張星
文摘:三相異步電動機(jī)在人們的生產(chǎn)和生活中起著非常重要的作用,但一旦出現(xiàn)故障,會直接影響電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至可能造成嚴(yán)重的安全事故。為此,本文以無功不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速慢故障為例,通過分析故障產(chǎn)生的原因,以及具體的故障表現(xiàn),從而對三相異步電動機(jī)的故障診斷和維修方法進(jìn)行分析,以保證電機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn),充分發(fā)揮其應(yīng)有的價值和作用。
關(guān)鍵字:三相異步電機(jī);維修;故障。
0引言
科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展,使人民生活水平日益提高。因此,為降低相應(yīng)的制造成本,使高新技術(shù)被廣泛地使用,制造工程的流程逐漸變得方便,并能生產(chǎn)出性價比較高的產(chǎn)品。在機(jī)械制造業(yè)中,三相異步電動機(jī)屬于一種重要的動力設(shè)備,它本身具有良好的適用性,目前已經(jīng)在許多生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但在使用三相異步電機(jī)時,故障往往比較多,而在對其進(jìn)行維修時,既要做好故障分析工作,又要了解電機(jī)故障產(chǎn)生的原因,從而更好地保證電機(jī)的安全、可靠運(yùn)行。
三相異步電動機(jī)常見故障與定期檢修。
1.1普通故障。
目前,三相異步電機(jī)已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,這樣就能使它在不同的應(yīng)用環(huán)境中受工作條件的影響,從而產(chǎn)生不同的故障,所以當(dāng)它出現(xiàn)故障時,應(yīng)對其進(jìn)行詳細(xì)的診斷與分析,該電機(jī)有下列常見故障:馬達(dá)啟動后,電機(jī)沒有啟動。本機(jī)電機(jī)開動后出現(xiàn)無法起動的現(xiàn)象,其主要原因是繞組故障、電源故障、保障故障等。當(dāng)檢修電動機(jī)啟動后不能啟動時,應(yīng)仔細(xì)檢查電機(jī)的電源,并加以解決,并要檢查機(jī)械接觸器開關(guān)量、回路接觸是否暢通,而且要排除是因?yàn)闆]有接上電源而造成的通電后無法開機(jī)的現(xiàn)象。根據(jù)繞組接線圖仔細(xì)檢查并校對線路回路,然后排除出現(xiàn)這種故障的原因是否是由于繞組的接線問題,而導(dǎo)致的故障。二是電機(jī)冒煙或溫度太高。電機(jī)溫度發(fā)生變化與負(fù)荷量有直接關(guān)系,若電機(jī)溫度過高,會使電機(jī)產(chǎn)生冒煙現(xiàn)象,可能是由于頻繁起動電機(jī)、過載造成定子繞組接線失效,造成定子繞組接線頻繁,或某個項(xiàng)目發(fā)生停電,電動機(jī)通風(fēng)不良等。三是電機(jī)發(fā)生了異常振動。電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中,會發(fā)生異常振動現(xiàn)象,其原因可能是電機(jī)風(fēng)葉損壞,電機(jī)機(jī)頭或轉(zhuǎn)子安裝不精確,電機(jī)基座連接不牢固等因素[2]。其四,電機(jī)絕緣電阻有問題,可以通過絕緣電阻來衡量電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)的安全問題,如果電機(jī)的長時間溫度過高,會造成絕緣老化的問題,所以可以采用烘烤法來提高三相異步電機(jī)絕緣電阻的性能。
1.2定期檢查。
電動機(jī)應(yīng)定期檢修,并在大修期間從小修、中修、修理,對電機(jī)進(jìn)行大修,以完成定期維修。每年要進(jìn)行五次檢修,檢查電機(jī)螺桿是否緊接、電機(jī)本身的接地情況、檢查電機(jī)是否緊固、電機(jī)工作時,抽油位置是否發(fā)生過熱現(xiàn)象。一年中修一次,一年中修一次,需拆下電機(jī),檢查線圈有無缺陷及隱患。另外,還應(yīng)檢查鍵槽和絕緣線套管是否完好,并在檢查軸承和軸承性能時,它可以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)焊、補(bǔ)襯工作,并適當(dāng)?shù)丶訚櫥瑒3]。電機(jī)二年可進(jìn)行一次大修,具體次數(shù)可以根據(jù)電機(jī)使用說明書中的規(guī)定來進(jìn)行,更換內(nèi)部的設(shè)備,如軸承、繞線等。
三相異步電機(jī)故障診斷及排除方法的經(jīng)驗(yàn)分享——以空載不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速慢故障為例。
2.1故障分析程序。
電機(jī)故障分析程序可以根據(jù)以下內(nèi)容進(jìn)行分析。首先,清楚理解電機(jī)的結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標(biāo),以及電機(jī)的新舊及負(fù)荷率。二是在電機(jī)發(fā)生故障之前向操作員了解具體情況。三是緊貼著電機(jī)聞到有沒有焦味。四是觀察電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否有冒煙現(xiàn)象。觸摸式電機(jī)振動性,溫度在發(fā)熱量處。六、用耳聽電機(jī)運(yùn)行時均有異響。檢測電機(jī)繞線電阻的電源、電流、電壓及絕緣電阻等是否有不正?,F(xiàn)象。經(jīng)過上述七步診斷,可以有效地縮短電機(jī)出現(xiàn)故障的范圍,并能較好地定位故障,從而迅速找到電機(jī)故障的原因。經(jīng)實(shí)踐得知,無論上述哪一種原因引起電機(jī)發(fā)生故障,都會使電機(jī)電流增大,從而產(chǎn)生熔絲燒斷現(xiàn)象。所以,在排除電機(jī)故障因素之前,盡量不讓它通電,否則會引起更大的事故,使電機(jī)燒壞,從而防止電機(jī)損壞等問題。
2.2故障判斷和維修方法。
2.2.1判斷故障。
若出現(xiàn)電機(jī)空載或轉(zhuǎn)速過低等問題,一般將其分為兩大類,即機(jī)械故障和電磁故障。如在檢驗(yàn)過程中要分清楚它是機(jī)械故障還是電磁故障,它可以使用手動或工具的方式來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子,如果它能轉(zhuǎn)動,說明機(jī)器沒有卡住的情況,此時可分析其是否有線組或電源的問題,首先,應(yīng)先檢查線組有沒有燒壞的現(xiàn)象,若沒有燒壞,但仍未通電,亦無無斷線現(xiàn)象,可用眼睛觀察、鼻聞,以此為依據(jù)判斷其是否有燒焦或油焦味,如線阻未燒開,但仍無法通電,出現(xiàn)這種情況的原因有:短路、接線故障、離心式開關(guān)開關(guān)故障、操作程序不正確,所以要檢查線路,有沒有松動現(xiàn)象,有沒有斷線等,為解決有關(guān)問題,可采取與試查或搖表等措施一起檢查,此外還應(yīng)檢查線路的所有螺釘是否已固定。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時,如果出現(xiàn)異響,說明有金屬磨擦或接觸現(xiàn)象,因此可以根據(jù)電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)對軸承故障進(jìn)行分析。
2.2.2故障排除和處理方法。
針對三相異步電機(jī)空載不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速慢故障,介紹了具體的故障處理方法。首先是羅盤方法。若繞組未接錯,則在第一相繞組中,當(dāng)指南針經(jīng)過相鄰極(相)組時,所指的極性應(yīng)是反方向,如果三相繞組中相鄰的不同相位的(相)組也處于相反的狀態(tài),如果極性的方向保持不變,這說明有一個極(相)組處于反方向連接狀態(tài);如果指針漂移不定,則在相組中就是具有反向鏈接的線圈;多用電壓法。按照線路圖,若兩次測量后仍未顯示伏特計,或一次有讀數(shù),或一次無讀數(shù),則表示在繞組部分存在反向連接。
出現(xiàn)上述問題時,應(yīng)采取這種處理方式。首先,線圈組或特定線圈,在反接時,則無負(fù)載電流將出現(xiàn)不平衡狀態(tài),需作進(jìn)廠重修處理;第二,引線出現(xiàn)錯誤,應(yīng)先判斷出首尾后,再將其重新連接;若為減壓起動接錯,需與接線圖或原理圖進(jìn)行比較,并仔細(xì)核對重新接線的部分;如果把Y型接成“△”,或匝數(shù)不夠,就說明無負(fù)載電流較大,需要及時有效地進(jìn)行處理。
3安科瑞ARD系列智能電機(jī)保護(hù)裝置的全面選型。
3.1產(chǎn)品介紹。
ARD系列低電壓電機(jī)保護(hù)裝置,有過載,斷相,不平衡,欠載,接地/漏電,堵轉(zhuǎn)等保護(hù)功能??梢酝ㄟ^接觸器、電機(jī)啟動器等電氣元件組成電機(jī)控制保護(hù)單元,實(shí)現(xiàn)遙控自動、現(xiàn)場直接控制、面板顯示、信號報警、現(xiàn)場通訊等功能。用途:適用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業(yè)的配電領(lǐng)域。
3.2產(chǎn)品選型
產(chǎn)品功能
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型號 功能 |
ARD2 | ARD2L | ARD2F | ARD3 | ARD3T | ||
應(yīng)用場合 | 低壓0.4kv-1.14kv電動機(jī)保護(hù) | ||||||
保護(hù)功能 | 起動超時 | √ | √ | √ | √ | √ | |
過載 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
欠載 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
短路 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
阻塞 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
堵轉(zhuǎn) | √ | √ | √ | √ | √ | ||
不平衡 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
反饋超時 | ? | ? | ? | ? | √ | ||
外部故障 | ■ | ■ | ■ | √ | √ | ||
模塊結(jié)構(gòu)故障 | ? | ? | ? | ? | √ | ||
內(nèi)部故障 | ? | ? | ? | ? | √ | ||
過壓 | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
欠壓 | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
斷相 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
相序 | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
過功率 | ? | ? | ■ | ■ | ? | ||
欠功率 | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
tE時間 | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
主體溫度保護(hù) | ? | ? | ■ | ■ | √ | ||
主體溫度傳感器故障 | ? | ? | ? | ? | √ | ||
模塊溫度保護(hù) | ? | ? | ? | ? | ■ | ||
模塊溫度傳感器故障 | ? | ? | ? | ? | ■ | ||
報警 | ■ | ■ | ■ | √ | √ | ||
失壓重起(抗晃電) | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
4-20mA輸入保護(hù) | ? | ? | ? | ? | ■ | ||
剩余電流 (選一種) |
接地 | √ | √ | √ | √ | √ | |
漏電 | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ||
通訊功能 | Modbus_RTU | ■ | ■ | ■ | ■ | √ | |
雙Modbus_RTU | ? | ? | ■ | ? | ■ | ||
開關(guān)量輸入 | 2路 | ■ | ■ | ? | ? | ? | |
6路 | ? | ? | ? | ? | ? | ||
8路 | ? | ? | ? | ? | 4路標(biāo)配4路選配 | ||
9路 | ? | ? | ■ | √ | ? | ||
繼電器輸出 | 4路 |
2路標(biāo)配 2路選配 |
? | ? | ? | ||
5路 | ? | ? |
2路標(biāo)配 3路選配 |
√ | ? | ||
6路 | ? | ? | ? | ? | ? | ||
7路 | ? | ? | ? | ? | 4路標(biāo)配3路選配 | ||
液位信號輸入 | 浮球式液位傳感器輸入 | ? | ? | ? | ? | ? | |
干簧式液位傳感器輸入 | ? | ? | ? | ? | ? | ||
液位變送輸入 | ? | ? | ? | ? | ? | ||
起動控制 | ? | ? | ■ | √ | √ | ||
4-20mA模擬量輸出 | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ||
事件記錄 | 8條事件記錄 | ■ | ■ | ? | ? | √ | |
20條事件記錄 | ? | ? | ■ | ■ | ? | ||
運(yùn)行信息記錄 | ? | ? | √ | √ | √ | ||
邏輯功能 | 定時器 | ? | ? | ? | ? | √ | |
計數(shù)器 | ? | ? | ? | ? | √ | ||
真值表 | ? | ? | ? | ? | √ | ||
參數(shù)測量 | 三相電流 | √ | √ | √ | √ | √ | |
漏電流 | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
三相電壓 | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
功率、功率因數(shù) | ? | ? | ■ | ■ | ■ | ||
頻率 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
電能 | ? | ? | ? | ■ | ■ | ||
PTC/NTC | ? | ? | ■ | ■ | √ | ||
4-20mA輸入 | ? | ? | ? | ? | ■ | ||
測溫模塊 | ? | ? | ? | ? | ■ | ||
液位高度 | ? | ? | ? | ? | ? | ||
界面顯示 | LED數(shù)碼管顯示 | √ | ? | ? | ? | ? | |
? | ? | ? | ? | ? | ? | ||
LCD液晶顯示 | ? | √ | ■ | ■ | ■ |
?
說明:“√”表示具備“■”表示可選
4結(jié)束語
總而言之,要正確判斷電動機(jī)是否出現(xiàn)了故障,就必須采用正確的故障診斷方法,快速檢查、判斷故障的原因、部位,并及時采取措施,確保電動機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和不受影響。
【參考文獻(xiàn)】
[1]王強(qiáng),王莉,沈進(jìn)銳.基于多重分形與 SVM 的異步電動機(jī)軸承故障診斷[J].測控技術(shù),2017,36(11):18-22
[2]胡靜.三相異步電動機(jī)維修及故障排除研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2019,02(057):120-121.
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版.
作者簡介:
張星,女,本科安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)殡妱訖C(jī)保護(hù)器的設(shè)計與應(yīng)用。手機(jī):15021601437(同微信) QQ:3008021209? ?郵箱:3008021209?@qq.com
審核編輯:鄢孟繁
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