鼠籠式電動機故障原因及維護分析

寧琛瑤

（西山煤電（集團）有限責(zé)任公司，太原 030053）

0 引言

鼠籠式電動機（以下簡稱：電機）在我國工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中具有普遍應(yīng)用，在生產(chǎn)中的地位舉足輕重，如果電機因故障造成停機，會對企業(yè)的日常生產(chǎn)造成巨大影響。過去在電機發(fā)生故障時，檢修人員往往依靠自己的經(jīng)驗來判斷故障點，這種處理方式存在一定的運氣成分，如果判斷不準(zhǔn)確，電機恢復(fù)送電后仍不能正常工作，不僅耽誤生產(chǎn)進度，而且會造成電機產(chǎn)生二次故障。另外，在日常檢修維護中，檢修人員往往按照固定的檢修方法檢修所有電機。例如某臺電機軸承密封良好并不缺少潤滑油，但是檢修人員在定期檢修時通過注油口繼續(xù)向軸承注油，這種檢修維護方式不但浪費材料資源，還會加速零部件的損壞，“檢修”變成了“不如不修”。因此，掌握鼠籠式電動機發(fā)生故障的常見原因及現(xiàn)象，準(zhǔn)確判斷故障部位，以及應(yīng)用科學(xué)合理的維護保養(yǎng)方法對電機進行安全運行，保證企業(yè)正常生產(chǎn)，具有非常重要的意義。本文通過對電機常見故障現(xiàn)象進行分析，總結(jié)電機故障發(fā)生的原因，提出了電機檢修維護的合理方法，對今后檢修人員科學(xué)安排檢修及故障處理方面具有積極的意義。

1 故障現(xiàn)象

1.1 運行中發(fā)出異常聲響

運行中發(fā)出異常聲響主要有以下因素。

（1）轉(zhuǎn)子掃膛。造成轉(zhuǎn)子掃膛的原因有很多，如軸承磨損嚴(yán)重、定轉(zhuǎn)子之間有異物、轉(zhuǎn)子變形、前后軸承蓋裝配不當(dāng)、軸承蓋或電機外殼出現(xiàn)裂紋影響轉(zhuǎn)軸同心度、電機風(fēng)葉破損等。

維護注意事項：軸承磨損嚴(yán)重或損壞是轉(zhuǎn)子掃膛最為常見的原因。造成軸承磨損或損環(huán)的原因有很多，除了正常機械性磨損以外，往往是由于檢修人員疏于檢查維護，造成軸承缺油，潤滑程度不夠或注油太多造成軸承過度潤滑，過度潤滑在軸承運轉(zhuǎn)的過程中還極易引起軸承發(fā)熱嚴(yán)重，加速軸承損壞。此外，由于很多電機安裝在非常惡劣的生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中，粉塵顆粒還會滲入軸承內(nèi)部造成潤滑油臟污，這種情況也不利于軸承的正常工作，因此，定期對軸承進行拆蓋檢查、換油甚至更換已損壞軸承非常重要。此外，實際應(yīng)用中，鼠籠式電機的前后注油口也會因為生產(chǎn)環(huán)境中的粉塵臟污而發(fā)生堵塞，檢修維護工作主觀地以為對電機進行注油維護，實際卻猶豫注油口堵塞未能達到目的，因此檢查注油口，保證管路通暢也很重要。

（2）扇葉與后風(fēng)罩摩擦。這種情況往往由于后風(fēng)罩輕微變形或扇葉卡扣破損引起的。

維護注意事項：及時檢查風(fēng)罩是否變形或損壞，若輕微變形可用工具敲打恢復(fù)；停機狀態(tài)下用手輕輕轉(zhuǎn)動后觀察風(fēng)葉是否發(fā)生框動，如有框動應(yīng)及時更換。

（3）定子或轉(zhuǎn)子鐵芯松動。常見的處理定子、轉(zhuǎn)子松動的方法主要有環(huán)氧玻璃鋼套修理法、滾花修理法、電焊法、黏膠固持法等，處理原則就是將定子或轉(zhuǎn)子鐵芯與轉(zhuǎn)軸固定，若用電焊法處理鐵芯松動應(yīng)選用細制焊條，不要將鐵芯或轉(zhuǎn)軸焊變形。

（4）電源電壓過高或三相電壓不平衡。電壓過高或三相電壓不平衡也會引起電動機發(fā)出“嗡嗡”的異響聲，但這種原因往往不是用戶所能決定的，與供電質(zhì)量和供電負(fù)荷分配息息相關(guān)。

（5）功率不足。低壓電機在制造或維修過程中，線圈的線徑或匝數(shù)不滿足使用功率要求，使得旋轉(zhuǎn)磁場強度不夠，轉(zhuǎn)矩過低，或在電機選型中額定功率過低，進而導(dǎo)致低壓電機的輸出功率不足。當(dāng)?shù)蛪弘姍C出現(xiàn)輸出功率不足時，會發(fā)出低沉的噪聲、運轉(zhuǎn)速度變慢、電機運行電流超額定值和本體發(fā)熱嚴(yán)重等[1]。

1.2 運行中劇烈震動

運行中劇烈震動主要有基座與基礎(chǔ)緊固件松動；風(fēng)扇不平衡；軸承破碎或嚴(yán)重磨損；鼠籠轉(zhuǎn)子斷條；基礎(chǔ)松軟或強度不夠；轉(zhuǎn)軸重量單邊，不平衡。

維護注意事項：（1）電氣原因的檢修。首先是測定定子三相直流電阻是否平衡，如不平衡，則說明定子連線焊接部位有開焊現(xiàn)象，斷開繞組分相進行查找，另外繞組是否存在匝間短路現(xiàn)象，如故障明顯，可以從絕緣表面看到燒焦痕跡，或用儀器測量定子繞組，確認(rèn)匝間短路后，將電機繞組重新下線[2]。（2）機械原因的檢查。檢查氣隙是否均勻，如果測量值超標(biāo)，重新調(diào)整氣隙。檢查軸承，測量軸承間隙，如不合格更換新軸承，檢查鐵心變形和松動情況，松動的鐵心可用環(huán)氧樹脂膠黏接灌實，檢查轉(zhuǎn)軸，對彎曲的轉(zhuǎn)軸進行補焊重新加工或直接直軸，然后對轉(zhuǎn)子做平衡試驗。打風(fēng)機電機大修后試運行期間，電機不僅振動大，而且軸瓦溫度超標(biāo)，連續(xù)處理幾天后，故障仍未解決。班組人員在幫助處理時發(fā)現(xiàn)，電機氣隙非常大，瓦座水平也不合格，故障原因找到后，重新調(diào)整各部間隙后，電機試轉(zhuǎn)一次成功[3]。（3）負(fù)載機械部分檢查正常，電機本身也沒有問題，引起故障的原因是連接部分造成的，這時要檢查電機的基礎(chǔ)水平面、傾斜度、強度，中心找正是否正確，聯(lián)軸器是否損壞，電機軸伸繞度是否符合要求等[4]。

1.3 電動機過熱

電動機過熱主要表現(xiàn)在潤滑油過多、過少或變質(zhì)干涸；轉(zhuǎn)子掃膛、鼠籠式轉(zhuǎn)子斷條；環(huán)境溫度高，電機本身散熱不好；風(fēng)扇故障；電動機頻繁啟動、頻繁正反轉(zhuǎn)、負(fù)載過大；定子繞組短路或錯接。

維護注意事項：造成電動機過熱的內(nèi)部原因可以通過在日常檢修中仔細檢查電機的潤滑系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)，以及各機械部件、接線是否完好正確來加以避免。外部原因中，運行人員應(yīng)正確操作電動機，避免頻繁啟動、過負(fù)荷啟動，合理調(diào)整電機運行時間，以保證電機正常運行。另外，如果外部環(huán)境過高，可在電機外殼無裂紋的情況下謹(jǐn)慎使用澆水的方式給電機降溫。

1.4 電機外殼帶電

電機外殼帶電主要有電源相線與中心線接錯；繞組受潮，絕緣老化，大電流造成對地短路；保護地線開路或接觸不良。

維護注意事項：在日常檢修中，每次拆接線除了要檢查接線是否正確、地線是否牢固可靠外，還要保證保護零線和保護地線公用，接線盒內(nèi)各相線避免出現(xiàn)“雞爪子”“羊尾巴”，不能出現(xiàn)毛疵，以免和接線盒發(fā)生接觸。同時，每個周期內(nèi)的檢查維護應(yīng)合適量程的搖表對電機相間、對地進行絕緣搖測，對絕緣低的電機應(yīng)及時返廠維修。

1.5 合閘后電機不動但有“嗡嗡”聲

合閘后電機不動但有“嗡嗡”聲的原因主要是電源電壓過低；負(fù)載過重或轉(zhuǎn)子出現(xiàn)卡塞；電機內(nèi)部繞組錯接或接線端子搭片錯連；軸承破碎造成卡塞；缺相、燒保險。

維護注意事項：出現(xiàn)這種情況，最常見的就是避免電機過載啟動，必要情況下可拆除連接銷子單試電機空轉(zhuǎn)是否正常，如不能空轉(zhuǎn)再考慮電機自身故障或用萬用變測量三相電壓。

1.6 合閘后電機不動，保險立即燒掉

造成合閘后電機不動，保險立即燒掉的原因主要有：一相電源不通或定子一相線圈接反；定子繞組接錯；定子繞組接地短路；定子繞組相間短路；保險容量太??；電源或接線盒內(nèi)相間、對地短路。

維護注意事項：出現(xiàn)這種故障現(xiàn)象要及時檢查電源及接線盒內(nèi)接線是否出現(xiàn)短路，檢查保險容量是否合適，定子繞組可用搖表遙測其絕緣電阻，判斷是否發(fā)生相間或?qū)Φ囟搪?，一旦出現(xiàn)上述現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)立即停機檢查，避免二次啟動燒毀線圈。

1.7 電機啟動困難，啟動后轉(zhuǎn)速嚴(yán)重低于正常值

造成電機啟動困難，啟動后轉(zhuǎn)速嚴(yán)重低于正常值的主要原因有定子繞組局部接錯、接反；鼠籠式轉(zhuǎn)子斷條；負(fù)載過重；將△繞組錯接為Y繞組；電源電壓過低。

維護注意事項：發(fā)現(xiàn)電機啟動后轉(zhuǎn)速過低，首先應(yīng)觀察是否因為負(fù)載過重，排除負(fù)載原因后在電機轉(zhuǎn)動過程中，可用尖銳物體一邊頂住電機外殼，一邊緊貼耳部，聽電機內(nèi)部是否有雜音或異響，判斷是否內(nèi)部轉(zhuǎn)子有問題，然后檢查電機接線是否接錯。Y接法會直接影響電機相電壓，導(dǎo)致電機功率降低，影響轉(zhuǎn)速，最后檢查電源電壓是否由于系統(tǒng)原因造成電機啟動后轉(zhuǎn)速過低。

1.8 合閘后電機無任何反應(yīng)

合閘后電機無任何反應(yīng)主要是因為：電源不通；過載保護設(shè)置值太??；二次控制線接錯，控制回路不通；定子繞組兩相開路；電機微機保護或熱繼電器保護動作后沒有復(fù)位。

維護注意事項：電機啟動準(zhǔn)備前應(yīng)認(rèn)真查看保護動作情況，如出現(xiàn)過載保護、過流保護等應(yīng)觀察負(fù)荷情況，視情況復(fù)位重新啟動，出現(xiàn)斷線告警，應(yīng)立即斷電檢查繞組接線情況，排除電機故障和負(fù)荷狀況后如仍未恢復(fù)正常，立即檢查電源供電情況、檢查二次回路是否斷線等。

2 結(jié)束語

本文對鼠籠式電動機故障原因及維護進行了分析。鼠籠式異步電動機雖然結(jié)構(gòu)及原理簡單、穩(wěn)定性高、應(yīng)用面廣，但是在日常生產(chǎn)使用過程中還是會不可避免地發(fā)生各類故障，并且故障很多時候會綜合性地通過聲音、氣味、震動等現(xiàn)象反應(yīng)出來。檢修人員只有認(rèn)真總結(jié)歸納故障類型以及故障成因，掌握電機的工作原理，才能更準(zhǔn)確地判斷出各種類型的故障，進而快速準(zhǔn)確地進行處理。另外，科學(xué)地對電機進行保養(yǎng)維護，也是延長電機使用壽命的必要手段，只有做好這些，才能更好地為企業(yè)生產(chǎn)保駕護航。