礦用電動機性能特點及故障處理

張小紅

（寧夏西北駿馬電機制造有限公司，寧夏石嘴山753001）

礦用電動機性能特點及故障處理

張小紅

（寧夏西北駿馬電機制造有限公司，寧夏石嘴山753001）

隔爆設備是采用隔爆外殼把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險溫度的電氣部分與周圍的爆炸性氣體混合物隔開。煤礦采掘面潮濕、存在煤塵、瓦斯等多種混合性易燃、易爆物質，要求設備具有防爆性能。礦用電動機是礦井內的主要隔爆設備，包括有采煤機電機、刮板輸送機電機、掘進機電機等，研究它們的性能特點，解決運行中常出現(xiàn)的問題，可保證設備在使用過程中安全、可靠、高效運行。

礦用電動機；性能特點；故障處理；改進預防

0 引言

煤礦采掘作業(yè)過程中會產(chǎn)生大量煤塵、瓦斯等多種混合性易燃、易爆物質，煤層地質復雜多變，設備多為移動式，工作面潮濕，環(huán)境溫度受礦井通風系統(tǒng)制約。因此礦用電機必須符合以下標準：1）GB3836-2010《爆炸性環(huán)境用電氣設備》標準、煤礦井下用Ⅰ類設備標準、電動機整體防護IP56等級標準、接線腔部分的絕緣隔爆IP54等級標準；2）GB/T2423.4-2008標準的電動機繞組交流濕熱試驗，具有防爆合格證及其安全標志證；3）能承受機組作業(yè)中復雜機械應力的B5安裝方式及控制溫升限度的冷卻方法等標準。

另一方面，隨著礦業(yè)的發(fā)展，高效雙速大功率、高電壓等級的礦用防爆電機，將成為未來電機發(fā)展新品，因而必須對各類礦用電動機性能特點及常見故障進行分析，以提高設備使用性能。

1 各類礦用電動機性能特點

1.1 采煤用電動機的性能特點

采煤機在作業(yè)過程中，其功率消耗是隨煤層構造的變化而變化的，煤中可能有夾石等，電動機負荷為波動的，有時出現(xiàn)過載與強烈振動，有時需要頻繁啟動或點啟動，也可能出現(xiàn)堵轉情況。雖然電控箱中配置有恒功率調節(jié)裝置，但負荷經(jīng)常瞬息萬變，為使采煤機用電動機適應這種負荷變化，MT/T476-2011標準規(guī)定采煤電動機根據(jù)功率不同，堵轉轉矩不低于1.4～2.0倍額定轉矩，最大轉矩不低于2.0倍額定轉矩。為減少頻繁啟動可能導致的繞組過熱，標準規(guī)定了啟動倍數(shù)不高于額定電流的5.5倍，規(guī)定電動機轉矩—轉速曲線為硬外特性曲線，為保證電動機有一定的容量限度，規(guī)定采煤電動機溫升按降低一級絕緣等級考核。另一方面，采煤機用電動機的啟動特性的確定，除考慮帶負荷啟動外，還應考慮礦井供電電壓的實際情況，除根據(jù)標準降低電動機啟動電流倍數(shù)外，同時還需要考慮當電壓降低到一定程度時，電動機轉矩—轉速特性情況，來進一步保證電動機的可靠啟動。

1.2 刮板輸送機電動機的性能特點

刮板輸送機多用單速或雙速電動機驅動，功率涉及的影響因素較多，而且電動機多在負載狀態(tài)下啟動，對電動機除要求在額定電壓下啟動外，又要求有較高的堵轉矩倍數(shù)，較低啟動電流倍數(shù)，較大的過載能力。為適應炮采要求，小容量刮板輸送機采用三相異步電動機驅動，一般要求啟動轉矩不低于2.0～2.3倍額定轉矩。對于機采、掘采設備配套用電動機，其啟動轉矩也應在1.8～2.5倍額定轉矩左右，電動機的轉矩—轉速特性曲線，要求比較平滑，啟動過程中最小轉矩不低于1.6～1.8倍額定轉矩，并要求有較低的啟動電流倍數(shù)。

1.3 掘進機用隔爆型電動機的特點

掘進機的切割電機在作業(yè)過程中多是空載啟動，但遇到軟巖或夾石時，會有較大的阻力矩，因此要求電動機有較大的最大轉矩或采用雙速電動機，當遇到阻力矩較大情況時，轉換為低速操作。

2 礦用電動機常出現(xiàn)的故障、原因及處理方法

2.1 電動機發(fā)熱超過溫升標準或電動機冒煙

產(chǎn)生的原因：1）過載或拖動機械潤滑不良；2）電壓過低；3）通風、通水不良；4）頻繁起動；5）鼠籠轉子斷條或繞組接線松脫。

處理方法：1）排除被拖動機械故障、加潤滑劑，以減少阻力；2）增大供電截面或縮短低壓供電距離，使電源電壓達到額定值；3）檢查冷卻風扇是否損壞，風罩進風口是否被煤堵塞，檢查水質是否符合要求；4）減少起動次數(shù)，避免頻繁點起動；5）修補籠條或焊好接線。

2.2 電動機有嗡聲、不能起動

產(chǎn)生的原因：1）被拖動機械卡?。?）電源缺相；3）電壓太低；4）定子或轉子繞組斷路；5）繞組出線端接反或繞組內部接反。

處理方法：1）檢查被拖動機械，清除溜子堆煤，排除故障；2）檢查電動機引出線，電源電纜，隔爆磁力起動、主觸頭及熔斷器等，找出故障并排除；3）本來是三角形接法的電動機誤接為Y型接法，改用三角形接法；4）查明繞組斷線處并修復，檢查起動電阻是斷路或電阻過大，繞線轉子回路中檢查電刷和滑環(huán)是否接觸良好；5）查接線、排除故障。

2.3 軸承發(fā)熱比機殼溫度高

產(chǎn)生的原因：1）軸承磨損或軸承內有異物；2）軸承或端蓋未裝正；3）潤滑脂太少或油質不好；4）端蓋與機座不同心；5）電動機與傳動軸機構連接偏心或傳動皮帶張力太緊。

處理方法：1）清洗軸承，磨損的應更換同型號的軸承；2）轉動轉子或拆下端蓋，檢查軸承，找出故障后裝正；3）清洗軸承，換加合格的潤滑油脂，并使油脂裝到軸承室容積的1/2～2/3；4）轉子轉起來很緊，應檢查不同心情況，重新對正同心度或調換端蓋；5）調整電動機與傳動機構的位置，使它們對準中心線或調整傳動皮帶的力。

2.4 機殼帶電

產(chǎn)生原因：1）電機引出線的絕緣或接線盒接線板損壞老化；2）繞組端部碰機殼；3）繞組內部有接地點；4）機殼沒有可靠接地。

處理方法：1）包扎絕緣或更換絕緣接線板；2）如端蓋卸下后接地現(xiàn)象即消失，檢查繞組端部刷漆并墊絕緣后再安裝端蓋；3）檢查線圈槽及絕緣，找出損壞處，墊上絕緣紙并刷絕緣漆；4）將電機外殼可靠接地。

2.5 絕緣電阻下降

生產(chǎn)的原因：1）繞組受潮或水淹電機；2）繞組沾有煤塵、油污；3）電機引出線或接線板損壞、老化；4）定子繞組絕緣老化。

處理方法：1）將定、轉子加熱烘干；2）用汽油清洗繞組端部后，刷漆烘干；3）拆開接線盒檢查故障處，重包絕緣或更換接線板；4）更換繞組。

3 預防改進措施

通過以上分析可知，由于礦井采掘工作面的特殊環(huán)境及采掘機械的復雜工藝條件和運輸環(huán)境惡劣的條件，往往電動機過載、過熱占故障率的90%，其余占10%。為了減少礦用電動機故障率，我們要從管理上改進了加強設備管理，建立建全各項管理制度，嚴格交接班手續(xù)，加強檢修班對機械設備及電動機的維護，勤檢查及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理，建立完備、準確的安裝試運轉驗收記錄，并以此為基礎，做好設備運行中的維護、監(jiān)測和狀態(tài)診斷，以保證設備處于良好狀態(tài)。

［1］ 吳榮光.煤礦電工手冊［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1999.

［2］ 周娟.電機工程手冊：電機卷［M］.2版.北京：機械工業(yè)出版社，1997.

［3］ 邱昌容，曹曉瓏.電氣絕緣測試技術［M］.3版.北京：機械工業(yè)出版，2010.

［4］ 閻治安，崔新藝，蘇少平.電機學［M］.2版.西安：西安交通大學出版社，2006.

（編輯立 明）

TD 63

B

1002－2333（2014）05－0257－02

張小紅（1974—），女，工程師，現(xiàn)從事機電技術工作。

2013-07-13