電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析與維護(hù)

王崤波

摘 要：電動(dòng)機(jī)在人們的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用，給人們的生活帶來(lái)了極大的便利。文章分析了電動(dòng)機(jī)在工作中的常見(jiàn)故障，并給出了一些日常維護(hù)的方法。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)；故障分析；電氣

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，電動(dòng)機(jī)被廣泛地作為動(dòng)力裝置使用。在使用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)形形色色的故障，盡管其機(jī)械故障出現(xiàn)較少，但如不及時(shí)處理，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不正常，不少電氣故障也是由機(jī)械故障引起的。文章就電動(dòng)機(jī)使用過(guò)程中常出現(xiàn)的機(jī)械故障總結(jié)、分析如下，以供處理故障時(shí)參考。

1 電動(dòng)機(jī)的選擇

1.1 根據(jù)電動(dòng)機(jī)安裝地點(diǎn)的周?chē)h(huán)境來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的形式

電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)形式有防護(hù)式和封閉式兩種。防護(hù)式的通風(fēng)性能較好，價(jià)格低，適合環(huán)境干燥，灰塵少的地方采用；如果灰塵較多，水滴飛濺的地方，應(yīng)采用封閉式電動(dòng)機(jī)。如火力發(fā)電廠(chǎng)的鍋爐房?jī)?nèi)及排污水泵中可采用這種電動(dòng)機(jī)。另外，還有一種密封式電動(dòng)機(jī)，可以浸汲在水里工作，電動(dòng)潛水泵就采用這種電動(dòng)機(jī)。

1.2 根據(jù)使用負(fù)荷情況，選擇電動(dòng)機(jī)的功率

電動(dòng)機(jī)的功率一般應(yīng)為生產(chǎn)機(jī)械功率的1.1-1.5倍。如果功率選擇過(guò)大，不僅增加投資，同時(shí)也降低了機(jī)械效率，增加生產(chǎn)成本。如果功率選擇過(guò)小，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期承受過(guò)大負(fù)荷，會(huì)使溫度上升過(guò)高而損壞絕緣，縮短電動(dòng)機(jī)使用壽命。

1.3 根據(jù)工作機(jī)械的轉(zhuǎn)速要求以及傳動(dòng)方式選擇電動(dòng)機(jī)

轉(zhuǎn)速配套原則是使電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械都在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，傳動(dòng)方式兩者相同。

2 電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障分析

2.1 起動(dòng)故障

當(dāng)電器接通電源后，電動(dòng)機(jī)不工作，并且電動(dòng)機(jī)無(wú)任何聲響。分析其主要原因一是與電動(dòng)機(jī)相配套的起動(dòng)電器，若電扇、排風(fēng)扇、洗衣機(jī)等電機(jī)均采用電容器起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，而電冰箱、冷柜起動(dòng)機(jī)構(gòu)采用電阻分相起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以一旦起動(dòng)電路中的電容器和分相電阻損壞擊毀，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作，檢測(cè)時(shí)應(yīng)先排除起動(dòng)電容或電阻故障后，才查電機(jī)故障。

另一種情況是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組短路，局部繞組燒毀，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)停止工作。當(dāng)一旦懷疑電動(dòng)機(jī)自身故障時(shí)，最簡(jiǎn)單的檢測(cè)用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)各繞組阻值便知。

首先將電動(dòng)機(jī)的三根引出線(xiàn)ABC用萬(wàn)用表區(qū)分判斷，這里以雙桶洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)為例，當(dāng)測(cè)量AB線(xiàn)之間的電阻值在95歐姆，BC間阻值在130歐姆，AB間阻值在12歐姆時(shí)，那么很容易確定C為中線(xiàn)性，AC為運(yùn)行繞組，BC為起動(dòng)繞組。以上均為電動(dòng)機(jī)繞組的正常電阻值，在發(fā)生短路后，其電阻值均小于以上正常值，電動(dòng)機(jī)繞組存在各類(lèi)問(wèn)題。又如電冰箱電動(dòng)機(jī)一般起動(dòng)繞組無(wú)短路，電阻值約在23歐姆，運(yùn)行繞組無(wú)短路，電阻值在10歐姆間，起動(dòng)和運(yùn)行串接繞組正常阻值在35歐姆。

2.2 運(yùn)行中的故障分析

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中由于種種原因，會(huì)出現(xiàn)故障，故障分機(jī)械與電氣兩方面。

2.2.1 機(jī)械故障

機(jī)械方面有掃膛、振動(dòng)、軸承過(guò)熱、損壞等故障。異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間氣隙很小，容易導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間相碰。

一般由于端蓋軸室內(nèi)孔磨損或端蓋止口與機(jī)座止口磨損變形，使機(jī)座、端蓋、轉(zhuǎn)子三者不同軸引起掃膛。

振動(dòng)應(yīng)先區(qū)分是電動(dòng)機(jī)本身引起的，還是傳動(dòng)裝置不良所造成的，或者是機(jī)械負(fù)載端傳遞過(guò)來(lái)的，而后針對(duì)具體情況進(jìn)行排除。屬于電動(dòng)機(jī)本身引起的振動(dòng)，多數(shù)是由于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好，以及軸承不良，轉(zhuǎn)軸彎曲，或端蓋、機(jī)座、轉(zhuǎn)子不同軸，或者電動(dòng)機(jī)安裝地基不平，安裝不到位，緊固件松動(dòng)造成的。振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲，還會(huì)產(chǎn)生額外負(fù)荷。

電動(dòng)機(jī)在通電后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)力很慢時(shí)，分析其原因有多方面，電容起動(dòng)式電動(dòng)機(jī)是否電容器容量不足漏電嚴(yán)重，電源電壓過(guò)低，或者是鼠籠轉(zhuǎn)子鋁條部分有嚴(yán)重事故縮孔、斷條等情況，特別是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)經(jīng)常起動(dòng)和正反交替運(yùn)轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)了鋁條的感應(yīng)電流大而使電磁力增大，均會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)了鋁條斷裂，從而導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)慢無(wú)力問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)使轉(zhuǎn)子發(fā)熱和產(chǎn)生電火花而燒壞定了繞組線(xiàn)包。

2.2.2 電氣故障

電氣方面故障有定子繞組缺相運(yùn)行，定子繞組首尾反接，三相電流不平衡，繞組短路和接地，繞組過(guò)熱和轉(zhuǎn)子斷條、斷路等。

缺相運(yùn)行是常見(jiàn)故障之一。三相電源中只要有一相斷路就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。缺相運(yùn)行可能由于線(xiàn)路熔斷器熔體熔斷，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)或?qū)Ь€(xiàn)接頭接觸不良等原因造成。

三相電動(dòng)機(jī)缺一相電源后，如在停止?fàn)顟B(tài)，由于合成轉(zhuǎn)矩為零而堵轉(zhuǎn)（無(wú)法起動(dòng)）。電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流比正常工作的電流大得多。因此，在此情況下接通電源時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或多次頻繁地接通電源起動(dòng)將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)缺一相時(shí)，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小，仍可維持運(yùn)轉(zhuǎn)，僅轉(zhuǎn)速略有下降，并發(fā)出異常響聲；負(fù)載重時(shí)，運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)使電動(dòng)機(jī)繞組燒毀。

三相繞組首尾錯(cuò)接時(shí)，接通電源后會(huì)出現(xiàn)三相電流嚴(yán)重的不平衡、轉(zhuǎn)速下降、溫升劇增、振動(dòng)加劇、聲音急變等現(xiàn)象。如保護(hù)裝置不動(dòng)作，很容易燒壞電動(dòng)機(jī)繞組，所以必須辨清電動(dòng)機(jī)出線(xiàn)端首、尾后，方可通電運(yùn)轉(zhuǎn)。

三相電流不平衡的故障，常常由于電動(dòng)機(jī)外部電源電壓不平衡所引起，其內(nèi)部原因主要是繞組匝間短路或在電動(dòng)機(jī)重繞修理時(shí)線(xiàn)圈匝數(shù)錯(cuò)誤或接線(xiàn)錯(cuò)誤。

繞組接地和短路都會(huì)造成電流過(guò)大。接地故障可用兆歐表檢查。短路故障可在降低定子繞組電源電壓情況下，通過(guò)測(cè)量電流來(lái)判斷，也可以測(cè)量其直流電阻來(lái)判斷。

分析電動(dòng)機(jī)過(guò)熱溫升的原因，主要有這樣幾種情況，電動(dòng)機(jī)自身內(nèi)在質(zhì)量問(wèn)題，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于超負(fù)荷工作運(yùn)行狀態(tài)（械傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)故障引起電動(dòng)機(jī)負(fù)荷大），電動(dòng)機(jī)散熱性能很差，電動(dòng)機(jī)繞組局部短路燒毀等一系列情況。

電動(dòng)機(jī)溫升異常最大的故障原因是繞阻匝間短路，匝間短路是由于繞組漆包線(xiàn)絕緣層性能差而損壞；，從而使相間導(dǎo)線(xiàn)直接碰及，形成了一個(gè)低阻抗的電流回路，使匝間電流增大而使線(xiàn)包發(fā)熱，久之使用使整個(gè)定子繞組產(chǎn)生過(guò)熱，最終因熱量劇升而擊毀繞組，所以此類(lèi)故障應(yīng)拆開(kāi)機(jī)殼，查繞組故障點(diǎn)。如果線(xiàn)包無(wú)燒毀問(wèn)題，可將定子浸入專(zhuān)用絕緣漆內(nèi)重新進(jìn)行浸漆絕緣處理，然后在烘箱內(nèi)烘烤干燥。若線(xiàn)包有局部燒毀現(xiàn)象，而短路點(diǎn)又在定子槽內(nèi)，那只有更換整個(gè)繞組線(xiàn)包。

籠型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鑄鋁導(dǎo)體斷條或繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組斷路時(shí)，會(huì)造成定子電流不正常，出現(xiàn)時(shí)高時(shí)低周期性變化，還出現(xiàn)忽大忽小的噪聲和振動(dòng)。負(fù)載越重時(shí)，這種現(xiàn)象越顯著。

3 電動(dòng)機(jī)的維護(hù)

3.1 使用環(huán)境應(yīng)經(jīng)常保持干燥，電動(dòng)機(jī)表面應(yīng)保持清潔，進(jìn)風(fēng)口不應(yīng)受塵、纖維等阻礙。

3.2 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)連續(xù)發(fā)生動(dòng)作時(shí)，應(yīng)查明故障來(lái)自電動(dòng)機(jī)還是超負(fù)荷或保護(hù)裝置整定值太低，消除故障后，方可投入運(yùn)行。

3.3 應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中良好的潤(rùn)滑，一般的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行5000h左右，即應(yīng)補(bǔ)充或更換滑脂（封閉軸承在使用壽命期內(nèi)不必更換潤(rùn)滑脂），運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)軸承過(guò)熱或潤(rùn)滑變質(zhì)時(shí)，應(yīng)及時(shí)換潤(rùn)滑油。更換潤(rùn)滑脂時(shí)，應(yīng)消除舊的潤(rùn)滑脂，并用汽油洗凈軸承及軸承蓋的油槽，然后將ZL-3鋰基潤(rùn)滑脂填充軸承內(nèi)外圈之間空腔的1/2（對(duì)2極）及2/3（對(duì)4.6.8極）。

3.4 當(dāng)軸承的壽命終了時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)及噪聲將明顯增大，檢查軸承的徑向游隙一定數(shù)值時(shí)，即更換軸承。

3.5 拆卸電動(dòng)機(jī)時(shí)，從軸伸端或非軸伸端取出轉(zhuǎn)子都可以，如果沒(méi)有必要卸下風(fēng)扇，還是從非軸承伸端取出轉(zhuǎn)子較為便利，從定子中軸出轉(zhuǎn)子時(shí)，應(yīng)防止損壞定子繞組或絕緣。

3.6 更換繞組時(shí)必須記下原繞組的形式，尺寸及匝數(shù)、線(xiàn)規(guī)等，當(dāng)丟失了這些數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)向制造廠(chǎng)索取，隨意更改原設(shè)計(jì)繞組，常常使電動(dòng)機(jī)某項(xiàng)或幾項(xiàng)性能惡化，甚至無(wú)法使用。