第一篇:三相交流异步电动机常见故障与维护
三相交流异步电动机常见故障与维护
摘要:本文针对三相交流异步电动机使用量大故障率较高这一实际情况,着重分析了三相交流异步电动机常见故障和异常现象,及主要原因,同时提出了一些具体的防范措施和处理方法,做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机安全运行。
关键词:三相交流异步电动 故障 处理方法
论文主体:
三相交流异步电动机是工农业生产中最常见的电气设备,其作用是把电能转换为机械能。在工农业生产中发挥着巨大的作用,给人们的生活带来了极大的便利。也是用的最多电动机,其结构简单,起步方便,体积较小,工作可靠,坚固耐用,便于维护和检修。为了保证异步电动机的安全运行,电气工作人员必须掌握有关异步电动机的安全运行的基本知识,了解对异步电动机的安全评估,做到尽可能地及时发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机安全运行。
一、电动机的选型
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。另外,还有一种密封式电动机,可以浸汲在水里工作,电动潜水泵就采用这种电动机。
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。
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。
二、电动机常见故障原因及处理
1、电动机起动困难或不能起动的原因及处理方法:(1)某一相熔丝断路,缺相运行,且有嗡嗡声。如果两相熔丝断路,电动机不动且无声。找出引起熔丝熔断的原因排除之,并更换新的熔丝。
(2)电源电压太低,或者是降低起动时降压太多。是前者应查找原因;是后者应适当提高起动压降,如用的是自耦减压起动器,可改变抽头提高起动电压。
(3)定子绕组或转子绕组断路,也可能是绕线转子电刷与滑环没有接触,应检查。
(4)定子绕组相间短路或接地,可用兆欧表检查。(5)定子绕组接线错误,如误将三角形接成星形,或将首末端接反,应检查纠正。
(6)定子与转子铁心相擦。
(7)轴承损坏或被卡住,应更换轴承。
(8)负载过重,应减小负载。(9)机械故障,被带作业机械本身转动不灵活,或卡住不能转动。
(10)皮带拉得过紧,摩擦加剧,应调整皮带松紧度。
(11)起动设备接线有错误或有故障,检查纠正,排除故障。
2、电动机温升过高或冒烟的原因及处理方法:(1)当电压超过电动机额定电压10%以上,或低于电动机额定 2 电压5%以上时,电动机在额定负载下容易发热,温升增高,应检查并调整电压。
(2)三相电源电压相间不平衡度超过5%,引起三相电流不平衡,使电动机额外发热,应调整电压。
(3)一相熔丝断路或电源开关接触不良,造成缺相运行而过热,应修复或更换损坏的元件。
(4)绕组接线有错,误将星形接成三角形,或误将三角形接成星形,在额定负载下运行,都会使电动机过热,应检查纠正。
(5)定子绕组匝间或相间短路或接地,使电流增大,调损增加而过热。若故障不严重,只需重新加包绝缘,严重的应更换绕组。
(6)定子一相绕组断路或并联绕组中某一支路断线,引起三相电流不平衡而使绕组过热。
(7)笼型转子断条或绕线转子线圈接头松脱,引起电流过大而发热。可对铜条转子作焊补或更换,对铸铝转子应更换转子。
(8)轴承损坏或磨损过大等,使定子和转子相碰擦,可检查轴承是否有松动,定子和转子是否装配不良。
(9)负载过大,应减轻负载或换用大功率的电动机。(10)被带作业机械有故障而引起过载,应检查被带机械,排除故障。
(11)起动过于频繁,应减少起动次数。(12)使用环境温度过高(超过40℃),使电动机进风太热,散热困难,应采取降温措施。
(13)电动机内外积尘和油污太多,影响散热,应消除灰尘和油污。
(14)电动机风道阻塞,通风不畅,进风量减小,应消除风道口杂物及污垢。
3(15)电动机内风扇损坏,装反或未装,应进行正确安装,损坏的风扇应修复或更换。
3、电动机轴承过热的原因及处理方法:
(1)轴承损坏,应更换。(2)滚动轴承润滑脂过少、过多或有铁屑等杂质。承轴润滑脂的容量不应超过总容积的70%,一般轴承盒内所放润滑脂约为全溶积二分之一到二分之一,或电机运行在3000-5000小时左右需更换润滑脂,有杂质者应更换。
(3)轴与轴承配合过紧或过松。过紧时应重新磨削,过松时应给转轴镶套。
(4)轴承与端盖配合过紧或过松。过紧时加工轴承室,过松时在端盖内镶钢套。
(5)电动机两端盖或轴承盖装配不良。将端盖或轴承盖止口装进、装平,拧紧螺钉。
(6)皮带过紧或联轴器装配不良。调整皮带张力,校正联轴器。(7)滑动轴承润滑油太少、有杂质或油环卡住。应如加油、换新油,修理。
4、电动机空载电流不平衡,三相相差大 ﹙若某一相电流与三相电流平均值的差大于10%﹚。
﹙1﹚重绕时,定子三相绕组匝数不相等;须重新绕制定子绕组。
﹙2﹚绕组首尾端接错;应检查并纠正。
﹙3﹚电源电压不平衡;须测量电源电压,设法消除不平衡。
﹙4﹚绕组存在匝间短路、线圈反接等故障,消除绕组故 障。
5、电动机空载、过负载时,电流表指针不稳,摆动。﹙1﹚笼型转子导条开焊或断条;须查出断条予以修复或更换转子。
﹙2﹚绕线型转子故障(一相断路)或电刷、集电环短路装置接触不良;须检查绕转子回路并加以修复。
6、电动机空载电流平衡,但数值大。
﹙1﹚修复时,定子绕组匝数减少过多;须重绕定子绕组,恢复正确匝数。
﹙2﹚电源电压过高;应设法恢复额定电压。﹙3﹚Y接电动机误接为Δ; 应改接为Y。
﹙4﹚电机装配中,转子装反,使定子铁芯未对齐,有效长度减短,应重新装配。
﹙5﹚气隙过大或不均匀;须更换新转子或调整气隙。﹙6﹚大修拆除旧绕组时,使用热拆法不当,使铁芯烧损;应检修铁芯或重新计算绕组,适当增加匝数。
7、电动机运行时响声不正常,有异响。
﹙1﹚转子与定子绝缘纸或槽楔相擦;应修剪绝缘,削低槽楔。﹙2﹚轴承磨损或油内有砂粒等异物;应更换轴承或清洗轴承。﹙3﹚定转子铁芯松动;应检修定、转子铁芯。﹙4﹚轴承缺油;应加油。
﹙5﹚风道填塞或风扇擦风罩,清理风道;应重新安装置。﹙6﹚定转子铁芯相擦;应消除擦痕,必要时车内小转子。﹙7﹚电源电压过高或不平衡;应检查并调整电源电压。﹙8﹚定子绕组错接或短路;应消除定子绕组故障。
8、运行中电动机振动较大。
﹙1﹚由于磨损轴承间隙过大;应检修轴承,必要时更换。﹙2﹚气隙不均匀;应调整气隙,使之均匀。﹙3﹚转子不平衡;应校正转子动平衡。﹙4﹚转轴弯曲;应校直转轴。
﹙5﹚铁芯变形或松动;应校正重叠铁芯。
﹙6﹚联轴器(皮带轮)中心未校正;应重新校正,使之符合规定。
﹙7﹚风扇不平衡;应检修风扇,校正平衡,纠正其几何形状。﹙8﹚机壳或基础强度不够;应进行加固。﹙9﹚电动机地脚螺丝松动;应紧固地脚螺丝。
﹙10﹚笼型转子开焊断路;绕线转子断路;应加定子绕组故障修复转子绕组;修复定子绕组。
9、电动机的接地装置。
电动机接地是一个重要环节,可是有的单位往往忽视了这一点,因为电动机不明显接地也可以运转,但这给生产及人身安全埋下了不安全隐患。因为绝缘一旦损坏后外壳会产生危险的对地电压,这样直接威胁人身安全及设备的稳定性。所以电动机一定要有安全接地。所谓的电动机接地就是将电气设备在正常情况下不带电的某一金属部分通过接地装置与大地做电气连接,而电动机的接地就是金属外壳接地。这样即使设备发生接地和碰壳短路时电流也会通过接地向大地做半球形扩散,电流在向大地中流散时形成了电压降,这样保证了设备及人身安全。
三、避免电动机烧毁的措施
电动机在运行中避免烧毁,除了运行前采取必要的各种技术保护措施外,最有效、最实际的防止方法是进行正确的技术维护。主要有以下6点:
1.经常保持电动机的清洁电动机在运行中,进风口周围至少3米内不允许有尘土、水渍和其他杂物,以防止吸人电机内部,形成短路介质,或损坏导线绝缘层,造成匝间短路,电流增大,温度升高而烧毁电动机。所以,要保证电动机有足够的绝缘电阻,以及良好的通 6 风冷却环境,才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。
2.保持电动机经常在额定电流下工作 电动机过载运行,主要原因是由于拖动的负荷过大,电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长,电动机将从电网中吸收大量的有功功率,电流便急剧增大,温度也随之上升,在高温下电动机的绝缘便老化失效而烧毁。因此,电动机在运行中,要注意经常检查传动装置运转是否灵活、可靠;连轴器的同心度是否标准;齿轮传动的灵活性等,若发现有滞卡现象,应立即停机查明原因排除故障后再运行。
3.经常检查电动机三相电流是否平衡三相异步电动机,其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%,这样才能保证电动机安全运行。如果超过则表明电动机有故障,必须查明原因及时排除。
4.检查电动机的温度要经常检查电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化,尤其对无电压、电流和频率监视及没有过载保护的电动机,对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热,缺油,若发现轴承附近的温升过高,就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺,轴承间隙是否过大晃动,内环在轴上有无转动等。出现上述任何一种现象,都必须更新轴承后方可再行作业。
5.观察电动机有无振动、噪声和异常气味 电动机若出现振动,会引起与之相连的负载部分不同心度增高,形成电动机负载增大,出现超负荷运行,就会烧毁电动机。因此,电动机在运行中,尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动,接地装置是否可靠,发现问题及时解决。噪场声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆,必须随时发现开查明原因而排 7 除。
6.保证启动设备正常工作电动机启动设备技术状态的好坏,对电动机的正常启动起着决定性的作用。实践证明,绝大多数烧毁的电动机,其原因大都是启动设备工作不正常造成的。如启动设备出现缺相启动,接触器触头拉弧、打火等。而启动设备的维护主要是清洁、紧固。如接触器触点不清洁会使接触电阻增大,引起发热烧毁触点,造成缺相而烧毁电动机;接触器吸合线圈的铁芯锈蚀和尘积,会使线圈吸合不严,并发生强烈噪声,增大线圈电流,烧毁线圈而引发故障。
因此,电气控制柜应设在干燥、通风和便于操作的位置,并定期除尘。经常检查接触器触点、线圈铁芯、各接线螺丝等是否可靠,机械部位动作是否灵活,使其保持良好的技术状态,从而保证启动工作顺利而不烧毁电动机。
四、电动机的日常维护
﹙1﹚使用环境应经常保持干燥,电动机表面应保持清洁,进风口不应受尘、纤维等阻碍。
﹙2﹚当电动机的热保护连续发生动作时,应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低,消除故障后,方可投入运行。
﹙3﹚应保证电动机在运行过程中良好的润滑,一般的电动机运行5000h左右,即应补充或更换滑脂(封闭轴承在使用寿命期内不必更换润滑脂),运行中发现轴承过热或润滑变质时,应及时换润滑油。更换润滑脂时,应消除旧的润滑脂,并用汽油洗净轴承及轴承盖的油槽,然后将ZL—3锂基润滑脂填充轴承内外圈之间空腔的1/2(对2极)及2/3(对4.6.8极)。
﹙4﹚当轴承的寿命终了时,电动机运行时的振动及噪声将明显增大,检查轴承的径向游隙一定数值时,即更换轴承。
﹙5﹚拆卸电动机时,从轴伸端或非轴伸端取出转子都可以,如 8 果没有必要卸下风扇,还是从非轴承伸端取出转子较为便利,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。
﹙6﹚更换绕组时必须记下原绕组的形式,尺寸及匝数、线规等,当失落了这些数据时,应向制造厂索取,随意更改原设计绕组,常常使电动机某项或几项性能恶化,甚至无法使用。
五.结束语
通过以上几方面的分析,运行管理、检修维护人员及时发现异常,避免故障发生,确保电动机安全运行,有必要做好以下几点工作:
1、加强相关人员的岗位技能培训,提高异常故障现象的判断处置能力。
2、在运行中加强电动机的点检巡视工作。
3、严格执行检修规程、规定和检修工艺,结合实际情况,做到定期维护。
第二篇:鼠笼式三相交流异步电动机维护与保养
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鼠笼式三相交流异步电动机电动机维护保养及维修
摘要:鼠笼式三相交流异步电动机在现代化建设中发挥着举足轻重的作用,无论是工厂码头,无处不在它们的影子。因此本文对鼠笼式三相交流异步电动机的日常维护和保养中的一些注意事项进行了分析。
关键词:电动机 日常维护 定期保养 注意事项
引
言
在现代工业生产中,电动机的应用非常广泛,尤其是象我们叶城天山水泥有限责任公司,每台设备的运转都离不开电机的拖动。我们公司大小电机总和有五百多台,但是在生产当中电动机因维护不及时而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例,怎样减少这些问题的出现全面提高电动机的使用效率,是一个值得认真思考的问题。我根据自己在水泥建材行业多年的工作实际和有关资料,现提出预防电动机因维护和保养不到位的措施,仅供参考,不足之处,请提出宝贵意见。鼠笼式三相交流异步电动机的特性
三相异步电动机具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、维护方便等优点.旋转磁场的方向是由三相绕组中电流相序决定的,若想改变旋转磁场的方向,只要改变通入定子绕组的电流相序,即将三根电源线中的任意两根对调即可.因此,鼠笼式三相交流异步电动机在现代化工业建设中被广泛使用。
2.三相异步电动机的日常巡检与维护
电动机在运行中应进行监视和维护, 这样才能及时了解电动机的工作状态, 及时发现异常现象,并将事故消除在萌芽之中。在对电动机的巡检中应采用看、新疆化工技师培训学院技师论文用纸
听、摸、闻、问的方法来了解电动机的运行状态是否正常,做到对每台电机在自己心中有数,并对每台电机做好巡检记录,方便以后维修时的作为参考。
巡检电工通常应巡检如下几点: 看:
⑴检查电动机的接地保护是否可靠,检查电动机外壳有无裂纹,检查电动机的地脚螺钉、端盖螺栓有否松动。及时清理电机外壳的积灰,做到电机散热良好。
⑵检查电动机通风和环境的情况。应保持电动机及端罩的干净卫生,保证冷却风扇的正常运行,及时清理电机外壳的积灰,做到电机散热良好。保证通风口通畅,保证外部环境不影响电机的正常运行。外部环境温度不宜超过40℃。
⑶检查电动机的工作电流是否超过额定电流(现场如有电流表)。
听:
⑷监听电动机的噪音有无异常情况。
⑸监听电动机轴承有无异常的声响。
摸:
⑹检查电动机有无过热情况。
⑺检查电动机有无异常振动情况。
闻:
⑻检查电动机是否发出异常气味。
⑼检查电动机轴承部位是否挥发油脂气味。
问:
⑽向岗位工了解电动机运行时有无异常征兆。我们公司的岗位工每个班都在巡检每一台设备,对每一台电机都非常了解它们的运行状态。三相异步电动机运行正常的标准
三相异步电动机运行正常的基本标准如下
⑴ 三相电源平衡时,三相电流中任一相与三相平均值的偏差不应超过10%。⑵在环境温度不超过40℃时,运行中电动机的最高允许温升应符合下表规定:
电动机部位定子绕组
A级绝缘(50℃)
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B级绝缘(65℃)
E级绝缘(70℃)
F级绝缘(85℃)H级绝缘(105℃)
滚动轴承 55℃,如果环境温度为40~60℃时,上面规定的温升限度应减去环境温度超过40℃的数值。如果超过上述范围就要查找原因予以解决。
⑶电动机在运行时的振动值(双振幅)应不大于下表的规定:同步转速(r/min)3000 1500 1000 750以下双振幅(mm)0.05 0.085 0.1 0.12(4)三相异步电动机在额定电压变化正负5%以内时,可按额定功率连续运行,如果电压变化超过5%时,应减少电动机允许的负载。由变频器拖动的三相异步电动机,当运行频率低于额定频率时,变频器的输出电压也会低于额定电压,此时的输出功率也会低于额定功率。因此,我们应当特别注意,在开启或切换泵时,首先应当进行盘车,只有在能均匀、平稳、灵活地盘动泵时,才能启动变频器,且应使给定频率不能太小(不低于20%)。否则有可能造成变频器在运行,而电动机没有运转 ,造成电机绕组电流过高而使电机绕组绝缘过早老化,降低电机的使用寿命。
综上所述,每一台三相交流异步电动机要让它良好的运行,最大程度的让它发挥作用,造福社会,我们技术员必须做好它们的日常维护和保养,及时清理电机表面的灰尘,使电机散热良好。我们公司使用的电机大部分是二极,四极和六极电机。这些电机中只有二极电机要求每3000小时加注润滑脂,四极和六极电机没有具体规定,我们公司一般是以一年作为一个润滑周期。电机的拆解及润滑脂的加注
对有润滑油注油孔的电机,我们通常是用黄油枪加注到排油口出新鲜的润滑油为止。加注润滑油之前,必须将注油孔檫拭干净,防止杂物进入轴承而加快轴承的磨损,使轴承使用寿命缩短。对没有注油孔的电机只有拆解后加注了。
3.1.三相异步电动机的一般拆卸步骤
(1)切断电源,挂“有人工作 禁止合闸”的警示牌;3
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(2)拆去接线盒内的电源接线和接地线;(3)卸底脚螺母,弹簧垫圈和平垫片;轴承盖和端盖的拆卸步骤:(1)拆卸轴承外盖的方法比较简单,只要旋下固定轴承盖的螺丝,就可把外盖取下.但要注意,前后两个外盖拆下后要标上记号,以免将来安装时前后装错.(2)拆卸端盖前,应在机壳与端盖接缝处做好标记.然后旋下固定端盖的螺丝.通常端盖上都有两个拆卸螺孔,用从端盖上拆下的螺丝旋进拆卸螺孔,就能将端盖逐步顶出来.若没有拆卸螺孔,可用大小适宜的扁凿,插在端盖突出的耳朵处,按端盖对角线依次向外撬,直至卸下端盖.但要注意,前后两个端盖拆下后要标上记号,以免将来安装时前后装错.(3)卸后端盖时也要做好标记(4)卸后端盖外面的风罩的固定螺丝(5)卸风叶罩和风叶.(6)卸后轴承外盖.(7)卸下后端盖.(8)卸下转子,在抽出转子之前,应在转子下面和定子绕组端部之间垫上厚纸板,以免抽出转子时碰伤铁心和绕组。
(9)用汽油洗净电机转子上的轴承,检查轴承是否有磨损,间隙是否符合使用要求。如果不符合使用要求就用拉具拆卸掉该轴承.(10)、检查轴承外套应无松动,外表面应无磨损、锈蚀,滚道无麻点。如有应更换轴承。
(11)、检查轴承保持架有无松动、下沉、磨损现象,如有应更换。用手转动,听保持架是 否有异音,转动是否灵活。
(12)、用压铅丝法测量轴承间隙,根据轴承大小选用适当粗细的铅丝,放于滚道与滚珠之 间,转动轴承使滚珠压过后取出,用千分尺测量,可取铅丝分别放置与内滚道和外滚道的多次测量值的平均值做为此轴承的间隙。轴承间隙应不超标。
(13)、待装新轴承应重复以上检查,以确定是否合格。
(14)、拆卸轴承时,应注意先把轴承挡圈或定位销拆除,尽量采用热拉拔 4
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方式。
(15)、轴承装配时应检查轴承档装配尺寸,应符合标准。
(16)、轴承装配应加热装配,并注意控制加热温度在110 ℃左右。(17)、应依据规范和轴承特性,确定轴承装配方向,并将加热好的轴承迅速套至轴承档,顶紧轴肩。轴承应自然冷却,禁止强制冷却。
(18)、轴承冷却后,装配轴承油档及定位卡簧。用汽油或煤油将轴承清洗干净,并用手转动,甩干洗油,以备加润滑 脂。
3.2轴承加润滑脂时,必须将润滑脂从轴承的一端挤向另一端,直至挤出另一端为止,并用手刮去挤出的油脂,同时在内油盖内加适量油脂,用洁净的布擦净轴承外套油脂,加油既告完成。
4电机组装
(1)、电机回装前,应请质检人员验收检查,确定合格后,方可回装。(2)、电机回装前应用吹风机或干燥的压缩空气再次吹扫定子及转子,并检查确定定子膛 内无异物。
(3)、借助专用工具,将转子水平吊起,调整好定、转子间隙,缓慢将转子穿入定子膛,应防止转子晃动,碰撞定子。
(4)、转子回装后,分别装配前后轴承油档,上紧定位螺丝。
(5)、装配电机端盖:装配电机端盖时应先一端后一端。装配时可均匀用铜棒敲打端盖,待端盖基本到位时,装配外油盖,并用外油盖螺丝均匀地将端盖带到位。
(6)、当端盖进入定子止口时,应将转子一端适量抬起,并均匀紧固端盖螺丝,使端盖正 确嵌入定子止口。
(7)、装配另一端端盖时,顺序相反,应将端盖先行安装到位,然后均匀紧固油盖螺丝。
(8)、对有加油嘴的电机,装配油盖前,应先用加油枪对油盖注油,直至打通油管并将旧 油全部挤出为止。
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(9)、用手盘动转轴,确定组装后的电机转动灵活,无卡涩,无异音。(10)、分别风扇叶材质,选择热或冷装电机风扇,并上好风扇定位销或卡簧。
(11)、安装电机风扇罩。电机风扇罩螺丝必须平垫 最后应注意的事项: 如果皮带轮或联轴器一时拉不下来,切忌硬卸,可在定位螺丝孔内注煤油,等待几小时以后再拉.若还拉不下来,可用喷灯将皮带轮或联轴器四周加热,加热的温度不宜太高,要防止轴变形.拆卸过程中,不能用手锤直接敲出皮带轮或联轴器,以免皮带轮或联轴器碎裂,轴变形,端盖等受损.注意事项: 在固定端盖螺丝时,不可一次将一边端盖拧紧,应将另一边端盖装上后,两边同时拧紧.要随时转动转子,看其是否能灵活转动,以免装配后电动机旋转困难.检查接线鼻于(或接线柱)良好,擦净污物。检查电缆鼻子接触面完好,必要时用平挫挫平擦净,涂薄层凡士林按原标记进行接线,联接使电机引线和电缆直接接触,100kW及以上的电机要用厚垫圈压紧,并有备帽或弹簧垫。
检查中性点联结良好,瓷瓶或绝缘板完好,并擦干净。装上接线盒盖,或照原样包好绝缘。装好接地线 电动机的试运行
与运行人员一起检查电机本体及附属设备(如启动器、冷却器)完好。电源回路开关、电缆、保护、表计操作回路等应完好。测绝缘合格盘动灵活底脚固定,电机和机械对轮脱开,电机为空转状态。
联系所属使用单位值班员操作。检查空载电流和启动时间正常。转动方向正确(由机械人员认定)转动声音正常三相电流平衡,其差值不大于10% 运转20min~30min轴承温度正常。电机温度正常。电动机振动、串动值不超过以下振动允许值同步转速r/min 允许振动值 000 1 500 1 000 750及以下 0.06 mm 0.10 mm 0.13 mm 0.16 mm
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结论
三相异步电动机具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、维护方便等优点.但在日常巡检不到位和维护保养不到位时可能造成电机的损坏,造成经济损失和降低开机率。所以在生产中我们必须做好它的保养和维护,发现问题及时处理,定期加润滑脂,以确保它的正常运行,充分发挥它的经济价值。
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致谢
本论文的完成,得益于张老师传授的知识,使本人有了完成论文所要求的知识层面,更得益于指导老师从选题的确定、论文资料的收集、论文框架的确定,在学习期间给我传授诸多专业知识!再次感谢张老师这几天来的培训,在工作中结合这次所学的理论知识结合本部门实际工作,把工作干得更好。
第三篇:三相异步电动机常见故障分析与处理
三相异步电动机常见故障分析与处理
三相异步电动机应用广泛,但通过长期运行后,会发生各种故障,及时判断故障原因,进行相应处理,是防止故障扩大,保证设备正常运行的一项重要的工作。
一、通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。
1.故障原因①电源未通(至少两相未通);②熔丝熔断(至少两相熔断);③过流继电器调得过小;④控制设备接线错误。
2.故障排除①检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,修复;②检查熔丝型号、熔断原因,换新熔丝;③调节继电器整定值与电动机配合;④改正接线。
二、通电后电动机不转,然后熔丝烧断
1.故障原因①缺一相电源,或定干线圈一相反接;②定子绕组相间短路;③定子绕组接地;④定子绕组接线错误;⑤熔丝截面过小;⑤电源线短路或接地。
2.故障排除①检查刀闸是否有一相未合好,可电源回路有一相断线;消除反接故障;②查出短路点,予以修复;③消除接地;④查出误接,予以更正;⑤更换熔丝;③消除接地点。
三、通电后电动机不转有嗡嗡声
l.故障原因①定、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电;②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反;③电源回路接点松动,接触电阻大;④电动机负载过大或转子卡住;⑤电源电压过低;⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬;⑦轴承卡住。
2.故障排除①查明断点予以修复;②检查绕组极性;判断绕组末端是否正确;③紧固松动的接线螺丝,用万用表判断各接头是否假接,予以修复;④减载或查出并消除机械故障,⑤检查是还把规定的面接法误接为Y;是否由于电源导线过细使压降过大,予以纠正,⑥重新装配使之灵活;更换合格油脂;⑦修复轴承。
四、电动机起动困难,额定负载时,电动机转速低于额定转速较多
1.故障原因①电源电压过低;②面接法电机误接为Y;③笼型转子开焊或断裂;④定转子局部线圈错接、接反;③修复电机绕组时增加匝数过多;⑤电机过载。
2.故障排除①测量电源电压,设法改善;②纠正接法;③检查开焊和断点并修复;④查出误接处,予以改正;⑤恢复正确匝数;⑥减载。
五、电动机空载电流不平衡,三相相差大
1.故障原因①重绕时,定子三相绕组匝数不相等;②绕组首尾端接错;③电源电压不平衡;④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。
2.故障排除①重新绕制定子绕组;②检查并纠正;③测量电源电压,设法消除不平衡;④峭除绕组故障。
六、电动机空载,过负载时,电流表指针不稳,摆动
1.故障原因①笼型转子导条开焊或断条;②绕线型转子故障(一相断路)或电刷、集电环短路装置接触不良。
2.故障排除①查出断条予以修复或更换转子;②检查绕转子回路并加以修复。
七、电动机空载电流平衡,但数值大
1.故障原因①修复时,定子绕组匝数减少过多;②电源电压过高;③Y接电动机误接为Δ;④电机装配中,转子装反,使定子铁芯未对齐,有效长度减短;⑤气隙过大或不均匀;⑥大修拆除旧绕组时,使用热拆法不当,使铁芯烧损。
2.故障排除①重绕定子绕组,恢复正确匝数;②设法恢复额定电压;③改接为Y;④重新装配;③更换新转子或调整气隙;⑤检修铁芯或重新计算绕组,适当增加匝数。
八、电动机运行时响声不正常,有异响
1.故障原因①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦;②轴承磨损或油内有砂粒等异物;③定转子铁芯松动;④轴承缺油;⑤风道填塞或风扇擦风罩,⑥定转子铁芯相擦;⑦电源电压过高或不平衡;⑧定子绕组错接或短路。
2.故障排除①修剪绝缘,削低槽楔;②更换轴承或清洗轴承;③检修定、转子铁芯;④加油;⑤清理风道;重新安装置;⑥消除擦痕,必要时车内小转子;⑦检查并调整电源电压;⑧消除定子绕组故障。
九、运行中电动机振动较大
1.故障原因①由于磨损轴承间隙过大;②气隙不均匀;③转子不平衡;④转轴弯曲;⑤铁芯变形或松动;⑥联轴器(皮带轮)中心未校正;⑦风扇不平衡;⑧机壳或基础强度不够;⑨电动机地脚螺丝松动;⑩笼型转子开焊断路;绕线转子断路;加定子绕组故障。2.故障排除①检修轴承,必要时更换;②调整气隙,使之均匀;③校正转子动平衡;④校直转轴;⑤校正重叠铁芯,⑥重新校正,使之符合规定;⑦检修风扇,校正平衡,纠正其几何形状;⑧进行加固;⑨紧固地脚螺丝;⑩修复转子绕组;修复定子绕组。
十、轴承过热
1.故障原因①滑脂过多或过少;②油质不好含有杂质;③轴承与轴颈或端盖配合不当(过松或过紧);④轴承内孔偏心,与轴相擦;⑤电动机端盖或轴承盖未装平;⑥电动机与负载间联轴器未校正,或皮带过紧;⑦轴承间隙过大或过小;⑧电动机轴弯曲。
2.故障排除①按规定加润滑脂(容积的1/3-2/3);②更换清洁的润滑滑脂;③过松可用粘结剂修复,过紧应车,磨轴颈或端盖内孔,使之适合;④修理轴承盖,消除擦点;⑤重新装配;⑥重新校正,调整皮带张力;⑦更换新轴承;⑧校正电机轴或更换转子。
十一、电动机过热甚至冒烟
1.故障原因①电源电压过高,使铁芯发热大大增加;②电源电压过低,电动机又带额定负载运行,电流过大使绕组发热;③修理拆除绕组时,采用热拆法不当,烧伤铁芯;④定转子铁芯相擦;⑤电动机过载或频繁起动;⑥笼型转子断条;⑦电动机缺相,两相运行;⑧重绕后定于绕组浸漆不充分;⑨环境温度高电动机表面污垢多,或通风道堵塞;⑩电动机风扇故障,通风不良;定子绕组故障(相间、匝间短路;定子绕组内部连接错误)。
2.故障排除①降低电源电压(如调整供电变压器分接头),若是电机Y、Δ接法错误引起,则应改正接法;②提高电源电压或换粗供电导线;③检修铁芯,排除故障;④消除擦点(调整气隙或挫、车转子);⑤减载;按规定次数控制起动;⑥检查并消除转子绕组故障;⑦恢复三相运行;⑧采用二次浸漆及真空浸漆工艺;⑨清洗电动机,改善环境温度,采用降温措施;⑩检查并修复风扇,必要时更换;检修定子绕组,消除故障。
第四篇:三相异步电动机常见故障分析与处理-许玉民汇总
2012年“金蓝领”培训技师、高级技师论文
(维修电工)
论文题目:三相异步电动机常见故障分析与处理
姓
名:
许 玉 民
身份证号:
***410
所在单位: 山东富世康制粉有限公司 三相异步电动机常见故障分析与处理
[摘要]三相交流异步电动机是保证我公司安全生产运行的电气设备之一,其作用是把电能转换为机械能。其中用得最多的是鼠笼式异步电动机,其具有结构简单、运行可靠、价格便宜、坚固耐用、维修方便等一系列优点。为了保证异步电动机的正常运行,电气工作人员必须掌握相关异步电动机的安全运行基本知识,了解对异步电动机的运行状态,做到尽可能早的发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机正常运行,延长使用寿命。该文阐述了三相异步电动机的常见故障、产生的原因及处理方法。
关键词:电动机
轴承
绕组
绝缘 1三相异步电动机
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。2三相异步电动机的结构 2.1定子(静止部分)
2.1.1定子铁心
作用:电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。
构造:定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成,在铁心的内圆冲有均匀分布的槽,用以嵌放定子绕组。
定子铁心槽型有以下几种:
半闭口型槽:电动机的效率和功率因数较高,但绕组嵌线和绝缘都较困难。一般用于小型低压电机中。
半开口型槽:可嵌放成型绕组,一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。
开口型槽:用以嵌放成型绕组,绝缘方法方便,主要用在高压电机中。
2.1.2定子绕组
作用:是电动机的电路部分,通入三相交流电,产生旋转磁场。
构造:由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成,这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
定子绕组的主要绝缘项目有以下三种:(保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘)。
(1)对地绝缘:定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。
(2)相间绝缘:各相定子绕组间的绝缘。
(3)匝间绝缘:每相定子绕组各线匝间的绝缘。
电动机接线盒内的接线:
电动机接线盒内都有一块接线板,三相绕组的六个线头排成上下两排,并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三个接线桩自左至右排列的编号为6(W2)、4(U2)、5(V2),.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制造和维修时均应按这个序号排列。
2.1.3机座
作用:固定定子铁心与前后端盖以支撑转子,并起防护、散热等作用。
构造:机座通常为铸铁件,大型异步电动机机座一般用钢板焊成,微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积,防护式电机的机座两端端盖开有通风孔,使电动机内外的空气可直接对流,以利于散热。2.2转子(旋转部分)
2.2.1三相异步电动机的转子铁心:
作用:作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。
构造:所用材料与定子一样,由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成,硅钢片外圆冲有均匀分布的孔,用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上,大、中型异步电动机(转子直径在300~400毫米以上)的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。
2.2.2三相异步电动机的转子绕组
作用:切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电动机旋转。
构造:分为鼠笼式转子和绕线式转子。
(1)鼠笼式转子:转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心,整个绕组的外形像一个鼠笼,故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组,对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。
(2)绕线式转子:绕线转子绕组与定子绕组相似,也是一个对称的三相绕组,一般接成星形,三个出线头接到转轴的三个集流环上,再通过电刷与外电路联接。
特点:结构较复杂,故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件,用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能,故在要求一定范围内进行平滑调速的设备,如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。2.3三相异步电动机的其它附件
(1)、端盖:支撑作用。
(2)、轴承:连接转动部分与不动部分。
(3)、轴承端盖:保护轴承。
(4)、风扇:冷却电动机。3 三相异步电动机原理
当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。由于导子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。4三相异步电动机的故障分析和处理方法
三相异步电动机的故障分析和处理方法
绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。
4.1绕组接地
指绕组与贴心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。
4.1.1故障现象
机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热,致使电动机无法正常运行。
4.1.2产生原因
绕组受潮使绝缘电阻下降;电动机长期过载运行;有害气体腐蚀;金属异物侵入绕组内部损坏绝缘;重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心;绕组端部碰端盖机座;定、转子磨擦引起绝缘灼伤;引出线绝缘损坏与壳体相碰;过电压(如雷击)使绝缘击穿。4.1.3检查方法
(1)观察法。通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹,如有就是接地点。
(2)万用表检查法。用万用表低阻档检查,读数很小,则为接地。
(3)兆欧表法。根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻,若读数为零,则表示该项绕组接地,但对电机绝缘受潮或因事故而击穿,需依据经验判定,一般说来指针在“0”处摇摆不定时,可认为其具有一定的电阻值。
(4)试灯法。如果试灯亮,说明绕组接地,若发现某处伴有火花或冒烟,则该处为绕组接地故障点。若灯微亮则绝缘有接地击穿。若灯不亮,但测试棒接地时也出现火花,说明绕组尚未击穿,只是严重受潮。也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲,敲到某一处等一灭一亮时,说明电流时通时断,则该处就是接地点。
(5)电流穿烧法。用一台调压变压器,接上电源后,接地点很快发热,绝缘物冒烟处即为接地点。应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍,时间不超过半分钟;大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流,到接地点刚冒烟时立即断电。
(6)分组淘汰法。对于接地点在铁芯心里面且烧灼比较厉害,烧损的铜线与铁芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相绕组分成两半,依此类推,最后找出接地点。
此外,还有高压试验法、磁针探索法、工频振动法等,此处不一一介绍。4.1.4处理方法
(1)绕组受潮引起接地的应先进行烘干,当冷却到60——70℃左右时,浇上绝缘漆后再烘干。
(2)绕组端部绝缘损坏时,在接地处重新进行绝缘处理,涂漆,再烘干。
(3)绕组接地点在槽内时,应重绕绕组或更换部分绕组元件。
最后应用不同的兆欧表进行测量,满足技术要求即可。
4.2绕组短路
由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至,分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。
4.2.1.故障现象
离子的磁场分布不均,三相电流不平衡而使电动机运行时振动和噪声加剧,严重时电动机不能启动,而在短路线圈中产生很大的短路电流,导致线圈迅速发热而烧毁。
4.2.2.产生原因
电动机长期过载,使绝缘老化失去绝缘作用;嵌线时造成绝缘损坏;绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿;端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏;端部连接线绝缘损坏;过电压或遭雷击使绝缘击穿;转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏;金属异物落入电动机内部和油污过多。
4.2.3.检查方法
(1)外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色,并有臭味。
(2)探温检查法。空载运行20分钟(发现异常时应马上停止),用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。
(3)通电实验法。用电流表测量,若某相电流过大,说明该相有短路处。
(4)电桥检查。测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则电阻小的一相有短路故障。
(5)短路侦察器法。被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。
(6)万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读数极小或为零,说明该二相绕组相间有短路。
(7)电压降法。把三绕组串联后通入低压安全交流电,测得读数小的一组有短路故障。
(8)电流法。电机空载运行,先测量三相电流,在调换两相测量并对比,若不随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。
4.2.4.短路处理方法
(1)短路点在端部。可用绝缘材料将短路点隔开,也可重包绝缘线,再上漆重烘干。
(2)短路在线槽内。将其软化后,找出短路点修复,重新放入线槽后,再上漆烘干。
(3)对短路线匝少于1/12的每相绕组,串联匝数时切断全部短路线,将导通部分连接,形成闭合回路,供应急使用。
(4)绕组短路点匝数超过1/12时,要全部拆除重绕。
4.3绕组断路
由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂,焊接后又未清除干净,就可能造成壶焊或松脱;受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁,在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时,另几根导线由于电流的增加而温度上升,引起绕组发热而断路。一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。
4.3.1.故障现象
电动机不能启动,三相电流不平衡,有异常噪声或振动大,温升超过允许值或冒烟。
4.3.2.产生原因
(1)在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。
(2)绕组各元件、极(相)组和绕组与引接线等接线头焊接不良,长期运行过热脱焊。
(3)受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。
(4)匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。
4.3.3检查方法
(1)观察法。断点大多数发生在绕组端部,看有无碰折、接头出有无脱焊。
(2)万用表法。利用电阻档,对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上,另一根依次接在三相绕组的首端,无穷大的一相为断点;“△”型接法的短开连接后,分别测每组绕组,无穷大的则为断路点。
(3)试灯法。方法同前,等不亮的一相为断路。
(4)兆欧表法。阻值趋向无穷大(即不为零值)的一相为断路点。
(5)电流表法。电机在运行时,用电流表测三相电流,若三相电流不平衡、又无短路现象,则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。
(6)电桥法。当电机某一相电阻比其他两相电阻大时,说明该相绕组有部分断路故障;
(7)电流平衡法。对于“Y”型接法的,可将三相绕组并联后,通入低电压大电流的交流电,如果三相绕组中的电流相差大于10%时,电流小的一端为断路;对于“△”型接法的,先将定子绕组的一个接点拆开,再逐相通入低压大电流,其中电流小的一相为断路。
(8)断笼侦察器检查法。检查时,如果转子断笼,则毫伏表的读数应减小。
4.3.4.断路处理方法
(1)断路在端部时,连接好后焊牢,包上绝缘材料,套上绝缘管,绑扎好,再烘干。
(2)绕组由于匝间、相间短路和接地等原因而造成绕组严重烧焦的一般应更换新绕组。
(3)对断路点在槽内的,属少量断点的做应急处理,采用分组淘汰法找出断点,并在绕组断部将其连接好并绝缘合格后使用。
(4)对笼形转子断笼的可采用焊接法、冷接法或换条法修复。
4.4绕组接错
绕组接错造成不完整的旋转磁场,致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状,严重时若不及时处理会烧坏绕组。主要有下列几种情况:某极相中一只或几只线圈嵌反或头尾接错;极(相)组接反;某相绕组接反; 多路并联绕组支路接错;“△”、“Y”接法错误。
4.4.1故障现象
电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大,温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。
4.4.2产生原因
误将“△”型接成“Y”型;维修保养时三相绕组有一相首尾接反;减压启动是抽头位置选择不合适或内部接线错误;新电机在下线时,绕组连接错误;旧电机出头判断不对。
4.4.3检修方法
(1)滚珠法。如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动,说明正确,否则绕组有接错现象。
(2)指南针法。如果绕组没有接错,则在一相绕组中,指南针经过相邻的极(相)组时,所指的极性应相反,在三相绕组中相邻的不同相的极(相)组也相反;如极性方向不变时,说明有一极(相)组反接;若指向不定,则相组内有反接的线圈。
(3)万用表电压法。按接线图,如果两次测量电压表均无指示,或一次有读数、一次没有读数,说明绕组有接反处。
(4)常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。
4.4.4.处理方法
(1)一个线圈或线圈组接反,则空载电流有较大的不平衡,应进厂返修。
(2)引出线错误的应正确判断首尾后重新连接。
(3)减压启动接错的应对照接线图或原理图,认真校对重新接线。
(4)新电机下线或重接新绕组后接线错误的,应送厂返修。
(5)定子绕组一相接反时,接反的一相电流特别大,可根据这个特点查找故障并进行维修。
(6)把“Y”型接成“△”型或匝数不够,则空载电流大,应及时更正。结束语:综上所述,为了能采用正确的方法进行电动机的故障修理,就必须熟悉电动机运行中常见故障的特点及原因,才能少走弯路,节省时间,尽可能快地将故障排除,使电动机处于正常的运转状态。电动机除了做好运行中的维护监视外,经过一定时间运行后,还应进行定期检查和维护保养,这样才能保证电动机的安全运行并延长使用寿命。
参考文献:
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[2] 王雪丹、异步电动机故障处理途径的研究[J],黑龙江矿业学院学报,1999.3,Vol.9 NO.1 [3] 崔力,交流异步电动机软起动及优化节能控制技术研究[J],电气传动自动化,2003,2 [4] 康健,朱殿琪,异步电动机故障处理,电工技术,2001,1:26----27 [5] 刘建业,付占稳等.三相异步电动机维修策略与控制算法[J].电工技术杂志,2004,2
第五篇:三相异步电动机的维护毕业论文
摘 要:近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是乡镇企业及家用电器的迅速,更需要大量的中小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。本文主要介绍了电动机技术发展及现状、工作原理、电动机的运行维护。
关键词:技术现状 工作原理 运行维护
In recent decades, with the power electronic technology, microelectronics technology and the development of modern control theory, the small power motor in industrial and agricultural production and People's Daily lives have extremely extensive application especially the town enterprise and household appliances quickly, need a lot more of small and medium-sized power motors due to this kind of motor development and the widespread application, its use and maintenance work is becoming more and more important to maintain this article mainly introduced the motor technology development and working principle of motor operation maintenance
目 录
1引言............................................................................................................................................3
1.1论文中心思想...................................................................................................................4 1.2三相异步电机的概念.....................................................................................................4
1.2.1电机组的结构...................................................................................................4 1.2.2简述三相异步电机的工作原理...................................................................5 电动机保护及其装置...................................................................................................6
2.1安装在电动机内部的保护装置...................................................................................6 2.2安装在电动机外部的保护装置...................................................................................7
2.2.1过载热保护及装置..........................................................................................7 2.2.2过载电流保护及装置.....................................................................................7 2.2.3漏电保护及装置..............................................................................................7 2.2.4短路保护及装置..............................................................................................7 2.2.5缺相保护及装置..............................................................................................8 2.2.6欠压保护及装置..............................................................................................8 2.2.7失压保护及装置..............................................................................................9
3电动机的运行维护........................................................................................................9
3.1电动机启动前的准备.....................................................................................................9 3.2电动机运行中的监视..................................................................................................10 3.3 电动机运行中的注意事项........................................................................................10
3.4检修方法.........................................................................................................................10 三相异步电动机日常保养方法..............................................................................11 5结语.........................................................................................................................................12 参考文献..................................................................................................................................13
三相异步电动机的维护与保养
1引言
在昆仑机电实习的两个月的日子里,日常电机生产维修维护工作中,以及平时与工人师傅们的指导与交流,使我认识到许多时候电机的损伤在正确的操作与维护中是可以有效避免的。电机作为一切机床、机器的核心动力器件,它的正常工作与否,直接关系到机器的运行与效率。为了确保机器的正常运行,保证生产效率,避免资源浪费,我们需要有一套系统的电机维护与保养的方法。在这些方法的指导下,正确合理的做到边使用边维护,以求达到维护电机,延长其使用寿命的目的。
1.1论文中心思想
三相异步电机的维护与保养主要可以分为对安装在电动机内部的保
护以及安装在电动机外部部分的保护。以下便是基于这两个部分的维护与保养展开论述的。为了能够较为全面的对电机的整体进行维护与保养,我认真的观察学习了三相异步电动机的结构与原理,与师傅们讨论交流吸取他们的良好经验,查阅材料整合了所学的知识,并积极在日常工作中实践归纳总结。从过载保护,短路保护,温度保护、欠压、失压保护,漏电保护等多方面考虑了三相异步电机的维护与保养。
1.2三相异步电机的概念
三相异步电机是靠同时接入380V三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转,存在转差率,所以叫三相异步电机。三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
1.2.1电机组的结构
电机的机组结构主要由磁路部分,电路部分以及机械三部组成,如图。磁路又是由定子铁心和转子铁心构成的。定子铁心是由0.35mm~0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成,减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口,用来嵌放定子绕圈用的。转子铁心用0.5mm厚的硅钢片叠压而成,套在转轴上,作用和定子铁心相同,一方面作为电动机磁路的一部分,一方面用来安放转子绕组。电路部分是由定子绕组和转子绕组构成的。定子绕组三相绕组由三个彼此独立的绕组组成,且每个绕组又由若干线圈连接而成。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。机械部分主要是机座、端子、轴和轴承等组成。
图1-1 1.2.2简述三相异步电机的工作原理
这是一台三相笼型异步电动机工作原理的示意图。定子铁心里嵌放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2。转子槽内放有导条,导条两端用短路环短接起来,形成一个笼型的闭合绕组。当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。由于转子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
三相异步电动机转动的基本工作原理是:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并
且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。电动机保护及其装置
根据保护装置的装设部位分为两大类:1.安装在电动机内部的保护装置;2.安装在电动机外部的各种保护装置。
2.1安装在电动机内部的保护装置
1.温度保护及装置。
(1)双金属盘式温度保护器。这种温度保护器通常装在电动机端盖上,其体积和触头的电流容量一般都较大,外壳用酚醛塑料制成。双金属盘式温度保护器不但对温度敏感,而且对电流也敏感,因此它具有更全面的保护功能。
(2)嵌入式温度保护器。这种温度保护器通常装在电动机绕组中、绕组表面或绕组端面上,与电动机绕组一起进行浸渍处理。嵌入式温度保护器具有体积小、灵敏度高、可靠性好等优点,常用于各类小容量电动机的直接保护。
(3)热断式温度保护器。这种温度保护器是一次性动作的热保护器。由于感温材料融化后不能复原,所以这种保护器只能一次性使用,它通常装在电动机的外壳上。
(4)正温度系数热敏电阻式温度保护器。这类温度保护器是一种对温度敏感的新型半导体元件(简称PTC),即通称的热敏电阻。为准确反应电动机绕组的温度,通常在电动机制造时将其埋设在定子绕组中,导线绑扎后有电动机接线盒引出。此外,热敏电阻也可用于检测电动机断相温度信号,实现断相保护。
2.2安装在电动机外部的保护装置 2.2.1过载热保护及装置
通常,交流电动机的故障主要是定子绕组损坏造成的。这些绕组的损坏大多是电动机过载引起的。电动机过载运行时,会出现电流增加,绕组过热现象。如果时间过长,就会损坏绝缘。过载热保护装置的功能就是在电动机过载情况下,及时切断电源,限制电动机过热时间,防止绝缘损坏。其保护原理是通过热效应元件对电动机过载时增大的电流灵敏反应而发生动作,以断开电路。常用的有双金属片热继电器和空气断路器。其中热继电器纯属过载热保护装置,只起过载热保护,对短路、欠电压等不具备保护功能;空气断路器的保护功能较多,可同时起电流过载热保护、短路保护、欠电压保护等多种功能。2.2.2过载电流保护及装置
(1)用于小电流过载保护时,造成电动机不能充分发挥其过载能力。这是因为,感应式继电器的动作电流最长延迟时间只有60s,而实际上电动机在过载20%的情况下至少能完全运行20min。
(2)过载电流保护装置与电动机之间无直接的热联系,当造成绝缘损坏的主要危险—过热—不是由电流过大所引起的,而是由通风不良、机械损耗增大等原因引起的,过载电流保护无效。2.2.3漏电保护及装置
当人体可能触及的电动机漏电时,保护装置以人体接触的安全电压值或流过人体的安全电流值为基准,自动及时切断电源,以保护人身安全,这种保护称为电动机的漏电保护。在中性点直接接地的低压电网中,为提高接地保护的保护效果,可在电动机的电源侧装设漏电开关(漏电保护器)。当电动机发生碰壳故障时,漏电开关立即动作,切断电源,从而壳防止人身触电。2.2.4短路保护及装置
(1)对于单台电动机,熔体的额定电流(IRe)应大于或等于电动机额定电流(In)的1.5-2.5倍,即IRe≥(1.5-2.5)In。电动机轻载起动时间较短时,系数可取1.5;带负载起动、起动时间较长或起动频繁时,系数可取2.5.(2)对于多台电动机,熔体的额定电流(IRe)应大于或等于最
大一台电动机额定电流(In,max)的1.5-2.5倍加上同时使用的其他电动机额定电流之和(∑In),即IRe≥(1.5-2.5)In,max+∑In。
(3)熔断器的额定电压和额定电流不应小于线路的额定电压和所装熔体的额定电流,熔断器的型式随线路要求和安装条件而定。2.2.5缺相保护及装置
(1)利用灯光信号报警装置或双刀开关对三相异步电动机进行缺相保护。由于三相异步电动机的缺相运行大多是一相熔断器熔断造成的,所以在条件简陋而又有值班人员经常值班的场合,给每一项熔断器并联一只小红色灯泡,就可及时发现一相断线故障。这种方法只能反映熔断器熔断所引起的缺相运行,而不能反映其他原因造成的断相故障。此外,由于灯泡只能给出故障信号,不能产生保护动作,所以值班人员必须经常注意监视。
(2)利用欠电流继电器对三相异步电动机进行缺相保护。在电动机的每相线路中个串联一个欠电流继电器,分别流过三相线电流。当电动机正常运行时,三个继电器的常开触点全部接通。当某相发生断线故障时,串联在该相的欠电流继电器就因失电而动作,断开接触器的线圈电路,电动机脱离电源,于是电动机停转。这种保护方案具有动作准确、可靠的优点,其缺点是继电器线圈长期通过电动机的工作电流,而且当电动机容量较大时,还需要配用电流互感器,因而费用较高。但对一些重要的生产机械或科研设备来说,采用欠电流继电器来保护电动机,还是很适宜的。
(3)带缺相保护装置的热继电器。其结构特点是在普通热继电器结构的基础上增加了一个差动机构,该继电器即可对三相均衡过载起保护作用,又可对缺相运行起保护作用。2.2.6欠压保护及装置
电动机的转矩、定子电流与电压有着密切关系。当电源电压上下波动时,电动机的电磁转矩和定子电流相应发生变化。与过电压相比,电动机欠电压运行的危害更大,电磁转矩与电压平方成正比地减少,导致电动机的转速下降,温升增高,严重时导致电动机闷车。通常,500V以下低压电动机多采用空气断路器作为欠压保护装置。当电压低于某一整定值时,空气断路器的欠压脱扣器便动作,使电动机的主
电路断开。此外,也可采用接触器自锁控制线路来避免电动机欠压运行当线路电压下降到一定值(一般为额定电压的85%左右)时,接触器线圈的两端电压也同样下降到该值,从而使接触器线圈的磁通减弱,产生的电磁引力减少。当电磁吸力减少到小于反作用弹簧的拉力时,动铁芯被迫释放,带动着主触头、自锁触头同时断开,自动切断主电路和控制短路,于是电动机失电停转,从而达到欠压保护的目的。2.2.7失压保护及装置
当电网由于某种原因而突然停电时,电源电压下降为零,电动机停转,生产机械也随之停转。一般情况下,生产机械的操作人员不可能及时拉开电源开关。如果不采用失压保护措施,当电网故障排除,电源恢复供电时,电动机便会自行运作,从而生产机械也随之转动,此时很可能造成人身和设备事故,并引起电网过电流和瞬间网络电压下降。因此,电动机应有失压(零压)保护电器。在电动机的电气控制线路中,起失压保护作用的电器是接触器和中间继电器。当电网停电时,接触器和中间继电器中的电流消失,电磁吸力减小为零,动铁芯释放,触头复位,从而切断主电路和控制短路的电源。当电网恢复供电时,若不重新按下起动按钮,则电动机就不会自行起动。这样,就达到了对电动机的失压(零压)保护的目的。3电动机的运行维护
电动机日常运行的维护主要包括电动机启动前的准备,启动运行中的监控,以及对器件的检修等
3.1电动机启动前的准备
为了保证电动机正常安启动全地,一般启动前应作好下述准备:(1)检查电源是否有电,电压是否正常,若电源电压过高或过低,都不宜启动。
(2)启动器是否正常,如零部件有无损坏,使用是否灵活,触头接触是否良好,接线是否正确、牢固等。
(3)熔丝规格大小是否合适,安装是否牢固,有无熔断或损伤。(4)电动机接线板上接头有无松动或氧化。
(5)检查传动装置,如皮带轻紧是否合适,连接是否牢固,联轴器的螺丝、销子是否紧固等。
(6)传动电动机转子和负载机械的转轴,看其转动是否灵活。(7)检查电动机及启动电器外壳是否接地,接地线有无断路,接地螺丝是否松动、脱落等。
(8)搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等。(9)检查负载机械是否妥善地作好了启动准备。
(10)对正常运行中的绕线式电动机,应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象;观察滑环的火花是否发生异常现象。滑环上碳刷是否要更换。
启动时注意的问题
(1)接通电源后,如果电动机不转,应立即切断电源,绝不能迟疑等待,更不能带电检查电动机发故障,否则将会烧毁电动机和发生危险。
(2)启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况,以及线路上的电流表和电压表的指示,若有异常现象,应立即断电检查,待故障排除后,载行启动。
(3)利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时,特别要注意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置,待电动机转速稳定后再拉到运转位置,防止误操作造成设备和人身事故。
(4)同一线路上的电动机不应同时启动,一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动,线路上电流太大。电压降低过多,造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。
(5)启动时,若电动机的旋转方向反了,应立即切断电源,将三相电源线中的任意两相互换一下位置,即可改变电动机转向。
3.2电动机运行中的监视
电动机在运行时,值班工作人员可以通过仪表和感觉器官监视其运行情况,以便及早发现问题,减少或避免故障的发生。师傅告诉我们这是在工作中最为有效的维护电机的方式。它包括(1)监视电动机的温度电动机正常运行时会发热,使电动机温度升高,但不应超出允许的限度。如果电动机负载过大,使用环境温度过高,通风不畅或运行中发生故障,就会使其温度超出允许限度,导致绕组过热烧毁,因此电动机温度的高低是反映电动机运行的主要标志,在运行中经常
检查。判断电动机是否过热,可以用以下方法凭手的感觉,如果以手接触外壳,没有烫手的感觉,说明电动机温度正常,如果手放上去烫得马上缩回来,说明电动机已经过热、在电动机外壳上滴2~3滴水,如果只冒热气没有声音,则说明电动机没有过热,如果水滴急剧汽化同时伴有“咝咝”声,说明电动机已经过热、判别电动机是否过热的准确方法还是用温度计测量。发现电动机过热应该立即停车检查,等查明原因,排除故障后再行使用。(2)监视电动机的电流,一般容量较大的电动机应装设电流表,随时对其电流进行监视。若电流大小或三相电流不平衡超过了允许值。应立即停车检查。容量较小的电动机一般不装电流表,但也经常用钳形表测量。(3)监视电动机的电压电动机的电源上最好装设一只电压表和转换开关,以便对其三相电源、压进行监视。电动机的电源电压过高、过低或三相电压不平衡,特别是三相电源缺相,都会带来不良后果。如发现这种情况应立即停车,待查明原因,排除故障后再使用。
3.3 电动机运行中的注意事项 注意电动机的振动、响声和气味
电动机正常运行时,应平稳、轻快、无异常气味和响声。若发生剧烈振动,噪音和焦臭气味,应停车进行检查修理。
注意传动装置的检查
电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动,传动皮带是否有过紧、过松的现象等,如果有,应停车上紧或进行调整。
注意轴承的工作情况
电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热,应检查润滑情况是否良好和有无磨损。
注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花
电动机运行中,电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度,尤其是出现放电性的红色电弧火花时,将产生破坏作用,必须及时加以纠正。3.4检修方法
检修方法主要是根据工人师傅们的经验而总结出来的,主要的检修方
法可以分为4种,他们分别是滚珠法南针法万用表电压法电动机转向法。(1)滚珠法。如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动,说明正确,否则绕组有接错现象。(2)指南针法。如果绕组没有接错,则在一相绕组中,指南针经过相邻的极(相)组时,所指的极性应相反,在三相绕组中相邻的不同相的极(相)组也相反;如极性方向不变时,说明有一极(相)组反接;若指向不定,则相组内有反接的线圈。(3)万用表电压法。按接线图,如果两次测量电压表均无指示,或一次有读数、一次没有读数,说明绕组有接反处。(4)常见的还有干电池法、毫安表剩磁法、电动机转向法等。
三相异步电动机日常保养方法
连续运转的三相异步电动机,为了其正常工作,除了按操作规程正确使用,运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。日常保养内容:外观检查,风扇是否工作正常,是否有异常振动,联轴器连接是否可靠,底座固定是否紧固,轴承工作是否正常(听声音),温度是否正常(红外测温仪),定期检查电线接头和开关触点,工作电流是否正常(钳型电流表),另外绕线式电机还须检查碳刷和滑环。触摸温度是否正常,看油位是否标准等。
(1)及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥,如使用环境灰尘较多,最好每天清扫一次。
(2)经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。
(3)定期测量电动机的绝缘电阻,若使用环境比较潮湿更应经常测量。
(4)定期用煤油清洗轴承并更换新油(一般半年更换一次),换油时不应上满,一般占油腔的1/2~1/3,否则,容易发热或甩出,油要从一面加人,可以把没有清洗干净的杂质,从另一面挤出来。(5)定期检查启动设备,看触头和接线有无烧伤,氧化,接触是否良好等。
(6)绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异,所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。电动机工作环境潮湿、工
作间有腐蚀性气体等因素的存在,都会破坏电动机的绝缘。最常见的是绕组接地故障即绝缘损坏,使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰,发生这种故障,不仅影响电动机正常工作。还会危及人身安全。所以电动机在使用中,应经常检查绝缘电阻,还要注意查看电动机机壳接地是否可靠。
(7)除了按上述几项内容对电动机定期维护外,运行一年后要大修一次。大修的目的在于,对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护,增补电动机缺少、磨损的元件,彻底清除电动机内外的灰尘、污物,检查绝缘情况,清洗轴承并检查其磨损情况。
(8)轴电流的防范 针对轴电流形成的根本原因,正常情况下,转轴与轴承间有润滑油膜存,起到绝缘作用。对于较低轴电压,这层润滑油膜仍能保护其绝缘性能,不会产生轴电流.加到一定数值时,尤其电动机启动时,轴承内润滑油膜还未稳定形成,轴电压将击穿油膜而放电,构成回路,轴电流将从轴承和转轴金属接触点,该金属接触点很小,这些点电流密度大,瞬间产生高温,使轴承局部烧熔,被烧熔轴承合金碾压力作用下飞溅,轴承内表面上烧出小凹坑。一般在现场采用如下防范措施:在轴端安装接地碳刷,以降低轴电位,使接地碳刷可靠接地,并且与转轴可靠接触,保证转轴电位为零电位,以此消除轴电流。为防止磁不平衡等原因产生轴电流.往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板,以切断轴电流的回。为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流,往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘,以消除不必要的轴电流隐患。一般通过以上处理,大多电动机的轴电流微乎其微,已对电动机构不成实质上危害。现场实践证明,经上述方式处理后实际使用寿命可由原几十个小时提高到上万小时,效果比较明显,尤其对高压电动机轴电流的防范效果好,对安全生产具有积极作用。
5结语
通过与昆仑机电的师傅们的探讨,以及自主的学习与研究,使我对三相电机的维护与保养有了深一层次的认识。对于三相电机的维护与保养有了系统的概念,不在停留于一些日常基础的维护措施了。在今后工作中,我将继续努力总结电机维护与保养方面的知识,以求完
善三相电机的维护与保养方法。
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