矿用电动机性能特点及故障处理

张小红

（宁夏西北骏马电机制造有限公司，宁夏石嘴山753001）

矿用电动机性能特点及故障处理

张小红

（宁夏西北骏马电机制造有限公司，宁夏石嘴山753001）

隔爆设备是采用隔爆外壳把可能产生火花、电弧和危险温度的电气部分与周围的爆炸性气体混合物隔开。煤矿采掘面潮湿、存在煤尘、瓦斯等多种混合性易燃、易爆物质，要求设备具有防爆性能。矿用电动机是矿井内的主要隔爆设备，包括有采煤机电机、刮板输送机电机、掘进机电机等，研究它们的性能特点，解决运行中常出现的问题，可保证设备在使用过程中安全、可靠、高效运行。

矿用电动机；性能特点；故障处理；改进预防

0 引言

煤矿采掘作业过程中会产生大量煤尘、瓦斯等多种混合性易燃、易爆物质，煤层地质复杂多变，设备多为移动式，工作面潮湿，环境温度受矿井通风系统制约。因此矿用电机必须符合以下标准：1）GB3836-2010《爆炸性环境用电气设备》标准、煤矿井下用Ⅰ类设备标准、电动机整体防护IP56等级标准、接线腔部分的绝缘隔爆IP54等级标准；2）GB/T2423.4-2008标准的电动机绕组交流湿热试验，具有防爆合格证及其安全标志证；3）能承受机组作业中复杂机械应力的B5安装方式及控制温升限度的冷却方法等标准。

另一方面，随着矿业的发展，高效双速大功率、高电压等级的矿用防爆电机，将成为未来电机发展新品，因而必须对各类矿用电动机性能特点及常见故障进行分析，以提高设备使用性能。

1 各类矿用电动机性能特点

1.1 采煤用电动机的性能特点

采煤机在作业过程中，其功率消耗是随煤层构造的变化而变化的，煤中可能有夹石等，电动机负荷为波动的，有时出现过载与强烈振动，有时需要频繁启动或点启动，也可能出现堵转情况。虽然电控箱中配置有恒功率调节装置，但负荷经常瞬息万变，为使采煤机用电动机适应这种负荷变化，MT/T476-2011标准规定采煤电动机根据功率不同，堵转转矩不低于1.4～2.0倍额定转矩，最大转矩不低于2.0倍额定转矩。为减少频繁启动可能导致的绕组过热，标准规定了启动倍数不高于额定电流的5.5倍，规定电动机转矩—转速曲线为硬外特性曲线，为保证电动机有一定的容量限度，规定采煤电动机温升按降低一级绝缘等级考核。另一方面，采煤机用电动机的启动特性的确定，除考虑带负荷启动外，还应考虑矿井供电电压的实际情况，除根据标准降低电动机启动电流倍数外，同时还需要考虑当电压降低到一定程度时，电动机转矩—转速特性情况，来进一步保证电动机的可靠启动。

1.2 刮板输送机电动机的性能特点

刮板输送机多用单速或双速电动机驱动，功率涉及的影响因素较多，而且电动机多在负载状态下启动，对电动机除要求在额定电压下启动外，又要求有较高的堵转矩倍数，较低启动电流倍数，较大的过载能力。为适应炮采要求，小容量刮板输送机采用三相异步电动机驱动，一般要求启动转矩不低于2.0～2.3倍额定转矩。对于机采、掘采设备配套用电动机，其启动转矩也应在1.8～2.5倍额定转矩左右，电动机的转矩—转速特性曲线，要求比较平滑，启动过程中最小转矩不低于1.6～1.8倍额定转矩，并要求有较低的启动电流倍数。

1.3 掘进机用隔爆型电动机的特点

掘进机的切割电机在作业过程中多是空载启动，但遇到软岩或夹石时，会有较大的阻力矩，因此要求电动机有较大的最大转矩或采用双速电动机，当遇到阻力矩较大情况时，转换为低速操作。

2 矿用电动机常出现的故障、原因及处理方法

2.1 电动机发热超过温升标准或电动机冒烟

产生的原因：1）过载或拖动机械润滑不良；2）电压过低；3）通风、通水不良；4）频繁起动；5）鼠笼转子断条或绕组接线松脱。

处理方法：1）排除被拖动机械故障、加润滑剂，以减少阻力；2）增大供电截面或缩短低压供电距离，使电源电压达到额定值；3）检查冷却风扇是否损坏，风罩进风口是否被煤堵塞，检查水质是否符合要求；4）减少起动次数，避免频繁点起动；5）修补笼条或焊好接线。

2.2 电动机有嗡声、不能起动

产生的原因：1）被拖动机械卡住；2）电源缺相；3）电压太低；4）定子或转子绕组断路；5）绕组出线端接反或绕组内部接反。

处理方法：1）检查被拖动机械，清除溜子堆煤，排除故障；2）检查电动机引出线，电源电缆，隔爆磁力起动、主触头及熔断器等，找出故障并排除；3）本来是三角形接法的电动机误接为Y型接法，改用三角形接法；4）查明绕组断线处并修复，检查起动电阻是断路或电阻过大，绕线转子回路中检查电刷和滑环是否接触良好；5）查接线、排除故障。

2.3 轴承发热比机壳温度高

产生的原因：1）轴承磨损或轴承内有异物；2）轴承或端盖未装正；3）润滑脂太少或油质不好；4）端盖与机座不同心；5）电动机与传动轴机构连接偏心或传动皮带张力太紧。

处理方法：1）清洗轴承，磨损的应更换同型号的轴承；2）转动转子或拆下端盖，检查轴承，找出故障后装正；3）清洗轴承，换加合格的润滑油脂，并使油脂装到轴承室容积的1/2～2/3；4）转子转起来很紧，应检查不同心情况，重新对正同心度或调换端盖；5）调整电动机与传动机构的位置，使它们对准中心线或调整传动皮带的力。

2.4 机壳带电

产生原因：1）电机引出线的绝缘或接线盒接线板损坏老化；2）绕组端部碰机壳；3）绕组内部有接地点；4）机壳没有可靠接地。

处理方法：1）包扎绝缘或更换绝缘接线板；2）如端盖卸下后接地现象即消失，检查绕组端部刷漆并垫绝缘后再安装端盖；3）检查线圈槽及绝缘，找出损坏处，垫上绝缘纸并刷绝缘漆；4）将电机外壳可靠接地。

2.5 绝缘电阻下降

生产的原因：1）绕组受潮或水淹电机；2）绕组沾有煤尘、油污；3）电机引出线或接线板损坏、老化；4）定子绕组绝缘老化。

处理方法：1）将定、转子加热烘干；2）用汽油清洗绕组端部后，刷漆烘干；3）拆开接线盒检查故障处，重包绝缘或更换接线板；4）更换绕组。

3 预防改进措施

通过以上分析可知，由于矿井采掘工作面的特殊环境及采掘机械的复杂工艺条件和运输环境恶劣的条件，往往电动机过载、过热占故障率的90%，其余占10%。为了减少矿用电动机故障率，我们要从管理上改进了加强设备管理，建立建全各项管理制度，严格交接班手续，加强检修班对机械设备及电动机的维护，勤检查及时发现问题及时处理，建立完备、准确的安装试运转验收记录，并以此为基础，做好设备运行中的维护、监测和状态诊断，以保证设备处于良好状态。

［1］ 吴荣光.煤矿电工手册［M］.北京：煤炭工业出版社，1999.

［2］ 周娟.电机工程手册：电机卷［M］.2版.北京：机械工业出版社，1997.

［3］ 邱昌容，曹晓珑.电气绝缘测试技术［M］.3版.北京：机械工业出版，2010.

［4］ 阎治安，崔新艺，苏少平.电机学［M］.2版.西安：西安交通大学出版社，2006.

（编辑立 明）

TD 63

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1002－2333（2014）05－0257－02

张小红（1974—），女，工程师，现从事机电技术工作。

2013-07-13