浅谈电动机的故障分析与维护

2023-01-02 02:04胡波
中国设备工程 2022年9期
关键词:运转定子绕组

胡波

(海洋石油富岛有限公司,海南 东方 572600)

在大多数工业企业和农业企业开展的日常生产经营活动中,电动机通常是作为生产产品的一种动力装置来发挥作用。电动机的存在相较于之前的人工而言为企业的生产带来了极大的便利。简单来说,电能贯穿于当今现代化生产和运输以及生活等领域的各个方面。电动机的存在可以高效、快捷地将电能转化为机械能,为各行各类企业的生产活动带来巨大好处,明显提高了企业的生产效率。但是随着当前社会条件下市场经济的迅猛发展,企业的经营规模和业务水平也随之逐渐得到拓展和提升,由于电动机从事生产活动的效率较高,所以大多数企业为了满足生产经营的需要对电动机的需求程度和依赖程度也在同步增加,这不可避免的会出现电动机超负荷工作的现象。

1 选择合适的电动机

1.1 根据电动机进行安装地点的具体环境来选择电动机的形式

具体来讲,电动机通常具有防护式、封闭式和密封式3种典型。防护式电动机可以有效防止小沙粒、水珠和铁屑等杂物从电动机的上侧或斜上侧落入到电动机内部而干扰其正常工作。其突出的优点是通风性能十分良好,并且还能够防止杂物的落入,从而维护电动机的有效运转,但是防护式电动机也具有一个明显的缺点,就是不能防潮和防尘,对于使用环境的要求相对来说比较苛刻,一般来说是用于比较干燥而且灰尘不多的地方。封闭式电动机能够在最大程度上保证其运行时的严密性,还可以防止潮气对电动机工作造成影响,即便是处于灰尘飞扬和水珠飞溅的工作环境下,封闭式电动机也能正常运行。密封式电动机是指可以将电动机整体放置于水中其同样可以完成正常的运行工作的机电。

1.2 根据使用原则来选择电动机

由于不同企业从事生产经营活动的业务类型不同,所以企业可以根据自身的实际经营状况选择适合自身使用的电动机类型。进行电动机选择的依据并不是固定的,可以从多个角度综合考虑进行选择,比如说电动机运行的具体工作环境、电动机的负荷情况和电动机的工作方式以及生产效率对电动机的转速要求等不同层面。

当使用者按照电动机的生产机械功率来选择电动机时应遵循的原则是:一般来讲,电动机的功率选择务必要以生产机械所需要的功率作为依据,并且在最大程度上确保电动机可以在额定的功率下正常运行周转。当电动机的功率过低时可能使得电动机由于长时间超载工作而导致其绝缘部件因为过热而损坏,反之,如果所选择的电动机功率过高,那么该电动机输出的高机械功率并没有充分的发挥作用,而且还会在一定程度上造成对电能的额外耗费,无形之中会增加企业的生产成本和经营成本。

使用者可以按照对电动机工作类型的期望来进行选择,此时所遵循的原则是:首先,如果使用者希望电动机可以持续进行运转工作,就应当保证所选择的电动机的额定功率至少是大于等于从事该项机械生产所需要的功率;其次,如果使用者希望电动机能够按照有规律的周期进行工作运行,那此时就应当去选择断续周期工作制的电动机来满足需求;最后,如果使用者只需要电动机从事短期的机械生产工作,就可以从需要运行时间的长短和所需要的功率2个维度来进行综合选择。

使用者可以根据电动机工作运转时的转动方式和转速要求来选择相应的电动机。此时所需要遵循的原则称为转速配套原则。顾名思义,所谓转速配套原则就是说当电动机达到额定的功率时,与之相对应的生产机械也应当达到一致的转动方式,因为只有在二者保持统一的情况下,才能相互协调,从而实现较高效率的运行。

2 电动机的常见故障类型分析

2.1 启动阶段的故障

所谓电动机启动故障是指在将电动机连接电源并通电之后,电动机并不能正常的运行工作,而且也没有任何的声音和响动。这个时候应该从2个角度来进行考虑,第一是去检查一下是否是电源的地方存在断路现象或者保险丝被烧断。具体来说,首先是去观察一下电动机的电源源头是否可以感应到通电的电压;在此基础上用相关设备去检验电动机插头的地方是否存在电阻;最后是看电动机端的绕组电阻。如果经过上述一系列检查发现电动机的电源处和保险处以及电源端的绕组电阻都是正常没有问题的,就需要从另一个角度来考虑,即可能是与电动机同时进行工作的其他电器的运行对其正常工作造成了影响。如果家中的洗衣机和排风扇等电器都是采用电容器的启动进行运转工作的,而冰箱和冰柜等电器都是采用电阻分相启动进行运转工作的,那么此时如果启动电路中的电容器和分相电阻出现损坏,就会导致电动机无法正常的运行。当不确定电动机出现故障的原因时,在检查时应当首先检验启动电容和电阻,再确定没有问题的基础上再进行电机故障的检测。除此之外,还有一种可能性是由于电动机内部绕组发生短路,或是局部绕组发生烧断的原因而影响电动机的正常运转。如果在排除其他原因并且能够较大程度的确定是由于电动机本身发生问题而导致其运行时,最为便利的检验方式就是利用万用表电阻档来检查各个绕组的阻值高低。

2.2 电动机运转过程中发生的故障

电动机不仅会在启动阶段由于以上几个原因发生故障而影响其正常运行,在电动机的运转过程中也会受到其他因素的影响而耽误其正常运转。具体来说,可以从以下几个角度来分析探讨电动机在运转过程中出现的故障。

(1)电动机在运转过程中突然出现温度升高和声响异常。电动机在其运行过程中突然出现温度升高的情况可能是由于定子的电压值过高或者是电流值的增加,进而会引起电动机的磁密度提高。如果电机的电压值太小的话会提高定子和转子的电流值,从而导致电动机的电流产生电热而引起电机温度过高;而当发生定子绕组或者并联绕组的现象时会增加支路发生断路的概率,进而引起三相电流的不平衡,如果再加之电动机的工作环境较为封闭、通风性较差和长期超负荷工作等外部因素的,那就很可能会导致电动机自身和周围工作环境温度逐渐升高。除此之外,电动机在运转过程中其定子与电子之间会由于发生摩擦出现噪音,或者由于电源电压的不稳定或是线路接触不良等原因都可能会导致电动机的声音出现异常。

(2)电动机的绕组出现缺相的情况。对于大多数工农业企业来说,由于电动机缺相而导致其发生毁损的已经是屡见不鲜的现象了。导致电动机缺相运转的原因有多种,比如说,由于在运转的过程中绕组发生中断就会导致缺相运行,此时电机就会处于负载运行的状态,同时定子的电流值也会逐渐达到额定的电流并维持在额定电流状态下运行,如果电动机在这种情况下长时间工作必然会存在电动机烧毁的风险。除此之外,由于工作人员的操作不当而导致电流频繁发生波动也会使定子发生绕组缺相的问题,所以企业为了避免由于绕组缺相而毁损电动机,一般都会规定相关工作人员对三相交流的电压值进行定期的检查和不定期的抽查。

(3)电动机的绕组出现短路的情况。导致电动机的绕组发生短路的原因有很多种,比如说由于电动机长期负载运转而导致绕组内电流增大进而出现发热的情况,这就会加速绝缘发生老化现象进而不能发挥相应的绝缘作用。将绕组的短路问题进行分类的话可以分为两种,一种是相间短路,另一种是匝间短路。二者之间的明显区别是相间短路一般是指出现在不同组之间的绕组短路,而匝间短路是指出现在同一绕组之间的短路。产生匝间短路的原因主要是由于电压过高和电机的负载运行,导致大量的灰尘等杂物堆积在缝隙中,再加之电磁力的摩擦作用会加速绝缘线的破损,从而发生匝间短路,对于此类故障可以设置1个侦查器,专门用于线路的监查,以减少出现绕组短路的故障。

3 电动机的日常维护方法分析

3.1 做好电动机日常清理工作

为了确保电动机能够有效的开展运转工作,负责电动机日常维护的相关工作人员应对电动机的日常清洁负起责任,尤其是电动机的各个接线处与绕组表面的打扫工作,不能让灰尘和水珠等杂物落入到电动机的机身及内部,以防止电动机出现短路或是破坏电动机的绝缘部件等现象,影响其正常的运转工作。同时,杂物的落入可能会在对绝缘层造成影响的前提下,使电动机形成匝间短路,使得电路中的流量值增大,温度会逐渐变高进而损毁电动机。因此,为了确保电动机的正常运转,务必提供充足的绝缘电阻。除此之外,还应对电动机的工作环境予以改善,尽量放置在通风良好的环境下,以防止电动机因受潮等原因影响其稳定的运转工作。

3.2 电动机在启动运行中需要注意的问题

为了保证电动机在运行过程中可以实现良好的润滑,相关工作人员应当在及时对润滑脂予以更新和补充。如果在电动机的运转过程中明显发现轴承的温度变高或者润滑变质,必须及时更换润滑油以防止对电动机造成毁损。另外,电动机在运转工作时具有一个明显的特点,就是随着轴承使用时间的增加,电动机工作的时候发出的声音会发生较为明显的改变,为了维护电动机的正常使用就有必要对轴承进行更换。但是工作人员在开展此项工作中需要对电动机整体进行拆卸,这个过程中务必不能损坏定子绕组,应按照已经固定好的绕组匝数和尺寸等恢复原状。除此之外,如果发现在启动电动机时相应的传动装置和线路上的电压值和电流值出现了反常的情况,必须关闭电源之后再进行故障排除工作。还有一种情况是当发现电动机在启动之后其旋转方向与正常运行时的方向相悖,此时必须要在关闭电源的基础上再将电源线互换来达到改变电动机旋转方向的目的。

3.3 电动机运行过程中的检查

在电动机开展运转工作时,相关工作人员可以根据仪器上的数据显示来监督电动机的运行情况,以免发生突发状况。具体来说,要想判断电动机的运行温度是否过高可以采取定期检查的方法。对处于运转过程中的电动机务必要特别关注仪器上显示的温度高低,相关工人员要定期检查电动机的温度和电动轴承、定子以及外壳等部件的温度是否存在异常情况,特别是对那些电动机上的电压值和电流值数据不能清楚观测到的电动机要额外关注。当运转过程中的电动机轴承出现温度过高和缺少燃油的情况时,应立即停止电动机的工作及时进行检查,在查清楚原因并解决问题之后再重新启动电动机工作。

4 结语

对于大多数工农业企业来说,电动机是其从事生产经营活动和提高生产效率至关重要的一项设备,是确保企业实现业务水平提升的一项“催化剂”。为了保证电动机的正常使用,对其进行日常的维护工作必不可少。本文对电动机在启动时及运行过程中常见的故障问题进行了总结,并立足实际提出了可行的日常维护措施。从整体上来看,通过较为系统的分析,加大对电动机使用的管理与控制,并做好日常的清洁工作,防止灰尘等杂物对电动机正常运转造成的不良影响,在一定程度上可以降低电动机发生故障的概率,在此基础上加之定期进行检查与维护,可以促使电动机高效运转。

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