交流电动机的常见故障分析

交流电动机的常见故障分析

作者：张福平刘宏

来源：《中国科技纵横》2010年第18期

摘要:电动机在机械加工等生产领域中发挥着巨大的作用,本文结合实际情况,分析了交流电动机的常见故障,以供参考。

关键词:电动机故障分析

电动机在机械加工等生产领域中发挥着巨大的作用,给人们的生活带来了极大的便利。电动机被广泛地作为动力装置使用,在使用过程中会出现各种各样的故障,如不及时处理,会引起电动机运行不正常;而有一些电气故障也是由机械故障引起的。本文就电动机使用过程中常出现的机械故障总结、分析如下,以供处理故障时参考。

1电机的选择

1.1根据电动机安装地点的周围环境来选择电动机的形式电动机的常见形式有防护式和封闭式两种。防护式的通风性能较好,价格低,适合环境干燥,灰尘少的地方采用;如果灰尘较多,水滴飞溅的地方,应采用封闭式电动机。

1.2根据使用负荷情况,选择电动机的功率;;;;电动机的功率一般应为生产机械功率的1.1~1.5倍。如果功率选择过大,不仅增加投资,同时也降低了机械效率,增加生产成本。如果功率选择过小,电动机长期承受过大负荷,会使温度上升过高而损坏绝缘,缩短电动机使用寿命。1.3根据工作机械的转速要求以及传动方式选择电动机转速配套原则是使电动机和生产机械都在额定转速下运行,传动方式两者相同。

2电动机常见故障分析2.1起动故障当电器接通电源后,电动机不工作,并且电动机无任何声响。分析其主要原因一是与电动机相配套的起动电器,若电扇、排风扇、洗衣机等电机均采用电容器起动运转,而电冰箱、冷柜起动机构采用电阻分相起动运转,所以一旦起动电路中的电容器和分相电阻损坏击毁,导致电动机无法正常运转工作,检测时应先排除起动电容或电阻故障后,才查电机故障。另一种情况是电动机内部绕组短路,局部绕组烧毁,导致电动机停止工作。当一旦怀疑电动机自身故障时,最简单的检测用万用表电阻档测各绕组阻值便知。首先将电动机的三根引出线ABC用万用表区分判断,这里以双桶洗衣机电动机为例,当测量AB线之间的电阻值在95欧姆,BC;间阻值在130欧姆,AB;间阻值在12欧姆时,那么很容易确定C为中线性,AC为运行绕组,BC为起动绕组。以上均为电动机绕组的正常电阻值,在发生短路后,其电阻值均小于以上正常值,电动机绕组存在各类问题。又如电冰箱电动机一般起动绕组无短路,电阻值约在23欧

姆,运行绕组无短路,电阻值在10欧姆间,起动和运行串接绕组正常阻值在35欧姆。2.2运行中的故障分析电动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。2.2.1机械故障机械方面有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。异步电动机定、转子之间气隙很小,容易导

致定、转子之间相碰。一般由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形,使机座、

端盖、转子三者不同轴引起扫膛。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,而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。电动机在通电后发现转速无力很慢时,分析其原因有多方面,电容起动式电动机是否电容器容量不足漏电严重,电源电压过低,或者是鼠笼转子铝条部分有严重事故缩孔、断条等情况,特别是洗衣机电动机经常起动和正反交替运转,使转了铝条的感应电流大而使电磁力增大,均会产生转了铝条断裂,从而导致运转慢无力问题,严重时使转子发热和产生电火花而烧坏定了绕组线包。

论2.2.2电气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。;;;;缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。缺相运行可能由于线路熔断器熔体熔断,开关触点或导线接头接触不良等原因造成。;;;;三相电动机缺一相电源后,如在停止状态,由于合成转矩为零而堵转(无法起动)。电动机的堵转电流比正常工作的电流大得多。因此,在此情况下接通电源时间过长或多次频繁地接通电源起动将导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时,如负载转矩很小,仍可维持运转,仅转速略有下降,并发出异常响声;负载重时,运行时间过长,将会使电动机绕组烧毁。

三相绕组首尾错接时,接通电源后会出现三相电流严重的不平衡、转速下降、温升剧增、

振动加剧、声音急变等现象。如保护装置不动作,很容易烧坏电动机绕组,所以必须辨清电动机出线端首、尾后,方可通电运转。;;;;三相电流不平衡的故障,常常由于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修理时线圈匝数错误或接线错误。;;;;绕组接地和短路都会造成电流过大。接地故障可用兆欧表检查。短路故障可在降低定子绕组电源电压情况下,通过测量电流来判断,也可以测量其直流电阻来判断。;;;;分析电动机过热温升的原因,主要有这样几种情况,电动机自身内在质量问题,电动机长期处于超负荷工作运行状态(械传动机机构故障引起电动机负荷大),电动机散热性能很差,电动机绕组局部短路烧毁等一系列情况。;;;;电动机温升异常最大的故障原因是绕阻匝间短路,匝间短路是由于绕组漆包线绝缘层性能差而损坏,从而使相间导线直接碰及,形成了一个低阻抗的电流回路,使匝间电流增大而使线包发热,久之使用使整个定子绕组产生过热,最终因热量剧升而击毁绕组,所以此类故障应拆开机壳,查绕组故障点。如果线包无烧毁问题,可将定子浸入专用绝缘漆内重新进行浸漆绝缘处理,然后在烘箱内烘烤干燥。若线包有局部烧毁现象,而短路点又在定子槽内,那只有更换整个绕组线包。鼠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。