周国俊

摘要：机械电气设备是工业制造行业赖以生存的基础生产设备，这些机械电气设备具有运行功率大、功率高的特点。随着如今工业制造产业制造水平与生产技术的不断完善，机电设备的内部构造越来越复杂，而无论是哪种电气设备，都会不可避免地出现内部构件失效与线路老化等故障问题。基于此，本文从常用机械电气设备的启动器、转子回路等部件的运行机理出发，分析机械电气设备的常见故障表现，并进一步提出了机械电气设备故障的应急安全处理措施。

关键词：机械电气设备;工业制造;应急处理

前言：机械电气设备的运行过程中，经常会出现某一部件的老化故障问题，而这种故障问题可能会进一步引发其它关联部件烧毁击穿，甚至还可能会进一步导致工厂用电瘫痪和触电事故。所以探究机械电气设备的故障处理方法，不仅可以有效帮助企业避免设备损坏以及设备停工带来的直接经济损失，对于安全生产管理来说也具有重要意义。从机械电气设备的内部构造来看，多数故障现象都是伴随着一些异常现象出现的，因此若是能及时发现设备的故障问题，并进行维护保养，就能够减少设备烧毁报废的成本损耗问题，避免工业生产过程的直接经济损失以及生产事故。

机械电气设备的故障前兆汇总

1.1电机启动器故障

电机启动器是用于辅助电机启动的设备，在工业生产使用的三相异步交流电动机中，它能实现电机设备的工作面的软停车、软启动、制动保护、过载保护以及欠压保护等多种功能。市面上常见的启动器产品主要分为两种技术类型：一是笼型固态启动器，借助电机工作回路的回馈电压电流信号，通过逻辑变换后，控制三路双向可控硅回路的导通关系，从而实现控制电机输入功率与启动电流的功能。二是液体电阻启动器，这种启动器的功能实现原理是在被控设备的绕组部位缠绕接入特制的液体电阻，内部可以改变电解液浓度来控制两极之间的板间距离，这样能可以让液体电阻在机械电气设备动态参数的运行状态下，始终根据电机最大启动扭矩与最小接入电流的需求提供相应的阻值，实现电气设备的平稳启动功能[1]。而电机启动器损坏通常是由于电阻电容在长期恶劣环境下运行，导致绝缘保护层破损失效，最终导致线圈电流泄漏造成的。若不及时处理，很容易致使电机过载，引起电气设备烧毁甚至是电气火灾。

1.2投切开关故障

投切开关是电气设备上用于直接控制电路通断的电子设备，它的内部构造相比于其他部位来说比较简单，是整个机械电气设备中维修成本最低且最容易维护的部位，但投切开关却是故障频率最高的部位。通常电气设备的投切开关都是通过完成触点的金属片接触或分离动作，实现线路通断控制功能的。这种投切开关往往会由于外力破坏变形、或者金属片之间存在接触断点，导致线路虚接。而开关触点表面由于不良接触加大了自身的阻值，很容易使其表面温度升高，最终直至烧毁损坏。投切开关故障问题会加重机械电气设备的外部负荷，导致电气设备始终处于电流不足、欠压等不良运行工况，那么启动器就会进行欠压保护动作，但这种不良工况并不是持续性的，在机械设备工作振动的过程中，会带动投切开关一同振动，开关的不良触点就会始终在接触与断触两种状态之间不停切换，设备在开关不良触点接触的瞬间，就会通过远超正常值的过载电流，导致设备击穿损坏。

1.3转子回路故障

相比于上述两种故障问题，导致转子回路故障的因素有很多种，如转子某一项安装位置出现滑环异常打火，造成电刷与转子滑环之间周期性接触不良;或者转子出现位置的固定螺丝松动，引起局部线阻急剧加大而过热;再或者转子回路的某一相线或电阻接地等。上述现象都会导致机械电气设备整体负荷加大，运行功率远低于正常值，最终难以完成正常运转的加工动作[2]。

转子回路的另外一种性质的故障问题是过载烧毁，通常见于大电压电机的绕线式电子转机组中。由于其他部位的故障连带反应，导致高压电机的启动瞬间电流增幅速度远高于正常软启动水平。这样电机转组就会在极短的时间内迅速到达正常转速以上，导致转子回路温度异常上升，最终直至设备烧毁。

机械电气设备故障的应急安全处理办法

2.1启动器故障的识别与处理方法

启动器故障问题是整个电气设备维护检修技术中，辨识度最高的故障问题。无论是笼式固态启动器，还是液体电阻启动器，在出现故障现象时整体表现都为线圈大电流通过，所以通常情况下启动器故障的前兆是启动器以及线圈绕组部位温度急剧升高，且多伴随着设备起烟以及烧焦气味的现象。

当发现启动器故障问题时，应急处理方法最妥当的是应当进一步提高继电保护装置的保护定值，尽可能地实现分路保护功能。技术人员可以第一时间通过限制启动器高温条件，降低设备烧毁概率，通常做法是外接一个高温风机来直接降低启动器的温度，而后等设备停转后，再对启动器具体的损坏部位进行检修。可以使用短接法分别绕开启动器的不同构件，如电抗器、电容等，将被测部位的左右两侧电路相接，观察是否仍然存在启动器高温故障问题。若短接被测部位后，电路可以畅通运行，则说明启动器故障部位就在该处。

在对启动器进行维护修复时，除了判明故障点位以外，还应当具体分析启动器的损坏原因，笼式固态启动器的常见受损原因是启动器在潮湿环境下，导致电抗器分流强度过高;液体电阻启动器的常见故障问题是由于真空接触器的触头接触错位，导致动极板之间电流强度异常增长。所以除了拆换修复启动器的损坏部位之外，还要直接从源头处改善启动器工作环境，避免启动器出现异常工况。

2.2投切开关的故障处理

尽管投切开关的拆卸更换是电气设备维护检修工作中难度最低的内容，但这种问题也往往会被技术人員忽略，因为投切开关若是处于不完全变形的状态中，往往都会伴随着其他的异常工况现象出现。所以在平日中应当充分留意机械电气设备的开关部位维护保养，以双投刀式投切开关为例，一旦出现投切开关流通电流超过额定值、开关绝缘部位温度异常升高等问题，或者是肉眼可以观察到的投刀中间相动触头出现烧毁变形时，应当用接线导线连接开关中间的静相触头与电缆，直接缩短机械电气设备内部电机在故障停车工况下的运行时长，从而最大程度弥补投切开关故障导致功率补偿因数的降低程度，避免设备主电机出现欠压运行的不良工况而进一步损耗[3]。并在设备停转后，第一时间将损坏的投切开关从设备上拆除更换。

2.3转子回路故障处理

以电机作为主要驱动力的机械电气设备，无论出现哪种原因导致的转子回路故障问题，都会导致设备运行功率失控，难以完成正常工况下的精度作业。而这种问题若是不能够及时排查解决，在生产中继续应用转子回路存在故障的机械进行生产，那么显而易见的是，工件废品率会久居不下。而这种故障现象，往往需要具备一定设备操作经验的人员来从异常的设备运行状况中发现，如设备响动、不同转速档位的差异现象等。转子回路部位的故障处理往往比较复杂，首先应当从运行与维护环节中，转子某一相位异常接地的现象进行排查，先对转子回路的中性线带电情况进行检查，分析其三相负荷均衡情况。若经过检测发现中性线带电，则说明转子系统中存在某部位异常接地。常见的接地故障主要有刷架、轴引线、励磁电缆、磁极连接线等部位的异常错位，以及线圈绝缘失效问题。上述问题均可以在断开电气设备后，将电机转子系统单独拆下接入独立电源后逐一进行排查。若中性线不带电，则说明转子系统中三相负荷正常，应当进一步排查电刷与滑环之间、或者绕组之间存在不良接触问题。

结语：综上所述，机械电气设备中常见的故障问题主要有启动器故障、投切开关故障以及转子回路故障。在进行机械电气设备的故障应急处理时，无论是设备哪个部位的故障，都应当尽可能地降低设备故障工况下的运行时间，而后根据电气设备的故障现象，分析故障发生的可能原因。而后在设备停止运行的安全状态下，采用外接电源法或者短接法来根据故障分析结果，逐段地进行排查和现场修复。在维护检修工作时，首先应当考虑的是做好安全防护，避免设备故障酿成生产事故，而后是出于经济性考量，在最短的时间内恢复机械电气设备的正常运转功能。

参考文献：

[1]姚海先，刘国强，袁若冰.机械电气设备故障的应急处理[J].现代工业经济和信息化，2021，11（08）：215-217.DOI：10.16525/j.cnki.14-1362/n.2021.08.88.

[2]杨志军.机械电气设备故障的原因分析及应急处理策略研究[J].甘肃科技纵横，2020，49（06）：44-46.

[3]王启尧，王云恒.机械电气设备故障的应急处理措施分析[J].冶金与材料，2019，39（04）：53+55.