電氣維護中的電機故障維修知識分享-KWZK乐鱼官网

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感應電機作為工業世界的支柱，在發電、製造和運輸業等各機械領域發揮著至關重要的作用。感應電機最常見的應用場景如：泵、壓縮機、鼓風機、風扇、機床、起重機、輸送機和電動汽車等。全球產生的總電能的 50% 以上用於電機，感應電機消耗了約 60% 的工業電力 。由於低成本、堅固耐用、功率重量比高以及對各種操作條件的適應性，感應電機在所有行業的部署中的應用範圍都穩步提升。感應電機的可靠性至關重要，以確保該後續流程工業的健康持續運行。

然而，感應電機麵臨的不可避免的熱應力、環境變化、機械應力、外部負載變化、電流偏差、潤滑不足和密封不良、多塵環境、製造缺陷和自然老化等因素。使得其不可避免的產生一些意外故障。這些故障若在其初級階段被忽視，極易導致災難性的電機故障和次生災害，如流程關閉及嚴重的人員傷亡，這就帶來巨大的經濟損失和負麵社會效應。

為了避免發生災難性電機故障的可能性，業界產生對開始退化的感應電機組件進行了早期狀態監測和故障診斷的需求。狀態監測可在其整個使用壽命期間對感應電機的各種部件進行持續評估。感應電機故障的早期診斷，對即將發生的故障提供足夠的警告，為企業提供基於狀態的維護和最短停機時間建議。

根據美國電力能源研究中心（EPRI）的報告，感應電機故障中，約53％的故障為機械原因，如軸承故障、不平衡、鬆動等，約47％為電氣故障，其中約10％來源於轉子，如鑄件缺陷導致的 不平衡氣息、斷條，約37％源於定子繞組，如圖1所示。引起故障的外在因素包括過載、潮濕、潤滑不良、 化學汙染等，其比例及具體類型如圖2所示。

常見電機故障

軸承故障，在實際工程應用中，僅有10%左右的軸承能夠達到設計壽命；接近40%的軸承故障都與潤滑和汙垢有關；30%的軸承故障與安裝質量有關係；其它20%左右的故障與軸承的設計製造有關。由於以上原因，軸承可能出現磨損、壓痕、斷裂、膠合、腐蝕、潤滑不良等故障特征。出現以上任何一項異常狀態都會使電機振動加大、噪聲異常、發熱嚴重。

轉子斷條故障，載流轉子在定子三相電流產生的旋轉磁場作用下產生電磁轉矩，從而跟隨旋轉磁場同向旋轉。感應電機在頻繁啟停，負載過重下易產生轉子斷條故障。當轉子出現斷條故障時，電流頻譜中會感應出相應的頻率分量，該分量與氣隙磁場相互作用，產生了波動的轉矩，在定子繞組中感應電勢和感應電流同樣產生了同頻率的分量。

缺相故障，三相電機缺相故障是指缺一相運行，另外兩相串聯形成單相運行的狀態，如下圖所示。缺相狀態下運行時，電流明顯增大，當負載不變時，電機的銅損和鐵損增大、溫升提高，不及時處理可能燒壞電機。電機缺相故障主要分為外部供電缺相和內部繞組缺相兩種，其中外部供電缺相是主要出現的故障形式。

缺相運行時電機的功率隻有三相正常運行時的57.7%，電機由正常運行突然轉為缺相運行時，電機屬於超負荷狀態，電流增大為正常運行電流的1.73倍。

機械鬆動故障，機械鬆動主要分為基礎鬆動和機械零部件鬆動。基礎鬆動的原因有多種，如：安裝時地腳螺栓的緊固力不夠、基礎麵的剛度不足和基礎變形等。電機由外部電源供電，周期性的提供動力源，設備出現基礎鬆動故障時，電機就會受到周期性的異常振動的激勵，從而使整個係統的剛度發生變化。早期的鬆動故障不易被發現，當基礎鬆動故障加劇時，異常振動幅值增加，嚴重時可導致零部件之間碰磨或損毀等後果。

常見故障原因

來自 IEEE 的調查顯示，51% 的電機故障來自軸承的問題。例如潤滑不足或者過度潤滑，錯誤的潤滑脂，錯位或角度不對中，軸承振動以及過熱等。

電機故障的另外一個主要原因是定子繞組問題，大約占比 16%。其特點是短路或開路，這些可能是由反複過載和電機過熱引起的，從而導致繞組出現一些問題。

電機製造質量絕對會在電機可靠性和長期壽命方麵發揮重要作用。作為維修人員，您可以做任何事情，但是如果電機在出廠時出現質量問題，它仍然可能會過早出現故障。

最基本、最有用的預防性維護技術之一可能是動用您的感官。例如，及時發現電機引線和電線的零件變色，感受電機的強烈振動和外殼上的過熱，聞到機器發出的異味或燒焦味，以及聆聽是否有過多或異常的噪音等。

熱量會“殺死”電機。是什麽導致電機發熱？可能的因素包括環境溫度高、風扇堵塞、冷卻通風口堵塞、電機過載超過額定負載等。當然，也包括電機端子的電能質量問題。典型的電能質量問題包括電壓不平衡、單相、相位下降或相對接近的非線性負載，它們會導致電壓和電流失真，也被稱為諧波。

如何防止電機故障？

維護人員的主要目標之一是防止故障。通過適當的電機維護來限製停機時間可以減 輕壓力。

首先，乐鱼官网需要檢查一些機械條件。即使電機在安裝時對準良好，在運行過程中各種因素也會導致未對準。如果電機本身開始發出一些響亮或奇怪的噪音，請將其關閉並驗證對齊。您可以使用簡單的直邊驗證平行對齊。要檢查角度偏差，您可能需要一個伸縮式量規，並不是每個人的標準工具箱中都有。

盡管許多感應電機可能相似，但建造質量將決定可靠性和生命周期。電機構造檢查可以分析電機構造的質量並就潛在改進提出建議。

其次，需要保持電機軸承的良好潤滑。軸承故障是電機故障的主要原因。按照製造商推薦的間隔潤滑電機軸承，並確保使用推薦的正確類型和數量的潤滑脂。潤滑驅動端軸承和非驅動端軸承。在添加潤滑脂之前，確保潤滑脂塊是幹淨的，以免汙染物進入潤滑脂。

此外，還要檢查風扇是否有障礙物，並確保任何時候都沒有雜物進入風扇罩內。然後對於一些電氣問題，請隨身攜帶一個萬用表來驗證您的相間電壓。如果您可以接觸到電機端子，請檢查平衡電壓。

如果您將電機安裝在接觸器上，請定期檢查接觸器端子是否有積碳或汙染物堆積，特別是像傳送帶或印刷機之類的應用。還要注意接觸器上的電弧或隨著時間的推移點蝕。如果您可以使用安培計或電流計，還可以使 用它們來驗證電機導線上的電流強度。獲得安培數讀數後，將這些讀數與電機銘牌滿載安培數進行比較。

在電機斷電的情況下，還可以檢查電機的繞組電阻。電機應具有平衡的相間電阻。如果電機很熱，並且您可能想將繞組電阻與原始製造商的值進行比較，那麽您需要讓電機冷卻一段時間才能進行比較。--KWZK乐鱼官网