电动机故障的诊断与维修

电动机故障的诊断与维修

刘道彬刘永德李苏北段文东

（山东恒源石油化工股份有限公司山东德州253000）

摘要：电动机在工厂供配电是电能的输出单元，在生产生活中得到了广泛应用，但是电动机在应用中故障率很高，本文中笔者根据多年的工作中的总结，结合相关理论知识，对电动机常见的故障及维修做了总结。

关键词：鼠笼异步电动机；电气故障；机械故障；维护保养

1概述

电动机作为将电能转化为动能的一种重要电气设备，广泛应用于工业各领域中。运行中的电动机一旦出现故障停运，将会出现不可估量的后果，轻则会造成某一工段停运，造成部分产品出现质量问题；重则会造成整套装置停产，造成大量财产损失。电动机的种类繁多，而鼠笼式三相异步电动机因其结构简单、价格便宜、维修方便的特点被广泛应用。下面我们就以鼠笼式三相异步电动机为主要对象，对电动机经常出现的故障、诊断、维修做一下讨论。

2鼠笼异步电动机的基础知识

2.1概念：

鼠笼式异步电动机（英文：3-PhaseSquirrelCageInductionMotor）是指电动机的定子上为三相散嵌式分布绕组，转子为笼式的导条（因该导条形状与鼠笼相似，所以又称鼠笼式异步电动机）。

2.2工作原理：

电动机在定子绕组接入三相交流电源后，会形成旋转的磁场，其转子上的闭合导条会因为切割定子磁场的磁力线而产生感应电动势和电流，而带电导体在磁场中就会产生运动，这样电动机转子就会旋转起来了。

2.3结构：

鼠笼式异步电动机由定子铁芯、定子绕组、机座、转子、端盖、轴承及其附件组成。

3笼型异步电动机常见的故障

3.1电气方面的故障

3.1.1电动机过载电动机过载是最为常见的故障，造成电动机过载的原因一般有:

(1)电机轴承损坏，摩擦系数升高造成电机过载，这时电机运行中噪音较大，通过巡检可以及时发现，处理方法就是及时更换电动机轴承。(2)电动机负载过大，电机有效输出功率增大，造成电动机过载。保护器根据设定的过载保护曲线不会立即停机，会有报警信息。这时要及时降低负载。

3.1.2电动机堵转电动机在运行过程中负载急剧上升，造成电动机电流迅速超过额定电流的数倍，电动机保护器报堵转停机。一般堵转设定值为3*I额、5S。引起电机堵转的原因一是电动机轴承过热抱轴；二是电动机负载突增。

3.1.3电动机绕组接地一种常见情况是电动机内部进水，遥测电机绕组接地，处理方法就是将电动机拆体，对绕组烘干，使绕组绝缘恢复；二是电动机绕组绝缘损坏绕组接地，这种情况电动机拆体后常伴有焦糊味，需要对电动机进行重绕，或是更换同型号电动机。

3.1.4电动机绕组相间短路这种情况电动机绕组对地绝缘很高，但在运行时电流严重不平衡，出现短路电流跳闸。检测方法是将连片去除，用摇表检测相间是否通路，如果通路则说明相间短路。有的时候这种故障故障点较为明显，电动机拆体后绕组有焦糊味。这时应对电动机绕组重绕。

3.1.5电动机绕组匝间短路电动机匝间短路故障是极不容易查出的故障，有时候故障点不拆除绕组根本看不出来。电动机匝间短路后运行电流会出现不平衡且还未到保护跳闸的定值，故障就会进一步扩大。检测电动机匝间短路需用双臂电桥，三角形接法的电机需拆除连片，分别测三相绕组的直流电阻，看是否一样；而星形接法的电动机应两两测三相绕组之间的直流电阻，看是否平衡。电动机匝间短路故障后应对电动机绕组重绕。

3.1.6电动机转子鼠笼断条故障现象为电动机运行电流忽高忽低，波动较大，电动机发出不均匀的“嗡嗡”声，根据这一现象将电动机拆体后，对转子鼠笼条仔细排查，用焊锡对断面处焊接。

3.2电动机机械故障

3.2.1电动机机身温升过高电动机机身温度过高会加速绕组绝缘老化，造成电动机绕组接地。一般电动机绝缘等级为F级，温度为155℃。电动机绕组直接击穿绝缘接地的情况在低压电动机中很少见，多数情况下是电动机绝缘老化后绕组再发生接地故障。造成电动机温度过高的原因有：

（1）电机降温风扇叶老化损坏，电机风扇叶损坏后风量减小，降温效果急剧下降，电动机机身温度迅速升高，如果发现不及时最终会致使电动机绕组烧坏。（2）电动机降温风道堵塞，风扇罩与电动机机身散热筋处是风道容易堵塞的环节，电动机长时间运行后空气中的尘土被风扇吸入风道，在风扇罩与散热筋接触的地方聚集，如果不及时清理最终也会造成风量下降，电动机机身温度升高，从而使绕组烧坏。（3）负载过高也是造成电动机机身温度过高的原因之一，电动机运行时绕组电流在产生旋转磁场的同时自身会产生热量，电动机负载率越高运行电流越大，其自身产生的热量也越大。因此电动机不能长时间超载运行。（4）电动机运行环境温度也会影响电动机机温度，在夏季环境温度达到40度时，电动机机身温度会很高，这是因为电动机散热不良引起。因此，在夏季电动机应降容使用。降容%=(t-35)/35。（5）电动机轴承严重损坏造成电动机转子扫堂也会使电动机温度升高，从而造成电动机绕组烧坏。

3.2.2电动机轴承跑外圆电动机轴承与电动机端盖配合过松，造成电动机轴承跑外圆。故障现象为电动机整体振动，用测振仪检测振动值超标，测听轴承并无杂音。电动机长时间跑外圆运行会造成轴承温度过高，轴承损坏甚至抱轴。

3.2.3电动机轴承缺油电动机加油保养不及时会造成轴承缺油运行，长时间缺油运行会使轴承工况进一步恶化，最终损坏。电动机轴承缺油现象为，测听轴承声音，有不均匀杂音，且有轴承滚珠与滚道研磨的声音，缺油严重的轴承发出“咕噜”的声音。用测振仪检测，电动机振动值偏高或超标，测轴承加速度值，数值超过50m/S2，且大幅波动。这时需更换轴承。

3.2.4电动机轴承跑内圆这种故障较为少见，其故障现象与跑外圆相似，也会造成造成上热损坏。

4电动机的维护保养

要想使电动机长期良好运行，就要对电动机的运行状况进行了解，对电动机定时保养。具体措施有：

4.1建立设备档案将电动机的铭牌数据、运行状况、加油保养记录、维修情况及时记录，对电动机的状况一目了然。

4.2建立长效巡检机制巡检是提前发现设备故障的重要手段，在近十年的跟踪记录统计中发现，在建立巡检机制前的五年中电动机轴承损坏抱轴事件达到15例；在建立巡检机制后近五年的时间内，仅出现1例电动机抱轴事件。

4.3电动机定时定量加油保养电动机机加油保养是保障电动机长期稳定运行的必要条件，要根据规范要求正确选择油脂型号，定时、定量、保质地加油保养。

5电动机的维修

5.1电动机绕组烧坏，对电动机绕组重绕

5.1.1绕线：在拆出电动机原有绕组时要注意不能损伤定子铁芯，对定子绕组数据采集要准确，根据电动机的铭牌数据确定绕组数据，选择模具重绕绕组。

5.1.2嵌线：嵌线过程中应注意不能损伤线圈的绝缘，以免造成匝间短路；每嵌入一把线圈都要整形到位，如果整形不到位，在装配电动机时，电动机转子容易碰伤线圈。

5.1.3浸绝缘漆：浸漆前应先对电动机定子烘烤，将内部潮气驱除，否则浸入绝缘漆烘干后绝缘漆内有气泡，绝缘漆敷着不牢容易脱落。

5.1.4烘干：烘干过程温度不能过高，要有一个慢慢烘干的过程。温度掌握在120度为好。

5.2电动机更换轴承

5.1传统方法更换轴承的弊端传统的方法更换轴承时，一方面不能保证油脂的清洁，另一方面不能保证轴承与轴的过硬配合程度。在此基础上笔者对更换轴承的过程做了整理。

5.2改进后更换轴承规范

5.2.1根据电动机功率确定人员数，15KW以下定员2人。

5.2.2确定工作场所：在维修室选取4平米的工作区域，将工作垫铺好。

5.2.3根据电动机型号选取工具并在工具垫上摆放整齐，工作过程中工具原取原放。

5.2.4拆卸电动机：拆前做记号，拆卸过程中用专业工具以避免损坏配件。

5.2.5更换轴承：

5.2.6装配电机：

①要原拆原装，不要漏下垫片之类小配件。②保持轴承及内外小端盖清洁。③固定小端盖的螺栓受力要均匀。

5.2.7轴承加油：有加油孔的电动机装配完毕后手动转动电机转子，用加油枪加油至轴承内进入油脂。

5.2.8工作完毕：将工具擦拭干净归还车间；将工作场所清理干净。

5.2.9送电单试电机。

5.5电动机采用新规范前后轴承损坏率对比

5.5.1因油脂不清洁造成轴承损坏

2008年1月-2013年1月

电动机更换轴承后因油脂不清洁损坏率为0.05%

2013年1月-2018年1月

电动机更换轴承后因油脂不清洁损坏率为0.01%

5.5.2因更换工艺造成轴承损坏

2008年1月-2013年1月

电动机更换轴承后因更换工艺损坏率为0.07%

2013年1月-2018年1月

电动机更换轴承后因更换工艺损坏率为0.01%

小结：在长期的工作实践中笔者深切体会到关键工位的电动机故障对生产带来的损失，在近十年的工作中特别对电动机的故障及维修做了大量统计，对维修工作做了总结，在此共享。

参考文献

[1]汤蕴璆《电机学》第5版机械工业出版社.