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电机设备易见问题的解析与处理

 

  电机在运行中由于种种原因,会出现故障,故障分机械与电气两方面。机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。电气方面故障有定子绕组缺相运行,定子绕组首尾反接,三相电流不平衡,绕组短路和接地,绕组过热和转子断条、断路等。

  1扫膛机座加工压装方式及加工设备是导致扫膛故障的主要原因。按扫膛发生部位分类主要有以下情况:(1)扫膛部位发生在定子大头铁芯端部,分析认为与定子导入机座有直接关系:定子压入机座过程中未导正,致使定子大头冲片受挤压凸片扫膛。(2)扫膛部位发生在定子大头或小头端部,位置不确定应与机座同心度、端盖止口及轴承符合性有关。(3)分散间或性与铁芯叠压质量有直接关系。(4)转子偏心所致的扫膛,这种情况相对较少。(5)定子个别槽楔扭斜弹出,定子槽楔高出铁芯内圆,均是导致扫膛的原因。(6)YZ、YZR大规格电机定子铁芯与机座定位扭曲变形导致定子压入机座时定子片发生径向位移。(7)机座存在质量隐患(机座止口端面低于外缘,机座止口或端面因砂眼修补后未处理到位)导致扫膛。(8)定子铁芯本身存在隐患(如凸片、马蹄)导致扫膛。

  2振动振动应先区分是电动机本身引起的,还是传动装置不良所造成的,或者是机械负载端传递过来的,然后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子动平衡不好,以及轴承不良,转轴弯曲,或端盖、机座、转子不同轴,或者电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。振动会产生噪声,还会产生额外负荷。

  3杂音(1)挡风板响。分析认为与挡风板的符合性有极大关系,加工过程中焊接点粗糙,挡风板小口边缘高低不一致,装配时常与转子端部发生相擦。(2)电磁声分为高频和低频两种。轴铁芯位斜槽度符合性不好,铁芯内膛不光,转子外径加工不一致是导致该两类故障的不可忽视的因素。通常采用换穿转子方式消除和解决该类问题。(3)如果电动机发出忽高忽低且沉重的声音则原因可能有:1)定子与转子间气隙不均匀,此时声音忽高忽低且高低音间隔时间不变,这是轴承磨损使定子与转子不同心所致。

  2)三相电流不平衡。这是三相绕组存在误接地、短路或接触不良等原因,若声音很沉闷则说明电动机严重过载或缺相运行。

  3)铁芯松动。电动机在运行中因振动而使铁芯固定螺栓松动造成铁芯硅钢片松动,发出噪声。(4)对于轴承噪声,应在电动机运行中经常监听。监听方法是:将螺丝刀一端顶住轴承安装部位,另一端贴近耳朵,便可听到轴承运转声。若轴承运转正常,其声音为连续而细小的“沙沙”声,不会有忽高忽低的变化及金属摩擦声。若出现以下几种声音则为不正常现象。

  1)轴承运转时有“吱吱”声,这是金属摩擦声,一般为轴承缺油所致,应拆开轴承加注适量润滑脂。

  2)若出现“唧哩”声,这是滚珠转动时发出的声音,一般为润滑脂干涸或缺油引起,可加注适量油脂。

  3)若出现“喀喀”声或“嘎吱”声,则为轴承内滚珠不规则运动而产生的声音,这是轴承内滚珠损坏或电动机长期不用,润滑脂干涸所致。(5)不均匀的碰撞声,为风叶碰撞风扇罩引起。(6)定转子虚擦造成的杂音是属扫膛的一种极限状态。(7)绝缘纸响:由于定子或转子槽绝缘放置不恰当造成的杂音,该类故障处理时不容易找到具体位置。(8)其它是因槽楔局部弹出、振动、轴承盖固定螺栓长等因素也是导致杂音的部分原因。

  4对地短路对地短路可分为定子对地和转子对地两种,按修复情况又分为可修复对地和不可修复对地(死对地)。

  (1)定子对地:1)定子引线与机壳发生对地,是由于装配过程中拉伤引线或引线僵硬破损所致。

  2)定子压入机座过程中,因端板不符合、冲片松动或导入不正等因素造成冲片径向或轴向位移划破绝缘对地。

  3)接线时引线与本线连接处绑子扎不规范,造成装配时空间紧张,与端盖发生对地。

  4)死对地,该类故障具体对地位置不详。(2)转子对地:1)转子绕组对地。一般发生在槽口和槽内,大多是由于铁芯毛刺大,理线时槽绝缘受损所致。

  2)其它类,集电环挡圈对地一般是由于集电环及挡圈本身的结构所致,该类故障一般发生在小规格电机上、碳刷尾辫与刷杆座对地及转子内风扇与绕组对地。

  5空载电流和空载损耗过大转子外径小、车内膛、用错转子、铁重严重不足这些都是导致该类故障的原因。(1)空载电流和空载损耗均大,但定子绕组直流电阻值合适。这可能是铁芯质量不符合要求,定子、转子铁芯因装配不到位而未对齐,或是定位尺寸不符合。(2)空载电流大,空载损耗正常。这是由于电机气隙过大或磁路饱和引起。如果空载电流大,空载损耗也大,则说明电动机的铁耗偏大。

  (3)空载损耗大且空载电流不平衡,表明绕组各并联支路的匝数不相等,或者是少数线圈有局部短路现象。

  (4)空载电流正常但空载损耗大。有以下原因:1)因装配不当造成转子转动不灵或轴承质量不佳,轴承内加的润滑脂过多使机械耗过大;2)错用了大风扇或风叶较多的风扇;3)硅钢片质量差;4)铁芯长度不足或叠压不实造成有效长度不足。

  6匝间短路定子的匝间短路,主要原因是现在使用的硅钢片质量较差,模具质量存在问题,电磁线质量不稳定。在做堵转试验时,若发现有很重的糊味或焦臭味,则可能是绝缘层被击穿或绕组已烧毁。

  7相间短路(1)定子相间短路:1)定子端部相间块部位短路。这种相间短路一般是由于相间块大小不合适或定子在搬运过程中受力移位造成。轻微的相间短路可以修复、严重的会造成相间放炮致定子报废。

  2)定子引线与本线的焊接部位发生相间短路,这种相间短路一般可以修复。(2)转子相间短路:1)转子分软绕组产品和硬绕组产品,硬绕组转子相间短路情况极少,软绕组相间短路一般发生在绕组端部。

  8三相电流不平衡电动机外部电源电压不平衡所引起;其内部原因主要是绕组匝间短路或在电动机重绕组修理时线圈匝数错误或接线错误。笼型电动机转子铸铝导体断条或绕线式电动机转子绕组断路时,会造成定子电流不正常,出现时高时低周期性变化,还出现忽大忽小的噪声和振动。负载越重时,这种现象越显著。

  9结束语为了进一步提高产品质量,少出故障,通过对电机常见故障进行分析判断,找出技术薄弱环节,采取必要措施,保证电动机的安全运行。

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