三相異步電機(jī)的維護(hù)管理

李進(jìn)+楊力+陳海濤

摘要：三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好、制造方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域及民用設(shè)備中。文章介紹了三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)及各部分功能，以及在對(duì)電機(jī)日常檢查工作中的注意事項(xiàng)，并針對(duì)座底式采油平臺(tái)作業(yè)環(huán)境的特殊性闡述了電機(jī)絕緣電阻的測(cè)量方法、絕緣低的原因及其解決辦法。

關(guān)鍵詞：三相異步電機(jī)；絕緣電阻；定子；轉(zhuǎn)子；繞組絕緣；電阻測(cè)量

中圖分類號(hào)：TM343文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）21-0069-02

三相異步電機(jī)在整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，本文以座底式采油平臺(tái)為例，柴油機(jī)冷卻風(fēng)扇、燃油泵、壓載泵、消防泵、管道離心泵、原油外輸泵等平臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備，都是以三相異步電機(jī)作為動(dòng)力源，電機(jī)一旦發(fā)生故障，將導(dǎo)致作業(yè)不能進(jìn)行。特別是在原油外輸作業(yè)過程中，主要就是依靠原油外輸泵將平臺(tái)儲(chǔ)油罐的原油輸送到油輪中，電機(jī)如果無法正常工作，則原油外輸作業(yè)就無法正常進(jìn)行。本平臺(tái)作為技術(shù)服務(wù)單位，由于己方原因?qū)е律a(chǎn)停止，會(huì)給公司的信譽(yù)造成惡劣影響。因此，做好三相異步電機(jī)的維護(hù)管理工作就顯得尤為重要。本文就從以下幾個(gè)部分進(jìn)行闡述。

1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

三相異步電機(jī)的核心部分包括定子和轉(zhuǎn)子，其他附件包括端蓋、軸承、軸承端蓋、風(fēng)扇。其整體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1.1定子（靜止部分）

定子主要由以下三部分組成：

1.1.1定子鐵心：電機(jī)磁路的一部分，在其上放置定子繞組。

1.1.2定子繞組：電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：對(duì)地絕緣、相間絕緣、匝間絕緣；定子三相繞組的接線方式包括星形接法（Y接）和三角形接法（△接）兩種。

1.1.3機(jī)座。

1.2轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）

轉(zhuǎn)子主要由以下三部分組成：

1.2.1轉(zhuǎn)子鐵心：在其上放置轉(zhuǎn)子繞組。一般用0.5mm厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。

1.2.2轉(zhuǎn)子繞組：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。

1.2.3轉(zhuǎn)軸：轉(zhuǎn)軸用來加機(jī)械負(fù)載。

2三相異步電機(jī)檢查注意事項(xiàng)

通過對(duì)電機(jī)啟動(dòng)前和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)的異常現(xiàn)象，針對(duì)異?，F(xiàn)象采取預(yù)防性的維護(hù)措施，始終保持電機(jī)處于正常可用狀態(tài)。

2.1啟動(dòng)前

首先檢查電機(jī)的外殼有無裂紋、設(shè)備表面是否有油污、接地保護(hù)是否正常，以及電機(jī)的外部緊固件是否有松動(dòng)。其次重點(diǎn)檢查電機(jī)各接線的地方是否有破損、變色等現(xiàn)象，最后檢查電機(jī)兩端軸承是否注射潤滑脂。檢查如有異常，必須掛牌警示，待故障排除后，方可啟動(dòng)。

2.2運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)

電機(jī)工作環(huán)境的溫度不宜超過40℃，在運(yùn)行中的升高溫度都要符合相關(guān)規(guī)定，比如本平臺(tái)大部分電機(jī)的絕緣等級(jí)為B級(jí)，則滾動(dòng)軸承的最高溫度為55℃，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，我們可以用手觸摸電機(jī)散熱筋根部，如燙手則必須立即停機(jī)檢查。電機(jī)在運(yùn)行過程中還應(yīng)該密切監(jiān)視各性能參數(shù)是否正常，包括工作電流和電壓等，操作人員要對(duì)各種異常現(xiàn)象具備診斷和分析能力，還包括電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的雜音、不正常的振動(dòng)現(xiàn)象等，最重要的是能夠準(zhǔn)確判斷導(dǎo)致異?，F(xiàn)象的主要原因，及時(shí)排除，避免發(fā)生設(shè)備損壞和人員受傷的事故。

針對(duì)座底式采油平臺(tái)的實(shí)際情況，平臺(tái)大部分電機(jī)都處于停用狀態(tài)，因此，必須制定相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)方案，結(jié)合上述檢查注意事項(xiàng)，采取定期試運(yùn)轉(zhuǎn)的方法，周期可以為一周，根據(jù)實(shí)際情況可以隨時(shí)調(diào)整，以便于設(shè)備管理人員能準(zhǔn)確了解各電機(jī)的技術(shù)狀態(tài)。

3三相異步電機(jī)絕緣電阻測(cè)量和絕緣低處理方法

電氣設(shè)備絕緣性能的好壞，關(guān)系到電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和操作人員的人身安全。因此作為平臺(tái)電氣設(shè)備管理人員，必須了解電機(jī)絕緣電阻的測(cè)量方法，以及導(dǎo)致絕緣電阻低的原因和處理方法。

3.1定子繞組絕緣電阻測(cè)量

3.1.1選用500V，500MΩ的兆歐表。兆歐表與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)線不能用雙股線，必須用單股線分開單獨(dú)聯(lián)接，以免引起誤差。

3.1.2測(cè)量前先將兆歐表進(jìn)行一次開路和短路試驗(yàn)，檢查兆歐表是否正常。具體操作為：將兩連接線（L線、E線）開路，搖動(dòng)手柄指針應(yīng)指在無窮大處，再把兩連接線短接一下，指針應(yīng)指在零處。

3.1.3在測(cè)量前三相交流電動(dòng)機(jī)必須切斷電源。先打開電機(jī)的接線盒，里面有6個(gè)接線柱。三相電機(jī)分三角形和星形接法兩種，拆開連接銅片時(shí)要記住是哪種接法，然后用萬能表電阻擋1K擋在接線柱上找出三個(gè)線組，一般是上下斜對(duì)角的。

3.1.4測(cè)量時(shí)，將兆歐表置于水平位置，搖把轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其端鈕間不許短路。手搖發(fā)電機(jī)應(yīng)由慢到快，轉(zhuǎn)速應(yīng)達(dá)到120r/min，并保持勻速，使指針穩(wěn)定。同時(shí)要注意防止觸電。搖動(dòng)過程中，當(dāng)出現(xiàn)指針已指零時(shí)，就不能再繼續(xù)搖動(dòng)，以防表內(nèi)線圈發(fā)熱損壞。

3.1.5分別測(cè)量各相繞組對(duì)地絕緣電阻。各相繞組之間絕緣電阻共6次，其值均不低于0.5MΩ為合格，如果有某個(gè)絕緣電阻低于0.5MΩ為不合格。

3.2分析和處理

如果測(cè)量的絕緣電阻低于0.5MΩ，就說明該電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻下降，已經(jīng)不能正常使用。導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣電阻下降的原因和處理方法：

3.2.1引出線絕緣套管和引出部分污損老化。對(duì)于這種原因?qū)е碌碾妱?dòng)機(jī)絕緣電阻降低，可用眼睛查看絕緣套管是否污損、開裂，引出線引出部分的絕緣是否有外傷，然后清除污物，修理不良部分。

3.2.2繞組絕緣異常。一方面原因可能是電動(dòng)機(jī)使用時(shí)間過長(zhǎng)，超過其正常使用壽命；或者安裝環(huán)境潮濕、運(yùn)行狀況惡劣，例如起動(dòng)、停轉(zhuǎn)頻繁，長(zhǎng)期過載運(yùn)行，長(zhǎng)期低電壓運(yùn)行，使絕緣老化。超過正常使用壽命的電動(dòng)機(jī)要及時(shí)更換；絕緣老化的，查出絕緣老化不良部分，進(jìn)行修理或替換。

3.2.3繞組受潮。主要原因作業(yè)環(huán)境潮濕和長(zhǎng)時(shí)間停用，另外一個(gè)主要原因是電動(dòng)機(jī)繞組通風(fēng)冷卻時(shí)，把周圍氣體中的灰塵、濕氣吸入內(nèi)部，加上旋轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械應(yīng)力的作用，致使電動(dòng)機(jī)繞組受潮。常用處理方法是：燈泡烘烤、直流銅損干燥法、鐵損加熱法。（1）燈泡烘干法：采用此方法時(shí)一定要注意溫度不宜過高，并且溫升要逐漸升高，盡量在密閉場(chǎng)所進(jìn)行，烘干效果更好。（2）直流銅損干燥法：在靜子繞組中通入直流電，電源用直流電焊機(jī)提供，利用繞組的銅損產(chǎn)生的熱量進(jìn)行干燥，通入電流的大小為額定電流的50%～80%，干燥時(shí)靜子繞組溫度用埋入式溫度計(jì)，測(cè)量不得高于80℃，用溫度計(jì)測(cè)量不得高于70℃，可以調(diào)節(jié)電流的大小來控制溫度。（3）鐵損加熱法：采用此方法時(shí)，在電動(dòng)機(jī)定子線圈鐵心上或轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上繞上勵(lì)磁線圈并通入交流電，電源可由交流弧焊機(jī)提供，使定子或轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁通，依靠鐵損來干燥電動(dòng)機(jī)定子或轉(zhuǎn)子。

粉塵太多也會(huì)造成絕緣電阻降低，解決的方法是用壓縮空氣吹掃或用手壓“皮囊”吹氣除塵。

4結(jié)語

座底式采油平臺(tái)都在海上作業(yè)，海洋氣候潮濕，且電機(jī)的工作場(chǎng)所都在室外，環(huán)境相對(duì)比較惡劣，最容易引起線圈繞組受潮，因此必須定期和在啟動(dòng)前對(duì)電機(jī)繞組進(jìn)行電阻絕緣測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電阻絕緣低，立即采取措施處理。在檢測(cè)合格之前，禁止啟動(dòng)電機(jī)。另外作為平臺(tái)電氣設(shè)備管理人員，必須熟悉電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理，定期對(duì)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)于常見故障要具備判斷和處理能力，就能夠保證電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和持續(xù)性。

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[3]于賀龍．三相異步電機(jī)常見故障及維護(hù)淺析[J]．機(jī)電信息，2012，（18）．

作者簡(jiǎn)介：李進(jìn)（1986-），河北石家莊人，中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司天津分公司助理工程師，研究方向：輪機(jī)設(shè)備管理。

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