異步電機(jī)常見的故障類型分析目錄TOC\o"1-3"\h\u5637異步電機(jī)常見的故障類型分析 1101411.1定子故障 248451.2轉(zhuǎn)子故障 2153291.3軸承故障 3由于異步電機(jī)的自身結(jié)構(gòu)和工作環(huán)境等因素影響，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的故障。而且發(fā)生的故障往往都是從細(xì)微處的缺陷逐漸發(fā)展成的，最嚴(yán)重的情況會(huì)導(dǎo)致電機(jī)報(bào)廢，影響生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)作，威脅人員及財(cái)產(chǎn)安全。不同故障所經(jīng)歷的發(fā)展時(shí)間也會(huì)不一樣，這些要根據(jù)實(shí)際情況來判斷。有些故障不易發(fā)現(xiàn)，但是可以短時(shí)間內(nèi)造成電機(jī)損壞；有些故障比較明顯，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)出噪聲和振動(dòng)；有些故障持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)；有些故障則持續(xù)的時(shí)間短，這些故障可能會(huì)讓工作人員無法及時(shí)處理或者無法被發(fā)現(xiàn)。所以，只有對(duì)各種故障類型進(jìn)行全面的分析總結(jié)，并深入研究產(chǎn)生各種故障的不同機(jī)理，選擇對(duì)應(yīng)的提取故障特征信號(hào)的方法，才可以為以后的故障監(jiān)測(cè)與識(shí)別奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。表2-1異步電機(jī)主要故障類型故障原因定子故障機(jī)體振動(dòng)磁場(chǎng)不平衡、線圈振動(dòng)、電源不穩(wěn)、過載線圈與定子架間故障絕緣不良、振動(dòng)、線圈受到定子架擠壓絕緣故障頻繁起動(dòng)、安裝時(shí)絕緣損壞匝間短路高溫、高濕度、振動(dòng)、過電壓相間短路絕緣層損壞、高溫、電壓不穩(wěn)、線圈變松導(dǎo)體位移振動(dòng)、頻繁起動(dòng)、繞組振動(dòng)接頭故障導(dǎo)體壓力、過度振動(dòng)轉(zhuǎn)子故障軸承故障錯(cuò)誤安裝、磁場(chǎng)不平衡、過載、缺少潤(rùn)滑劑導(dǎo)條斷裂磁場(chǎng)不平衡、過載、缺乏清潔、高溫磁路故障生產(chǎn)故障、熱疲勞、過載錯(cuò)位安裝不良、軸承故障、過載軸承潤(rùn)滑不良溫度過高、潤(rùn)滑劑質(zhì)量差機(jī)械不平衡短路環(huán)活動(dòng)、校準(zhǔn)問題異步電動(dòng)機(jī)按照故障發(fā)生的位置不同可以分為定子故障、轉(zhuǎn)子故障、軸承故障。下面具體介紹異步電機(jī)各類型故障：1.1定子故障異步電機(jī)的常見故障中，定子故障約占總故障類型的12.9%，主要為定子繞組方面的故障。（1）異步電機(jī)的定子繞組短路故障在電機(jī)的定子繞組發(fā)生短路問題后，會(huì)形成相對(duì)較大的電流，因?yàn)闀?huì)提高繞組的溫度，導(dǎo)致絕緣材料受到溫度的影響發(fā)生軟化，甚至在特殊的情況下會(huì)燃燒，產(chǎn)生特殊的味道。在出現(xiàn)定子繞組短路的情況下，電機(jī)在工作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生異常的聲音，假如短路問題出現(xiàn)于匝間，那么便會(huì)降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速，假如短路問題出現(xiàn)在相間，那么更可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)無法順利運(yùn)轉(zhuǎn)。很多原因都會(huì)導(dǎo)致發(fā)生此類問題，比如材料質(zhì)量不滿足要求，電機(jī)設(shè)計(jì)存在缺陷，未合理使用絕緣材料等，同時(shí)電機(jī)負(fù)載的情況以及其工作的場(chǎng)合等也會(huì)對(duì)電機(jī)定子繞組是否發(fā)生短路問題產(chǎn)生一定的影響。在工作的過程中，假如發(fā)生負(fù)載過載、供電電源電壓過低或是電壓過高的問題，便會(huì)降低絕緣材料的使用壽命，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)短路的問題。除此之外，在長(zhǎng)時(shí)間工作后或是電機(jī)處于潮濕的環(huán)境，也可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)短路問題。（2）異步電機(jī)的定子繞組接地故障此類故障造成的后果一般都較為嚴(yán)重，具體表現(xiàn)是絕緣線破損，使基座或是鐵芯和線圈連接，所以便會(huì)產(chǎn)生接地故障，在出現(xiàn)此類問題后，電機(jī)的表面便會(huì)帶有電流，因此在操作的過程中便可能會(huì)危害人員的安全，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致控制回路無法發(fā)揮應(yīng)有的作用，使電機(jī)無法順利運(yùn)轉(zhuǎn)。導(dǎo)致此類故障的原因包括絕緣不良或是絕緣破損等。此外，由于安裝線圈時(shí)未能壓緊線圈、硅鋼片不牢固等也會(huì)導(dǎo)致絕緣層破損，在出現(xiàn)此類現(xiàn)象后便會(huì)產(chǎn)生接地問題。1.2轉(zhuǎn)子故障繞線轉(zhuǎn)子故障與定子故障基本相同。而對(duì)于籠型轉(zhuǎn)子來說，故障可分為導(dǎo)條斷裂和短路環(huán)損壞兩種，如圖2-6所示。圖2-6導(dǎo)條斷裂以及短路環(huán)損壞故障導(dǎo)條斷裂或者短路環(huán)損壞通常是由機(jī)械過載(頻繁起動(dòng))、局部過熱或者制造缺陷(氣泡或者劣質(zhì)焊接)引起的。這些故障會(huì)引起電流以及電磁轉(zhuǎn)矩的振蕩，在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比較大(恒轉(zhuǎn)速)時(shí)尤為明顯；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小時(shí)，振蕩通常體現(xiàn)在機(jī)械轉(zhuǎn)速以及定子電流幅值上。短路環(huán)損壞比導(dǎo)條斷裂更加常見。事實(shí)上，這些故障一般是由于鑄造時(shí)存在氣泡或者導(dǎo)條和短路環(huán)膨脹率不一致而引起的，特別是短路環(huán)內(nèi)傳導(dǎo)電流大于導(dǎo)條電流時(shí)容易發(fā)生。這些現(xiàn)象往往導(dǎo)致短路環(huán)尺寸變化、電機(jī)運(yùn)行工況惡化或者轉(zhuǎn)矩過載，進(jìn)而引發(fā)過電流，最終導(dǎo)致故障發(fā)生。單個(gè)導(dǎo)條斷裂往往不會(huì)使電機(jī)停機(jī)，這是由于斷裂導(dǎo)條內(nèi)流過的電流可以分散到臨近導(dǎo)條內(nèi)，這些臨近導(dǎo)條可能會(huì)因?yàn)檫^電流而損壞；當(dāng)越來越多的導(dǎo)條由于過載損壞后就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)停機(jī)。1.3軸承故障在傳動(dòng)系統(tǒng)中軸承是一個(gè)極為關(guān)鍵的構(gòu)成部分，發(fā)揮了非常重要的作用，不過出現(xiàn)故障的可能性也相對(duì)較高。因?yàn)檩S承可能會(huì)受到安裝、材料、工藝以及負(fù)荷等的影響，所以便可能會(huì)在工作的過程中發(fā)生故障，異步電機(jī)軸承故障包括：1.磨損因?yàn)殡姍C(jī)一般都會(huì)在相對(duì)較為惡劣的場(chǎng)合工作，所以潤(rùn)滑油便可能會(huì)進(jìn)入雜質(zhì)或是其他細(xì)小的異物，此類異物會(huì)導(dǎo)致軸承的滾動(dòng)體與滾道間遭到磨損，在磨損程度不斷提高的過程中，便會(huì)導(dǎo)致滾動(dòng)物體的粗糙度也隨之不斷提高，所以便會(huì)降低軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的精度，進(jìn)而便會(huì)使異步電機(jī)在工作的過程中發(fā)生較大的噪聲、振動(dòng)等。2.疲勞剝落此類問題是指受到交變載荷的影響，軸承的滾道在承受剪應(yīng)力之后產(chǎn)生裂紋，在不斷工作的過程中，裂紋會(huì)持續(xù)發(fā)展，最終可能會(huì)由于剝落而對(duì)軸承的工作狀態(tài)產(chǎn)生不同程度的影響。對(duì)于滾動(dòng)軸承來講，疲勞剝落是一個(gè)最為重要的故障因素，在出現(xiàn)此類問題后，便會(huì)形成沖擊載荷，同時(shí)也會(huì)使異步電機(jī)在工作時(shí)發(fā)出較大的噪聲以及產(chǎn)生較強(qiáng)的振動(dòng)。3.塑性變形在軸承上不斷積累載荷后，可能會(huì)出現(xiàn)塑性變形，在過載運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，異步電機(jī)的軸承會(huì)受到強(qiáng)烈的沖擊，