装时与所驱动设备的同轴度达不到设计要求或者地脚螺栓把不紧, 电动机运行时产生振动, 使电动机轴承承受径向载荷, 转子轴产生疲劳破坏或者降低轴承寿命。
2.4电动机的运行环境达不到要求
电动机在潮湿的环境下工作, 由于井下淋头水大使电机受潮, 特别是综采和综掘工作面的备用电动机, 由于长时间不用, 绝缘受潮后其性能大大下降, 通电后就会接地或短路, 从而烧坏电动机绕组。
电动机在通风不良的环境下工作, 由于通风不畅或者被埋住在半, 会使电动机散热不好或风叶损坏, 烧坏电动机。
2.5电动机的电气故障
缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路熔断器熔体熔断, 开关触点或导线接头接触不良等原因造成。
三相电动机缺一相电源后, 如在停止状态, 由于合成转矩为零而堵转 (无法起动) 。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此, 在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时, 如负载转矩很小, 仍可维持运转, 仅转速略有下降, 并发出异常响声;负载重时, 运行时间过长, 将会使电动机绕组烧毁。
三相绕组首尾错接时, 接通电源后会出现三相电流严重的不平衡、转速下降、温升剧增、振动加剧、声音急变等现象。如保护装置不动作, 很容易烧坏电动机绕组, 所以必须辨清电动机出线端首、尾后, 方可通电运转。
三相电流不平衡故障, 造成电动机三相电流不平衡的主要原因是个别绕组匝间短路, 其次是由于起动设备故障造成电动机接线柱上三相电压不平衡。对于绕组重新绕制的电动机, 除上述原因外, 还可能是由于线圈接线有错误或部分线圈匝数有错误所造成。对错误接线应检查纠正。用双臂电桥测量各相绕组的直流阻值, 若电阻值相差过大, 则说明线圈匝数有误, 应重新绕制。
绕组接地和短路都会造成电流过大。接地故障可用兆欧表检查。短路故障可在降低定子绕组电源电压情况下, 通过测量电流来判断, 也可以测量其直流电阻来判断。
2.6电动机运行时温升过高
电动机运行时温升过高, 升温原因通常如下:
(1) 过载运行时引起温升过高。
(2) 工作环境恶劣能引起温升过高。若电动机在日光曝晒或通风不畅的环境下运行, 会引起电机温升过高。此时可搭简易凉棚遮荫或用鼓风机、风扇吹风。同时更应注意清除电动机本身风道的油污及灰尘, 以改善自冷条件。
(3) 电动机运行故障造成温升过高。电动机绕组有匝间短路以及接地存在;或者因轴承运行中损坏, 致使转子运转时和定子铁芯相擦, 均会引起局部温升过高。
2.7电动机不能起动
电动机不能起动, 大致有被拖动机械卡住、起动设备故障和电动机本体故障等几方面原因。因此, 首光应检查确定是哪一方面的原因。
当电动机出现不能起动的故障时, 可使用万用表测量送电后电动机接线柱上的三相电压。若三相电压不平衡或缺相, 说明故障发生在起动设备上。若三相电压平衡, 但电动机转速较慢并有异常声响, 这可能是负荷太重。若转轴不能灵活均衡地转动, 说明是机械卡阻。若三相电压正常而电机不转, 则可能是电机本体故障或卡阻严重, 此时应使电动机与拖动机械脱开 (拆去联轴器连接螺钉或皮带轮上的皮带等) , 分别盘动电动机和拖动机械的转轴, 并单独起动电动机, 即可发现故障所在。确定了是哪一方面原因之后, 再进一步找出故障点, 并作相应的处理。
2.8电动机运行时有噪声
电动机运行时有噪声, 通常是由于起动设备故障、电动机装配不良及轴承损坏等原因所造成。
(1) 起动设备主触头接触不良, 引起缺相运行, 或电动机绕组一相断线, 运行时会发生嗡嗡声。
(2) 电动机装配不良常见的有两种情况, 一是端盖与定子 (或者轴承盖与端盖) 的紧固螺钉四周紧固不均匀, 以及装配止口四周啮合不均匀, 造成端盖 (或轴承盖) 安装不正, 影响了定、转子的同心度;二是轴承内、外套与转轴、端盖轴孔配合太松, 致使定子铁芯与转子相擦。
三、预防和减少电机故障办法
3.1提高检测手段, 严把产品质量关
新电动机或修复的电动机在下井前要做严格检查试验, 只按常规做对地电阻测试或空负荷运转测试空载电流, 不可能全面反映电机技术性能, 必须做带负荷运行和全面性能检测, 同时要对轴承、油脂、密封及绝缘材料严格把关, 坚决抵制假冒伪劣产品, 更要杜绝不具备修理资格的单位或个人修理电动机。
3.2完善电动机的保护, 合理整定
在煤矿井下大力推广使用电动机的微机综合保护装置, 它对电动机具有漏电闭锁保护、过载保护、短路保护、断相保护、欠压保护、过电压保护、防止先导回路的短路自启动保护, 还可以实现电动机重载平稳启动, 并减小机械电气冲击。这样对电动机的综合保护提高了, 故障的发生大大减少。
3.3提高职工素质, 增强设备管理制度
(1) 职工的业务素质不高, 电动机维修的质量就不过硬, 其使用寿命就下降。而在煤矿井下运行过程中, 由于对控制电机的新设备不能够及时维护, 经常甩掉各种保护, 使电动机在无保护的状态下运行, 很容易损坏电机。
(2) 制定严格的设备检修责任制和设备运行检查责任制。杜绝设备超期、带病使用, 定期检查轴承的润滑情况, 及时清理浮煤、积煤, 保持良好的通风条件。备用电动机严禁存放在淋头水的巷道或潮湿的地方。
结语
电动机的故障大部分是人为因素造成的。通过系统分析, 采取相应的措施, 就能够大大减少电动机事故, 降低生产成本, 提高生产率。
摘要:电动机是煤矿广泛使用的动力设备, 其可靠性不仅直接影响煤炭生产, 还关系到井下工人的生命安全。本文简要分析了电动机常见故障的原因, 并提出了几点预防措施。
关键词:电动机,故障分析,预防措施
参考文献
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