電動(dòng)機(jī)的維修與故障診斷

摘 要：電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于自動(dòng)化流水線企業(yè)的正常生產(chǎn)工作而言非常重要。在生產(chǎn)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)難免會(huì)發(fā)生故障，而對(duì)故障進(jìn)行維修時(shí)的關(guān)鍵在于能否準(zhǔn)確診斷出故障出處。因此，文章重點(diǎn)介紹了判斷直流、同步以及異步電動(dòng)機(jī)故障出處的方法，并闡述了針對(duì)這些故障如何進(jìn)行維修，對(duì)實(shí)際工作有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；故障分析；維修策略；故障診斷

中圖分類(lèi)號(hào)：TM32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2012）35-0123-02

改革開(kāi)放以后，我國(guó)開(kāi)始了工業(yè)化革命的進(jìn)程，在各個(gè)行業(yè)中開(kāi)始重視自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使自身能夠跟上自動(dòng)化進(jìn)程的潮流。應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)換原理制成的電動(dòng)機(jī)，可以輕松地將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，操控便捷，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，造價(jià)低廉，便于維修等優(yōu)點(diǎn)，使得它在企業(yè)自動(dòng)化過(guò)程中扮演了一個(gè)重要的角色，電動(dòng)機(jī)能否穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著企業(yè)的安全生產(chǎn)以及加工制造過(guò)程。然而在使用電動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其常見(jiàn)故障特點(diǎn)有一個(gè)充分的了解，一旦電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)失?，F(xiàn)象，必須及時(shí)正確的對(duì)其進(jìn)行維修，否則會(huì)嚴(yán)重影響到企業(yè)的生產(chǎn)。目前，電動(dòng)機(jī)主要分為直流和交流驅(qū)動(dòng)，其中交流又分為同步和異步電動(dòng)機(jī)，這些類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)廣泛深入到了各行各業(yè)，因此，我們有必要掌握各種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障的診斷與維修方法。

1 直流電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及維修措施

直流電動(dòng)機(jī)廣泛用于煙草行業(yè)，比如作為提升機(jī)或者鋪料車(chē)的動(dòng)力來(lái)源。由于它采用直流驅(qū)動(dòng)，其主要故障主要為換向故障，發(fā)生這類(lèi)故障時(shí)的現(xiàn)象是換向時(shí)有較強(qiáng)的火花在電刷下面產(chǎn)生，究其原因，主要包括以下幾個(gè)方面：

①電機(jī)磁路存在問(wèn)題。可注意檢查電樞、主磁極、換向極等重點(diǎn)部位繞組是否存在斷路或者短路故障；主磁極、換向極的極間距是否一致；補(bǔ)償磁極補(bǔ)償力度是否正常以及電刷是否在幾何中性線上。

②換向器或電刷存在故障。換向器方面，諸如其表面有油漬或灰塵；換向片的凸片、片間云母存在松動(dòng)，換向器因使用過(guò)度導(dǎo)致嚴(yán)重磨損等，都會(huì)造成換向器出現(xiàn)問(wèn)題。電刷方面，諸如其因松動(dòng)導(dǎo)致接觸不良、同一電動(dòng)機(jī)的電刷選型不一致等，會(huì)使電刷出現(xiàn)故障。

③電動(dòng)機(jī)工作條件惡劣?？勺⒁鈾z查電動(dòng)機(jī)是否存在負(fù)載過(guò)大，工作環(huán)境是否存在灰塵過(guò)多現(xiàn)象。尤其工作在高溫的周邊環(huán)境和室外的電機(jī)，高溫會(huì)使電機(jī)的工作性能大大下降，部件加速勞損，巡檢時(shí)應(yīng)該用紅外探測(cè)儀檢測(cè)溫度是否超過(guò)允許值。對(duì)于室外作業(yè)的電機(jī)要做好防水的措施，避免短路故障。

此外，有些直流電動(dòng)機(jī)其周?chē)ぷ鳝h(huán)境過(guò)差，負(fù)荷過(guò)重，導(dǎo)致電機(jī)的絕緣容易老化，極易受高壓作用擊穿絕緣層，致使接地產(chǎn)生故障。因此，應(yīng)該對(duì)絕緣電阻進(jìn)行日常定期檢查，避免接地故障產(chǎn)生。

2 同步電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及維修措施

作為交流電機(jī)的一種類(lèi)型，同步電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障主要包括以下幾個(gè)方面。

2.1 同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難或不能起動(dòng)運(yùn)行

故障原因：電動(dòng)機(jī)因端蓋上的螺絲松動(dòng)或軸承受到損壞，導(dǎo)致機(jī)座與端蓋之間錯(cuò)位，轉(zhuǎn)子松落并接觸到定子，致使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難；起動(dòng)繞組出現(xiàn)故障，如起動(dòng)繞組存在大量斷條或端環(huán)開(kāi)焊導(dǎo)致接觸不良，致使電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)；勵(lì)磁裝置的輸出電壓過(guò)低，導(dǎo)致定子電流過(guò)大，致使電動(dòng)機(jī)因故障失磁，引起保護(hù)裝置動(dòng)作進(jìn)而禁止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行；電源電壓低或者同軸負(fù)荷機(jī)械的轉(zhuǎn)軸被卡住，都會(huì)因功率不足或負(fù)載過(guò)重導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難。

維修時(shí)，對(duì)產(chǎn)生起動(dòng)故障的不同原因，應(yīng)該有針對(duì)性的處理。對(duì)受損的軸承進(jìn)行更換或者擰緊端蓋螺絲，使定子或轉(zhuǎn)子的間隙距一致；起動(dòng)繞組應(yīng)將斷焊處重新焊接并應(yīng)用同種型號(hào)的導(dǎo)條；勵(lì)磁裝置需調(diào)整正確；起動(dòng)電壓可以適當(dāng)提升；負(fù)荷機(jī)械的轉(zhuǎn)軸應(yīng)使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 異步起動(dòng)后牽入到同步運(yùn)行方式困難

故障原因：勵(lì)磁繞組存在開(kāi)路或短路；勵(lì)磁裝置進(jìn)行勵(lì)磁操作時(shí)動(dòng)作過(guò)早，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)小于同步轉(zhuǎn)速要求，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)很難牽入到同步運(yùn)行方式；電網(wǎng)電壓降落過(guò)大，勵(lì)磁裝置在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后未能及時(shí)投入強(qiáng)勵(lì)環(huán)節(jié)，或者，勵(lì)磁裝置存在故障使勵(lì)磁電流過(guò)小，致使運(yùn)行轉(zhuǎn)矩沒(méi)有達(dá)到牽入轉(zhuǎn)矩。

維修時(shí)，可對(duì)勵(lì)磁繞組進(jìn)行修復(fù)，比如重繞勵(lì)磁繞組；對(duì)勵(lì)磁裝置的故障點(diǎn)也應(yīng)及時(shí)處理。

2.3 同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)過(guò)大

故障原因：極間墊鐵、磁極鍵或者裝設(shè)在轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞組發(fā)生松動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生較大振動(dòng)；勵(lì)磁繞組內(nèi)部存在開(kāi)路或短路故障，導(dǎo)致磁場(chǎng)不均勻進(jìn)而使轉(zhuǎn)子受力方向不一致，產(chǎn)生振動(dòng)；轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙不一致，進(jìn)而引起過(guò)大振動(dòng)等。

維修時(shí)，若因松動(dòng)的問(wèn)題產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象，應(yīng)重新緊固松動(dòng)處的螺桿；若勵(lì)磁繞組存在故障，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行更換或重繞；定子和轉(zhuǎn)子方面，應(yīng)對(duì)其間隙進(jìn)行合理的調(diào)整，使其同心度相一致。

2.4 同步電動(dòng)機(jī)繞組局部燒毀

故障原因：電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)、電動(dòng)機(jī)過(guò)載、定子繞組內(nèi)部有短路故障或者在額定負(fù)載下因電源電壓過(guò)高引起的定子鐵心磁密過(guò)高，都會(huì)導(dǎo)致鐵心過(guò)熱，進(jìn)而燒毀定子繞組；轉(zhuǎn)子接線松動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子過(guò)熱，進(jìn)而燒毀轉(zhuǎn)子繞組。

維修時(shí)，只能重新繞制繞組，并重新檢測(cè)運(yùn)行指標(biāo)是否合格。

此外，同步電動(dòng)機(jī)經(jīng)常會(huì)因?qū)щ姯h(huán)的磨損或受到電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致電刷與導(dǎo)電環(huán)之間接觸出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響到正常運(yùn)行。因此，應(yīng)定期對(duì)導(dǎo)電環(huán)進(jìn)行檢查，并涂抹適量的潤(rùn)滑劑。

3 異步電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障及維修措施

異步電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、運(yùn)行性能好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于諸多行業(yè)。其常見(jiàn)故障主要包括以下幾個(gè)方面。

3.1 鼠籠式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后無(wú)法達(dá)到額定轉(zhuǎn)速

故障原因：若鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)后無(wú)法達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，多由負(fù)載軸被卡住、鼠籠轉(zhuǎn)子開(kāi)焊或斷條、電動(dòng)機(jī)未正確接線造成。

維修時(shí)，應(yīng)檢查負(fù)載機(jī)械轉(zhuǎn)軸處是否被卡住（若被卡住，應(yīng)及時(shí)處理），要及時(shí)更換轉(zhuǎn)子導(dǎo)條或進(jìn)行補(bǔ)焊并改正電動(dòng)機(jī)的接線。在未找到故障修復(fù)前，且不可讓電機(jī)頻繁啟動(dòng)或長(zhǎng)期運(yùn)行，以使電機(jī)的故障擴(kuò)大化。

3.2 繞線式電動(dòng)機(jī)切除起動(dòng)電阻后轉(zhuǎn)速緩慢

故障原因：電刷壓力過(guò)小、導(dǎo)電環(huán)接觸面過(guò)于粗糙，導(dǎo)致導(dǎo)電環(huán)與電刷之間無(wú)法正常接觸，進(jìn)而引起火花產(chǎn)生，致使轉(zhuǎn)速緩慢；負(fù)載機(jī)械軸被卡?。挥糜诰o固導(dǎo)電環(huán)和轉(zhuǎn)子繞組的螺釘松脫，導(dǎo)致導(dǎo)電環(huán)和繞組之間的連線中斷，致使轉(zhuǎn)速緩慢；亦有可能由于操作失誤，如舉刷手柄未鎖定到指定位置，影響到導(dǎo)電環(huán)短路裝置的正常工作或使轉(zhuǎn)子一相斷路。

維修時(shí)，應(yīng)調(diào)整好電刷的實(shí)際位置，并更換接觸面光滑的導(dǎo)電環(huán)；擰緊導(dǎo)電環(huán)和轉(zhuǎn)子繞組的螺釘；使其保持良好的接觸，注意進(jìn)行正確的操作，調(diào)整舉刷手柄位置。

3.3 電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)并伴有嗡嗡聲或電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中轉(zhuǎn)

速下降，滑差變大

故障原因：主要由于缺相運(yùn)行引起，異步交流電動(dòng)機(jī)定子所產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)需施加三相交流電，若某相電源缺失，則定子將產(chǎn)生單相脈動(dòng)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)無(wú)法產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。運(yùn)行過(guò)程中，橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在電動(dòng)機(jī)的氣隙中產(chǎn)生，這種磁場(chǎng)的特點(diǎn)是包含三相諧波成分，因此，若某相電源缺失，運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)仍可繼續(xù)運(yùn)作，但其磁場(chǎng)將會(huì)畸變，致使轉(zhuǎn)子電流過(guò)大，甚至燒毀繞組，影響到轉(zhuǎn)速。

維修時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查動(dòng)靜觸點(diǎn)、動(dòng)力線路、負(fù)荷開(kāi)關(guān)的可靠性，避免缺相運(yùn)行。另外，應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制中心（即MCC功能單元）定期進(jìn)行檢修，重點(diǎn)檢查接觸器或中間繼電器、電機(jī)保護(hù)器等電氣部件。

3.4 電動(dòng)機(jī)繞組局部燒壞

類(lèi)似于同步電動(dòng)機(jī)，其繞組局部燒壞現(xiàn)象多因繞組電流過(guò)大引起。而致使電流過(guò)大的原因，主要包括電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高溫作業(yè)，使密封老化，電機(jī)繞組受電化學(xué)腐蝕，產(chǎn)生短路；三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子斷條，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在運(yùn)行時(shí)發(fā)熱；繞組端部與端蓋相磨擦；電動(dòng)機(jī)周?chē)鷾囟冗^(guò)高等。

維修時(shí)，應(yīng)對(duì)受損繞組進(jìn)行及時(shí)更換，按原數(shù)據(jù)要求進(jìn)行重繞，調(diào)整繞組端部位置，避免與端蓋磨擦；針對(duì)工作環(huán)境惡劣和溫度較高的情況，應(yīng)加設(shè)隔熱板和保護(hù)罩，防止過(guò)度受熱和電腐蝕。此外，應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行日常檢修，對(duì)其重點(diǎn)部位用油脂或密封膠進(jìn)行密封。

此外，當(dāng)火花在交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電刷的兩相中產(chǎn)生時(shí)，證明另一相存在斷路。若交流電動(dòng)機(jī)的某一相短路，則火花在三相電中均產(chǎn)生，產(chǎn)生火花較小的一相被短路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)重時(shí)，火花在三相電路中均產(chǎn)生，且都比較劇烈。維修時(shí)，可根據(jù)上述情況，酌情處理。

4 結(jié) 語(yǔ)

電動(dòng)機(jī)的故障診斷及維修方法可謂多種多樣，維修人員想要快速準(zhǔn)確地對(duì)電動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行維修，必須對(duì)電動(dòng)機(jī)的故障現(xiàn)象及其成因有一個(gè)充分的了解，只有在問(wèn)題中分析、實(shí)踐中總結(jié)，在不同環(huán)境下靈活運(yùn)用所掌握的知識(shí)，才能不斷完善技能，進(jìn)而達(dá)到能夠快速準(zhǔn)確地診斷出故障并且對(duì)其進(jìn)行維修的目的。

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