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三相异步电动机维修及故障排除

2015-01-28辛昊飞大唐七台河发电有限责任公司

科学中国人 2015年9期
关键词:异步电机三相定子

辛昊飞大唐七台河发电有限责任公司

三相异步电动机维修及故障排除

辛昊飞
大唐七台河发电有限责任公司

三相异步电机是电机中常见的同时有着较好的使用效果的电机,在生产实验中担当重要的角色。文章通过对三相异步电机的结构特点的详细介绍,结合在实践生产中积累的关于该种电机的常见的故障记录,通过一定次数的实验总结了故障的检修及排除方法。通过该篇文章供广大的的三相异步电机的维修使用者借鉴。

三相异步电动机;检修;定子绕组;单相运行的原因

前言:

在企业机械化的生产过程中,动力电机是关键。目前企业生产中常见的动力电机主要是以三相异步电机为主。通过强大的动力支持带动了设备其他机械的同时运行。由于三相异步电机也是机械中的组成部分因此在使用的过程中难免会出现故障情况,一旦电动出现了故障那么会影响整个生产线的正常运行,因此了解三相异步电机使用情况,结构特点以及电机常见故障和检修排除方法就显得十分重要。为保障企业生产的正常运行,做好设备的维修工作是关键。

1 概况

通过多年使用三相异步电机总结的经验,我们逐渐对于三相异步电机有了一定的了解。在出现故障后能够节约较多的时间在较短的时间内发现问题并能够及时的进行排除,大大的降低了由于电动机故障带来的生产损失。这不仅为企业生产效率的提高作出贡献同时对于电动机本身来说也延长了使用寿命。三相异步电机是我们经常接触的动力电机,他也被称为感应电机。三相异步电机的结构简单,相应的配件比较耐用同时也很好购买。在使用和维修时方法也比较简单,通过实践经验我们能够确定该种机型适合目前的机械化大生产的需要。目前在企业的生产和人们的生活中三相异步电机被广泛的应用。主要包括了企业生产车间的机床,大小型的起重设备,运输机械,或是各种鼓风机水泵等等。三相异步电机在使用中由于时间的推移不断受到磨损不断进行检修。三相异步电机的维修包括了一般的维修和恢复性的大修。随着使用年限的增加三相异步电机进行恢复性的大修次数逐渐增加。

2 结构特点及损坏情况

三相异步电动机它的结构比较简单使用也很方便。对于三相异步电动机来说它的内部构造主要包括了定子和转子两大部分,其中定子和转子中还包括了一些细小的部件。值得注意的是在电动机的内部定子与转子之间还保留有空气缝隙能够是电动机机接通电源后定子能够自由的旋转。首先我们来了解一下电动机中的定子部分。由于电动机在运行的过程中定子是出于固定静止的因此定子是固定在基座上的。除了基座外外还包括了定子铁芯和定子绕组。定子铁芯是电动机的磁路一般采用的材料为硅钢,通过叠压后制成的。一般情况下钢片的厚度不超过一毫米。定子中的绕组是镶嵌在钢片中的,钢片的表面涂有一定厚度的绝缘材料一般为绝缘漆,内圆的表面冲有均匀分布的卡槽,卡槽的内部镶嵌的就是定子中的绕组。绕组的作用是在通入了三相交流之后产生一定的旋转磁场。通常情况下定子中的绕组是用高强漆包线绕成的各种形式的线圈,并将这些线圈都镶嵌在冲槽中。电动机中的基座是用来固定定子铁芯和定子绕组的,并通过两个端盖进行转子的支撑。这两个端盖同时还能对电机起到保护的作用,并将电机内部的热量进行发散。此时的转子的作用就是将产生的旋转磁场进行切割后产生感应电势和电流。并在旋转的磁场下进行旋转。通过旋转传统轴将产生的旋转动力进行传递。转轴在电机的使用中是用来支撑转子的。转轴由于受到的力较大因此在制作材料上要选则好的一般采用的都是合金钢的。两端的端盖通常使用铸铁制造的。三相异步电动机常见的几种故障情况主要包括了:轴承的磨损严重,这主要是在轴承安装过程中出现了轴承安装方法不正确,或是轴承润滑的油质不符合要求导致轴承和轴之间产生一定的摩擦时间长了就是的轴承报废了。定子绕组损坏也是三相异步电动机常见的故障原因。导致出现故障的主要原因是电机使用过载,匝间、相间、短路使得出现了对地击穿的现象导致定子绕组出现故障,导致电动机无法进行旋转。

3 三相电动机的定期检修

三相异步电动机是企业进行机械化作业中的重要动力来源如果出现电动机的临时停车那么整个生产线就会停止,造成一定的经济损失因此要保证三相异步电动机的运行良好就要对其进行定期的检查保养和维修降低出现事故率。三相异步电动机如果出现过热或是出现定子中的绕组绝缘太低就要立即对电动机进行停机检查排除故障后方能继续启动运行。一般情况下对于三相异步电动机的检修工作主要是对电动机进行解体,检查电动机中的主要零部件的情况首先是进行观察看看零部件的表面是否有异常,出现断裂或是细小的裂纹。然后对所有的零部件的尺寸进行测量,看零部件是否有过度磨损的情况,并对电机的绕组做电气检查。

(1)机械检查。首先我们要对电机进行机械检查,检查电机的外壳和端盖是否有异常的情况,是否出现了裂缝。如果发现有裂缝应马上进行修理,对细小的裂缝进行焊接对于较大的裂缝我们应该及时的进行零部件的更换。检查转子中的气隙的尺寸。一般是将尺子从转子的一侧游隙到另一侧这其中要将转子的气隙进行等分然后再通过取其测量值的平均值来判断转子的缝隙有无故障。如果发现测得的数值同规定的数值发生了较大的差别是我们一定要及时的进行修改。同时还要对转子的垂直度进行检查如果发现扭曲需要立即进行更换。同时还应该用手将转子进行拨动看是否能够进行自由的旋转。检查轴承周围是否有异物,如果发现异物应该立即取出,同时根据轴承的情况来判断是否应该进行部件的更换。检查叶轮的轮叶直径是否有磨损,检查叶轮内外口径同相配合的环径的内劲尺寸的大小。保证叶轮同环之间的间隙达到规定的要求。上述的检查必须在规范的要求下进行才能对电机的性能作出最终的判断。

(2)电气检查。在三相异步电机的检测检修过程中采用电气检查可以很好的判断三相异步电机的问题所在。一般情况下电气检查包括了直流电阻检查和绝缘电阻检查两种。首先我们来看一下直流电阻检查。一般情况下三相异步电机的三相电阻的不平衡度不会超过国家规范规定的2%如果发现三相电阻的不平衡度超出了规定就要进行处理。其次是绝缘电阻检查,对于标准的三相异步电动机绕组的绝缘电阻通常会在100MΩ以上在检修的过程中如果发现绝缘电阻低于一定数值而不平衡度没有超过规定的数值那么在检修的过程中就要对三相异步电机进行进行除处理保证电机工作的环境是干燥的,同时检查电机的绝缘绕组很是否存在电机绝缘的接地效果不良导致的。在对定子进行绝缘检测时要对定子的三相电阻不平衡进行对地耐压试验,查出电机的绝缘体。对于电机的绝缘包材通常采用多级绝缘其中包括了电机项圈包线采用绝缘漆包线,绝缘槽,绝缘套管,引接线及浸渍漆等等。

(3)总装和检查性试验。对于三相异步电机的所有里外部件都检测完成后将需要进行处理的部件进行处理将该需要替换的零部件进行替换,后在规定的要求下进行电机的安装。在安装的过程中需要对电机进行检测实验。如何判断安装的效果良好呢,首先用手将安装完成的电机的转子进行轻微的旋转如果转子是灵活的转动均匀的说明转子安装复合要求。其次对于转子中还应该是带有一定的横向的窜动量,其中电机转子的窜动量要符合一定的技术规范要求。在三相异步电机的拆装完成后需要进行电机的直流电阻和绝缘电阻检测如果对电机的电气检测完成复合要求后,接下来要对电机的耐压情况进行实验检测,最后还要对三相异步电机进行试运转实验将电机放置在不同的环境下处于不同的供电运行情况下观察电机的电流和转速、振动情况是否存在异常,如果有异常还需要继续对电机进行处理,以使电机在良好的状态下进行工作,方能提高电机的利用效率。

4 电动机单相运行产生的原因及预防措施

1、熔断器熔断

⑴故障熔断:主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。

预防措施:选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路,并要定期加以检查,加强日常维护保养工作,及时排除各种隐患。

⑵非故障性熔断:主要是熔体容量选择不当,容量偏小,在启动电动机时,受启动电流的冲击,熔断器发生熔断。

熔断器非故障性熔断是可以避免的,不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下,熔体的容量尽量选择小一些的,这样才能够保护电机。我们要明确一点那就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故,它绝不能作为电动机的过负荷保护。

2、正确选择熔体的容量

在安装电动机的过程中,应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。

⑴对于铜、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头,如没有铜铝接头,可在铜接头出挂锡进行连接。⑵对于容量较大的插入式熔断器, 在接线处可加垫薄铜片(0.2mm),这样的效果会更好一些。⑶检查、调整熔体和熔座间的接触压力。⑷接线时避免损伤熔丝,紧固要适中,接线处要加垫弹簧垫圈。

3、主回路方面易出现的故障

⑴接触器的动静触头接触不良。其主要原因是:接触器选择不当,触头的灭弧能力小, 使动静触头粘在一起,三相触头动作不同步,造成缺相运行。预防措施:选择比较适合的接触器。⑵使用环境恶劣如潮湿、 振动、有腐蚀性气体和散热条件差等,造成触头损坏或接线氧化,接触不良而造成缺相运行。预防措施:选择满足环境要求的电气元件,防护措施要得当,强制改善周围环境,定期更换元器件。⑶不定期检查,接触器触头磨损严重,表面凸凹不平,使接触压力不足而造成缺相运行。预防措施:根据实际情况,确定合理的检查维护周期,进行严细认真的维护工作。⑷热继电器选择不当,使热继电器的双金属片烧断,造成缺相运行。预防措施:选择合适的热继电器,尽量避免过负荷现象。⑸安装不当,造成导线断线或导线受外力损伤而断相。预防措施:在导线和电缆的施工过程中,要严格执行“规范”严细认真,文明施工。

5 其他常见的电机故障及排除方法

(1)通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。则检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,如有则进行修复。(2)通电后电动机不转,然后熔丝烧断则说明可能缺一相电源或定子绕组相间短路、定子绕组接地、定子绕组接线错误等原因。然后一一排除这些故障。首先检查刀闸是否有一相未合好,电源回路是否有一相断线,如有则进行修复电源回路,若无则用兆欧表、万用表、耐压机、匝间试验仪、电桥逐一排除查找出故障点。(3)电动机空载电流不平衡,三相相差大则可能是重绕时,定子三相绕组匝数不相等、绕组首尾端接错、电源电压不平衡、绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。通过绕组匝间冲击耐电压试验仪、电桥试验等逐一排除和消除这些故障。

6 结语

三相异步电机是目前我国工业生产过程中利用较多的一款电动机,以其自身的特点和优势充分获得了用户的信赖。通过利用三相异步电机我们可以很好的实现工业化生产为机械设备源源不断的提供动力支持。通过长时间的使用三相异步电动机我们不断的总结经验,不断的为电机的检修归纳方法。使我们更加了解三相异步电动机更加合理充分的利用三相异步电动机,为我国建立规范的科学的电动机管理制度提供帮助。

[1]彭鸿才《电机原理及拖动基础》北京邮电大学出版社

[2]刘宗富《电机学》北京冶金工业出版社

[3]李发海《电机与拖动基础》北京清华大学出版社

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