高壓電機(jī)常見(jiàn)故障案例分析及解決辦法

高壓電機(jī)是由繞組、氣隙和鐵心組成的電機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、功率大、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)、家用電器、汽車(chē)及電動(dòng)工具等方面。隨著電機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電機(jī)制造工藝和性能要求越來(lái)越高，高壓電機(jī)在未來(lái)將成為工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的重要設(shè)備之一。而高壓電機(jī)故障現(xiàn)象主要有：磁滯、電機(jī)線圈發(fā)熱、電機(jī)軸不轉(zhuǎn)、電機(jī)磁路不連通、轉(zhuǎn)子局部缺相運(yùn)轉(zhuǎn)等。高壓電機(jī)本身故障多見(jiàn)，而對(duì)于故障原因則缺乏足夠認(rèn)識(shí)。我們?cè)谧霎a(chǎn)品維護(hù)時(shí)一般通過(guò)以下三種方法進(jìn)行檢查。首先要檢查電動(dòng)機(jī)的磁路是否通暢，如有堵轉(zhuǎn)應(yīng)及時(shí)清理堵轉(zhuǎn)部位上雜物并加防塵罩；其次要檢查線圈上是否有異物；第三要檢查電機(jī)定子是否存在短路、繞組溫度過(guò)高等異?，F(xiàn)象。但很多朋友往往忽視了這些故障時(shí)會(huì)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象無(wú)法進(jìn)行判斷，這時(shí)就要通過(guò)大量試驗(yàn)來(lái)找到問(wèn)題根源并及時(shí)進(jìn)行維修或者更換已損壞或失效電流的電動(dòng)機(jī)來(lái)解決故障問(wèn)題。

• 一、電機(jī)定子發(fā)熱

  定子發(fā)熱原因:1)繞組內(nèi)溫度過(guò)高;2)定子銅套破裂或發(fā)熱;3)定子繞組中異物過(guò)多。處理方法:1)定期清理繞組上的異物，并加防塵罩;2)繞組上不允許放置任何雜物;3)繞組溫度過(guò)高時(shí)應(yīng)降低部分線圈溫度;4)對(duì)于已經(jīng)損壞且發(fā)熱嚴(yán)重的繞組應(yīng)進(jìn)行更換。造成電機(jī)定子發(fā)熱的原因有:1)定子繞組繞線破損;2)主電機(jī)繞線繞線松動(dòng);3)主電機(jī)繞線被拉斷或繞組兩端接觸不良、繞組間隙過(guò)大;4)轉(zhuǎn)子銅套破裂;5)繞組存在短路、繞組溫度過(guò)高等異?，F(xiàn)象。解決方法:1)定子銅套軸頭間的異物應(yīng)該及時(shí)清除;2)所有的繞線處都要進(jìn)行清洗;3)電機(jī)定子繞組發(fā)熱時(shí)應(yīng)降低線損;4)電機(jī)繞組端子間距離應(yīng)適當(dāng)減小或增大。如無(wú)特殊情況則可將電機(jī)全部更換。

• 1、對(duì)于繞組內(nèi)存在異物或接線不正確及接觸不良問(wèn)題，可通過(guò)清理金屬異物、重新制作絕緣套或更換絕緣件解決；

  可通過(guò)更換高品質(zhì)的絕緣件或重新制作繞組絕緣套解決；也可以通過(guò)調(diào)整定子轉(zhuǎn)速、改變電機(jī)運(yùn)行參數(shù)來(lái)解決。故障現(xiàn)象：A型高壓電機(jī)，定子運(yùn)行時(shí)沒(méi)有明顯噪音（沒(méi)有振動(dòng)）。B型高壓電機(jī)，繞組上沒(méi)有電弧產(chǎn)生，也不會(huì)有電火花和熱量產(chǎn)生，當(dāng)定子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音正常。C型高壓電機(jī)的主繞組中間接了一根較粗的銅線，使這根電纜的長(zhǎng)度和直徑變得不合理，導(dǎo)致繞組中發(fā)生短路，從而產(chǎn)生發(fā)熱。D型高壓電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音很?。o(wú)振動(dòng)）。故障原因：B型高壓電機(jī)定子存在短路現(xiàn)象（繞組出現(xiàn)短時(shí)短路); B架電纜接線處連接不合理（在同一水平面上); A接點(diǎn)與 D接點(diǎn)的連接不恰當(dāng)（接線后端子座的銅條被拉斷至 D端導(dǎo)致端子座電流不足而發(fā)熱); A接頭絕緣表面被異物污染及老化等原因使得線纜與兩端銅條之間產(chǎn)生電阻，引起繞組發(fā)熱。

• 2、繞組接觸不良是電機(jī)轉(zhuǎn)子銅套破損；

  電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，轉(zhuǎn)子銅套因磨損而破損，接觸不良是因?yàn)殡姍C(jī)線有磨損、發(fā)熱或繞組短路，或端子銅套破損等原因造成的。由于接觸器損壞及端子的安裝位置有誤，造成了接觸器的接觸不良，從而引起電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。處理方法:(1)更換新的接觸器。(2)及時(shí)更換損壞的端子。(3)電機(jī)線有損耗應(yīng)盡量降低。(4)端子銅套磨損或折斷應(yīng)及時(shí)修復(fù)。(5)繞組接觸不良應(yīng)及時(shí)更換。(6)電流過(guò)大或過(guò)?。簷z查主繞組中是否存在異物及損傷，如有應(yīng)及時(shí)消除。

• 3、定子銅套在運(yùn)行過(guò)程中存在短路或接觸不良現(xiàn)象；

  故障分析：A.電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生定子銅套破損，出現(xiàn)定子銅套接觸不良、漏電現(xiàn)象，從而導(dǎo)致短路而引起定子銅套溫度過(guò)高。B.主電機(jī)繞線被拉斷。C.主電機(jī)銅套的變形開(kāi)裂或松動(dòng)導(dǎo)致接觸不良。D.定子銅套的壓桿螺栓松脫等。故障處理：A.清除定子銅套及壓桿螺栓上殘留的泥沙等異物；B.對(duì)出現(xiàn)短路及接觸不良的銅套進(jìn)行更換并進(jìn)行固定。

• 4、定子銅套端子與轉(zhuǎn)子銅套間存在間隙過(guò)大及短路等問(wèn)題。

  故障現(xiàn)象：定子銅套和轉(zhuǎn)子銅套之間可能存在一定的間隙，從而導(dǎo)致局部的電流短路現(xiàn)象。故障分析：檢查定子銅套和轉(zhuǎn)子銅套的固定螺絲是否松動(dòng)，緊固后用手將端子銅套軸頭旋轉(zhuǎn)180度至無(wú)鐵屑?xì)埩粼诙俗鱼~套與轉(zhuǎn)子銅套間為止，然后用砂紙對(duì)間隙進(jìn)行打磨。然后用電鉆鉆進(jìn)該間隙處敲松螺絲進(jìn)行處理，檢查銅套是否有漏電現(xiàn)象。故障原因：定子銅套被鐵屑或其他異物卡住或端子銅套因磨損出現(xiàn)裂紋或被鐵屑卡住造成局部電流短路而發(fā)熱導(dǎo)致定子熱漲冷縮現(xiàn)象。

• 排除方法：可以使用萬(wàn)用表檢查定子銅套附近的電阻是否大于300Ω。如果電阻很大則應(yīng)更換銅套和轉(zhuǎn)子銅套。如果電阻很小則需要對(duì)線圈進(jìn)行局部電流擊穿檢查是否對(duì)線圈產(chǎn)生影響。如果擊穿則對(duì)繞組分合進(jìn)行更換。對(duì)電動(dòng)機(jī)重新定心并進(jìn)行檢查。

• 二、絕緣老化

  故障描述：電機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生一定頻率的電磁波，經(jīng)轉(zhuǎn)子繞組到達(dá)電機(jī)磁心，在電機(jī)氣隙中形成局部高溫，導(dǎo)致絕緣老化。故障現(xiàn)象：絕緣產(chǎn)生高溫時(shí)，溫度達(dá)到400℃以上時(shí)出現(xiàn)局部冒煙。解決辦法：進(jìn)行絕緣老化試驗(yàn)。鴻泰電機(jī)認(rèn)為，在電機(jī)的正常運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)絕緣老化現(xiàn)象，因此一旦出現(xiàn)電機(jī)絕緣老化現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)對(duì)電機(jī)進(jìn)行檢查，時(shí)注意不要觸及絕緣老化后形成火花的部位，以免造成絕緣泄漏。案例分析：某高壓電動(dòng)機(jī)自檢時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，經(jīng)測(cè)量該發(fā)電機(jī)繞組絕緣電流為1.65 A,額定電流為1.50 A。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)該電機(jī)繞組出現(xiàn)絕緣冒煙現(xiàn)象是由于電機(jī)絕緣材料老化所致。

• 1、在電動(dòng)機(jī)繞組的連接處焊接一塊絕緣鋼板后，進(jìn)行絕緣老化試驗(yàn)。

  在試驗(yàn)過(guò)程中，要保證電機(jī)繞組和轉(zhuǎn)子接地端在同一個(gè)絕緣面上。在測(cè)試時(shí)，要將電流表調(diào)至最大電流，然后記錄各繞組的電壓電流值；在電阻表上設(shè)定好的電阻值為零，然后接通電源測(cè)量該繞組的電阻值；如果測(cè)量值低于某一值（約0.05 A),則表明該繞組正被絕緣老化所影響；如果測(cè)試值大于某一值（約0.02 A),則表明該繞組存在嚴(yán)重絕緣缺陷。如果仍不能確定是否對(duì)該繞組進(jìn)行了絕緣老化試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行絕緣老化測(cè)試試車(chē)。首先用絕緣試驗(yàn)機(jī)測(cè)試絕緣電阻值，若電阻值小于0.1 MΩ時(shí)則說(shuō)明該繞組正被絕緣老化所影響；然后分別進(jìn)行絕緣試車(chē)處理；如果檢查絕緣電阻值與測(cè)量值不符則說(shuō)明該絕緣缺陷影響了絕緣性能。在電機(jī)絕緣老化試驗(yàn)中要注意測(cè)試儀器必須保持清潔無(wú)污染，并保持其良好使用性能。測(cè)試過(guò)程中如有電弧產(chǎn)生，應(yīng)立即停止操作。對(duì)于絕緣試車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷及時(shí)處理。

• 2、對(duì)焊接好的絕緣鋼板進(jìn)行電化學(xué)防腐處理，絕緣板老化后不能用水浸泡，否則會(huì)加速絕緣材料的老化。

  對(duì)已焊接好的絕緣鋼板進(jìn)行電化學(xué)防腐處理，以減少或消除因電化學(xué)防腐處理產(chǎn)生的電流和電壓波動(dòng)，以避免電機(jī)繞組絕緣老化后產(chǎn)生電火花、放電。由于電氣設(shè)備在使用中常常會(huì)受到周?chē)h(huán)境的影響，在生產(chǎn)和使用中也會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)電氣設(shè)備有影響的因素，從而引起電氣設(shè)備存在一些隱患。____A、工作環(huán)境因素：作業(yè)環(huán)境惡劣，空氣潮濕、風(fēng)速大、高溫、高熱等不良環(huán)境對(duì)絕緣材料造成破壞。作業(yè)環(huán)境對(duì)絕緣材料造成損壞后在長(zhǎng)期使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)損傷開(kāi)裂以及絕緣材料表面結(jié)露造成導(dǎo)電性能下降而短路或放電現(xiàn)象。這些不良因素將會(huì)加速絕緣材料表面發(fā)生反應(yīng)而使絕緣材料破損并產(chǎn)生局部高溫。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，要采取相應(yīng)的對(duì)策來(lái)解決。

• 3、利用溫度計(jì)對(duì)電機(jī)繞組溫度測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在其電機(jī)繞組溫度最高時(shí)達(dá)600℃以上。

  此時(shí)溫度計(jì)的指針不是上升狀態(tài)，而是下降狀態(tài)，這種現(xiàn)象說(shuō)明轉(zhuǎn)子的絕緣材料可能已經(jīng)老化。根據(jù)該分析，建議對(duì)轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行絕緣老化試驗(yàn)，首先將繞組進(jìn)行絕緣材料老化試驗(yàn)。將電機(jī)繞組放置在干燥通風(fēng)的地方，并在室內(nèi)放置一臺(tái)熱電阻為5 kΩ的測(cè)溫儀，用測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量。該測(cè)溫儀顯示電機(jī)繞組過(guò)熱后發(fā)出閃光。在檢查其過(guò)熱部位后發(fā)現(xiàn)并不是過(guò)熱，而是由于溫度升高而引起其絕緣材料老化，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)局部高溫的現(xiàn)象。為了防止該電動(dòng)機(jī)繞組燒毀及轉(zhuǎn)子繞組過(guò)熱會(huì)影響正常運(yùn)行造成設(shè)備損壞等問(wèn)題，在進(jìn)行絕緣老化試驗(yàn)前應(yīng)先對(duì)其絕緣材料進(jìn)行預(yù)熱。進(jìn)行絕緣老化試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將絕緣材料預(yù)熱到250℃左右，然后對(duì)其進(jìn)行絕緣老化試驗(yàn)。

• 三、三相不平衡

  案例分析：A、三相不平衡運(yùn)行，三相電流不平衡；B、故障電壓高，三相電流不平衡；現(xiàn)象分析：A、電機(jī)外殼三相不平衡會(huì)導(dǎo)致絕緣不良; B、電動(dòng)機(jī)的主接線端子與電機(jī)外殼接線端子不能接反；C、電機(jī)外殼的零序電流不平衡會(huì)導(dǎo)致主回路的斷路故障。原因分析：A、三相不平衡運(yùn)行時(shí)定子電流變大; B、軸承溫度過(guò)高; C、主回路出現(xiàn)斷路故障（不平衡會(huì)導(dǎo)致主回路電流變大到一定程度時(shí)啟動(dòng)）。

• 1、電機(jī)電源三相不平衡，要將三相電源相序進(jìn)行調(diào)整，然后進(jìn)行三相電流的測(cè)量并調(diào)整電機(jī)外殼溫度；

  并對(duì)電機(jī)的主接線端子進(jìn)行更換。電機(jī)外殼溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力增加，從而使轉(zhuǎn)子不能保持較好的強(qiáng)度。因此，要加強(qiáng)對(duì)電機(jī)外殼的管理。一般在三相不平衡時(shí)，當(dāng)負(fù)載率較高時(shí)，三相電流應(yīng)在額定電流的2倍以上。因此在三相不平衡時(shí)，應(yīng)加大主回路電流值。在調(diào)整三相電流時(shí)應(yīng)先調(diào)整三相電源相序，然后調(diào)整三相負(fù)載電流，再進(jìn)行三相電源相序調(diào)整。因此調(diào)整三相電源相序是一項(xiàng)細(xì)致活。一般采用平衡方法調(diào)整三相電源相序后進(jìn)行一次調(diào)整將三相相序進(jìn)行平衡。

• 2、電機(jī)主線圈的溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)定子繞組燒毀；

  另外，軸承溫度也會(huì)引起電機(jī)定子繞組繞組的熱膨脹，導(dǎo)致繞組松動(dòng)而產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象。解決方法：A.軸承冷卻風(fēng)扇要及時(shí)打開(kāi)，保持冷卻水流通，避免造成冷卻水損失，使冷卻風(fēng)扇不工作，如果軸承損壞應(yīng)及時(shí)更換，如仍不能保證冷卻效果及長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)軸承溫度很高的話應(yīng)考慮更換；B.在軸承周?chē)友b防護(hù)罩。安裝防護(hù)罩時(shí)，應(yīng)將保護(hù)罩下部固定住即可；C.檢查是否有漏油現(xiàn)象；D.如果是主軸承存在故障時(shí)應(yīng)將主軸承拆下檢查，如果在主軸承間隙內(nèi)發(fā)現(xiàn)有漏油跡要及時(shí)清理。E.主軸承使用一段時(shí)間后要定期檢查軸承座上有沒(méi)有積塵或臟物等情況發(fā)生。F.啟動(dòng)、低速運(yùn)行時(shí)應(yīng)加大三相電流來(lái)平衡三相電流不平衡。

• 3、軸承溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致主線圈和轉(zhuǎn)子絕緣不良甚至燒壞；

  或者軸承內(nèi)部進(jìn)水，造成線圈絕緣不良，甚至燒壞。A、軸承在溫升較高時(shí)，應(yīng)在軸承蓋上涂上油脂，使軸承保持干燥，防止在軸承蓋上因水汽過(guò)大而燒毀軸承；B、軸承應(yīng)避免在有電火花和明火條件下運(yùn)行，并要經(jīng)常保持軸承表面清潔；C、安裝軸承的支承位置應(yīng)適當(dāng)。如果因?yàn)闇囟冗^(guò)高而引起嚴(yán)重后果的應(yīng)該及時(shí)處理；D、由于在電動(dòng)機(jī)三相電流不平衡時(shí)軸承可能出現(xiàn)損壞，所以軸承必須經(jīng)常保持干燥或者在軸承座上加墊片。

• 4、主回路斷路故障，這主要是由于電動(dòng)機(jī)定子電流過(guò)大或軸承溫度過(guò)高引起的。

  a、定子電流的檢查：一般用導(dǎo)線測(cè)量電動(dòng)機(jī)定子電流，并記錄下所記錄的電動(dòng)機(jī)定子電流值。b、軸承溫度的檢查：若所記錄的軸承冷卻系統(tǒng)與實(shí)際情況不符，則說(shuō)明軸承溫度過(guò)高，應(yīng)進(jìn)行軸承降溫或更換。若為新軸承，應(yīng)檢查其是否已磨損嚴(yán)重、表面是否光滑油垢多且有異物堆積現(xiàn)象。c、主電動(dòng)機(jī)額定電壓是否符合運(yùn)行要求。d、調(diào)速開(kāi)關(guān)和繼電器是否處于動(dòng)作狀態(tài)。e、調(diào)速開(kāi)關(guān)是否正常接觸不良或損壞。f、電氣控制系統(tǒng)是否安裝正確。f、電容器容量是否過(guò)?。ㄈ萘窟^(guò)大應(yīng)注意三相不平衡會(huì)導(dǎo)致電容器容量下降而引起絕緣損壞）。