1、第五章：電機故障及處理；5.1:電機概述：電機是電和機械的結(jié)合。電機是將電能和機械能相互轉(zhuǎn)換的裝置(設(shè)備)。5.1.1電機分類按重量劃分：從：馬力轉(zhuǎn)換到1000轉(zhuǎn)/分時連續(xù)額定功率不超過1馬力的大、中、小型電機，按用途劃分：DC電動發(fā)電機；電動交流電機同步電動發(fā)電機；電動同步發(fā)電機熱發(fā)電；水力異步電動發(fā)電機；電機型號： Z4z。ZD；ZF；ZZJ 800Y；YB；年；YZ；YZRYKK道明；TF，5.1.2電機工作系統(tǒng)S1連續(xù)工作系統(tǒng)S2短工作系統(tǒng)S3間歇周期工作系統(tǒng)S4包括啟動間歇周期工作系統(tǒng)S5充電制動間歇周期工作系統(tǒng)S6連續(xù)周期工作系統(tǒng)S7電制動連續(xù)周期工作系統(tǒng)S8變速負載連續(xù)周期工作系

2、統(tǒng)S9負載和速度非周期變化工作系統(tǒng)，5.1.3電機保護形成第一個：保護，防止固體異物進入內(nèi)部和人體接觸內(nèi)部帶電和運動部件。第二種類型：防止水進入室內(nèi)，以達到有害的保護。IP 5 4、5.2.1電機的日常維護)電壓檢測)電流檢測)溫升和通風(fēng)狀態(tài)的抽查)軸承部分和油脂供應(yīng)的抽查)異味)振動和異常聲音)電刷和電刷架)絕緣電阻測試)分解設(shè)備，1)電壓檢測：當電源在額定電壓10和額定頻率范圍內(nèi)變化時，當兩者同時變化時，絕對值之和為10當電壓變化太大時， 這將導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)矩變化和溫度上升并引起故障，因此電源應(yīng)盡可能保持其額定值。 電流檢測：當電機在額定電流以上運行時，線圈溫度會上升，導(dǎo)致絕緣惡化、使用壽命縮

3、短或線圈燒毀，因此應(yīng)減輕負載，使其在額定電流以下工作。此外，當三相電機的電壓不平衡時，會出現(xiàn)不平衡電流，導(dǎo)致不平衡溫升和局部過熱。因此，應(yīng)定期測量和記錄各相的電流值。溫升和通風(fēng)狀態(tài)點檢：如果電機長時間運行在額定電壓以上或不平衡狀態(tài)，由于通風(fēng)不良，溫升過高，會導(dǎo)致絕緣劣化，縮短使用壽命。電機運行中的溫度抽查可以通過用手觸摸定子框架的感覺來判斷。此外，有必要定期檢查通風(fēng)狀態(tài)，并測量冷卻空氣的入口和出口溫度。當溫差太大時，是由于灰塵和其他粘附物導(dǎo)致冷卻空氣量減少，因此應(yīng)仔細清潔或分解進行檢查。軸承零件檢查及潤滑脂供應(yīng)：中小型電機用滾動軸承一般采用潤滑脂密封，密封的潤滑脂一般為鋰基潤滑脂，耐高溫、耐水

4、、機械性能穩(wěn)定，使用壽命約30000小時。潤滑脂的壽命可以說是軸承的壽命。潤滑脂的補充應(yīng)符合銘牌或說明書上規(guī)定的規(guī)格、補充數(shù)量和補充時間，并應(yīng)優(yōu)先選用同一品牌；否則，應(yīng)重復(fù)進行補充操作，以更換舊潤滑脂。)氣味：當線圈引線過熱或燒焦時，絕緣漆和橡膠的燒焦氣味或污濁煙霧可發(fā)現(xiàn)事故。此外，皮帶打滑或軸承發(fā)熱也可通過異常氣味發(fā)現(xiàn)，因此應(yīng)特別注意日常抽查。振動和異響：對于普通振動，可以用手觸摸定子框架，對于異響，可以用耳朵或聽音棒。如果你需要詳細的信息，你應(yīng)該使用振動儀。如果發(fā)現(xiàn)它不同于日常狀態(tài)，您應(yīng)該詳細檢查它。除了基礎(chǔ)不良、轉(zhuǎn)子不平衡、軸承異?；蚱渌麢C械傳遞的振動等機械原因外，還有電源電壓不平衡、氣

5、隙不均勻等電氣原因造成電磁力。異常聲音主要是由軸承異常、結(jié)構(gòu)部件共振或基礎(chǔ)松動引起的。電機振動(振幅)的允許值)，電刷和電刷架：電刷磨損的碳粉會在電刷之間積聚還應(yīng)特別注意是否有火花、損壞的電刷、松動的電刷連接裝置和附件等。絕緣電阻測試：當電機置于高濕度空氣中，長時間停機或周圍溫度劇烈變化時，由于絕緣材料的吸濕作用，電氣特性會下降。此外，附著在絕緣體表面的濕氣或絕緣體的污染也會降低絕緣電阻。因此，在對設(shè)備進行定期檢查或分解之前，必須用兆歐表測量絕緣電阻，并且電機已經(jīng)停止使用很長時間。通常，測量低壓電機時使用500伏兆歐表，而測量高壓電機時使用1000伏及以上的兆歐表。絕緣電阻應(yīng)不低于：額定電壓(

6、)1000 0.01額定容量(千瓦)米，最小值0.5米)分解設(shè)備：雖然電機可以長時間運行，但應(yīng)定期分解，對各部分進行詳細檢查，對早期發(fā)現(xiàn)的不良部件可進行處理，防患于未然，延長電機的使用壽命。因此，即使電機運行正常，一般建議每年分解一次。DC電機的故障與處理DC電機主要由定子(固定部分)和轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動部分)組成。定子的作用是產(chǎn)生磁場，作為電機的機械支撐，包括主磁極、換向磁極、底座、端蓋、軸承等。固定電刷裝置也固定在定子上。轉(zhuǎn)子用來感應(yīng)電勢和實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的部分稱為電樞，它包括電樞鐵芯和電樞繞組。此外，轉(zhuǎn)子上還有換向器、軸和一些風(fēng)扇。u=e ia(ra rj)e=cen n=u-ia(ra rj)/c

7、etem=cm ia， 5.2.2.1電機不能啟動或不能達到額定速度)進線或主線開路)并聯(lián)繞組開路或連接不良)過載)啟動器故障)換向極或串聯(lián)繞組換向)勵磁電流大)電樞繞組或并聯(lián)勵磁繞組被機體或其他繞組短路)電刷不在中性線上， 5.2.2.2電機轉(zhuǎn)速過高)電樞電壓超過額定值)勵磁電流小)串聯(lián)勵磁電機輕載)電刷不在中性線上，串聯(lián)勵磁DC電機是否允許空載或輕載運行，為什么？ 甲：不允許。因為空載或輕載時電樞電流Ia非常小。因此，在歐拉中，歐拉的值很小，所以歐拉=岑。激勵電流If=Ia非常小或趨于零，這使得它非常小。因此，電樞必須以非常高的速度旋轉(zhuǎn)，以便產(chǎn)生足夠的反電勢e來平衡電網(wǎng)電壓u.由此可見，串

8、聯(lián)勵磁電機絕對不允許空載或輕載運行，否則轉(zhuǎn)子會因快速現(xiàn)象而損壞。5.2.2.3當電機反向旋轉(zhuǎn)時，電刷火花增加，通常是因為電刷不在中性線上。對于可逆電機，電刷必須嚴格放置在幾何中性線上。5 . 2 . 3 DC電機溫度過高的原因得到了很好的預(yù)防。)電壓不符合要求。)電機繞組接地或短路。)平衡線與換向器片焊接不良或接線錯誤，主極氣隙不均勻。)提升件或電樞繞組元件之間充滿碳塵和油，不僅影響通風(fēng)和散熱，還可能導(dǎo)致短路甚至燃燒)大電流電路連接不良)環(huán)境溫度過高或電機通風(fēng)不良，5 . 2 . 4 DC電機絕緣故障的原因和處理)絕緣電阻低)電樞接地或匝間短路)補償繞組和主繞組故障， 5.2.5換向失敗的原因

9、和征兆及5.2.5.1換向火花處理的等級標準，5.2.5.2換向火花的原因)機械原因)電磁原因)電刷和其他原因，機械原因)電刷振動)電刷壓力和電刷保持位置調(diào)整不當)電刷和換向器表面接觸不良， 電磁原因)電刷位置不在中性線上)換向極太強或太弱)換向極磁路飽和)電氣故障的原因是換向極或主極繞組的極性與電樞繞組元件或提升件之間的短路提升件連接，頂蓋打開進行焊接。 在換向期間，換向元件中的電流從ia變?yōu)?ia，這需要換向電流：iL=ia(1-2 T/TK)()。當t=Tk時，iL=-ia Ik=(er-ek)/Rb為附加換向電流。當(er-ek)0時，換向磁場微弱延遲。當(er-ek)0時，換向磁場強

10、烈超過換向Rb，換向Rb是電刷和換向器之間的接觸電阻，用于額外的換向電流：Rb=rbtk/t tk/(tk-t電抗電勢er:因為換向元件中的電流在換向期間從ia變?yōu)?ia，所以由它產(chǎn)生并與換向元件交聯(lián)的泄漏通量也改變，從而在換向元件中感應(yīng)電勢。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，該電勢的作用總是阻礙換向元件中的電流變化，這被稱為電抗電勢和旋轉(zhuǎn)電勢ek:因為在換向區(qū)域中存在磁場，當電樞旋轉(zhuǎn)時，換向元件切斷磁場線，這被稱為旋轉(zhuǎn)電勢。換向區(qū)域中的磁場可以由主極、換向極和電樞反應(yīng)(包括換向元件中的換向電流)產(chǎn)生的磁勢來建立。在沒有換向極的電機中，電刷以適當?shù)慕嵌冗h離換向器上的幾何中性線，因此換向區(qū)域以相當大的角度遠離電

11、樞上的幾何中性線，并進入主極下方。主磁場用來代替換向極產(chǎn)生的換向磁場，還可以獲得必要的旋轉(zhuǎn)電勢來抵消電抗電勢。在發(fā)電機中，電刷應(yīng)該沿著電樞旋轉(zhuǎn)方向從幾何中性線移動一個適當?shù)慕嵌?；在馬達中，它應(yīng)該相對于馬達的旋轉(zhuǎn)方向移動一個適當?shù)慕嵌?。這種方法有兩個嚴重的缺點。一種是直接軸電樞反應(yīng)與退磁后移動電刷，這降低了發(fā)電機的電壓，提高了電機的速度。特別是電機在移動電刷后要進行測試，以防止轉(zhuǎn)速隨負載增加而上升的不穩(wěn)定現(xiàn)象。其次，因為電抗電勢er隨負載而變化，所以很難隨著負載的變化而不斷調(diào)整電刷的位置。因此，這種方法現(xiàn)在很少使用，僅用于單個小容量DC電機。電刷等原因)電刷選擇不當)電刷過窄或過寬)由于負載和工

12、作條件，在選擇電刷時必須考慮電刷的工作條件(如換向器的圓周速度)和電刷本身的各種性能。我們把電刷分成兩個方向，一個是負載電流從電刷引線流向換向器的方向(反之亦然)，這叫做縱向；另一個方向是當電刷短路時換向電流流經(jīng)電刷的方向為了增加橫向阻力，刷子可以沿縱向分成兩層或多層，中間用絕緣膠粘合，稱為分層刷，橫向阻力明顯增加。雙刷是將兩把刷子放在一個刷握盒中，也就是說，兩把刷子作為一把刷子使用，具有類似的效果。此外，可以選擇更寬的電刷或交錯排列一排電刷，以擴大換向面積。因為這不僅可以降低電抗電勢，還可以降低電刷的電流密度。然而，電刷不應(yīng)太寬或錯位太多，否則它們將進入主磁極磁場區(qū)域，即使沒有負載也會有火花

13、。同一組電刷的電刷架應(yīng)排列在平行于電機軸或換向器片的直線上。如果電刷架排列不均勻，雖然這相當于增加了電刷寬度，但前后電刷邊緣的電流密度增加了，這相當于點接觸，很容易產(chǎn)生反向火花。電刷錯位既有優(yōu)點也有缺點。5.2.5.3換向不良的處理)區(qū)分電磁和機械原因引起的火花)機械火花的處理和電機振動的調(diào)整檢查換向器擺動測量和校正電刷距離和電刷夾持間隙檢查和校正壓力測量和調(diào)整電刷接觸面)電磁火花的處理和調(diào)整檢查和調(diào)整電阻極距和換向器片之間的氣隙， 5.2.6異步電動機常見故障及處理5.2.6.1異步電動機不能啟動)電源未接通)電壓過低)定子繞組短路、接地或連接不正確，定子和轉(zhuǎn)子繞組開路)負載過大或傳動機械故

14、障。 用更高的功率更換電機或減輕負載。將電機與負載分開，判斷電機是否獨立啟動故障。5.2.6.2電機噪音和振動)軸承磨損、間隙大)氣隙不均勻)轉(zhuǎn)子不平衡)底盤強度不足)基礎(chǔ)強度不足或安裝不均勻)風(fēng)扇不平衡)繞組轉(zhuǎn)子短路)籠型轉(zhuǎn)子開焊和開路)定子繞組短路、斷路、錯誤接地等。10)轉(zhuǎn)軸彎曲11)鐵芯變形或松動12)聯(lián)軸器或皮帶輪安裝不符合要求13)地腳螺栓松動14)單相運行15)機械摩擦16)槽配合不合理。5.2.6.3電機過熱或冒煙)電機整體過熱過載，電機運行方式與電機設(shè)計方案不一致，電機風(fēng)道不暢，如鐵芯通風(fēng)管道堵塞，電機風(fēng)葉方向不一致，定子鐵芯嚴重老化)定子鐵芯電源電壓過高，定子鐵芯局部疊片短

15、路)定子繞組過熱，電機過載或通風(fēng)不良， 電源電壓過低(額定負載下電機定子電流過高)、定子繞組匝間短路和相間短路、接線錯誤、繞組浸漆不良、5.2.6.4轉(zhuǎn)子繞組過熱)整個繞組過熱，電機轉(zhuǎn)速降低)轉(zhuǎn)子過熱，定子電流脈動，負載下速度明顯降低，線圈端部或繞組零點接觸不良。 線圈導(dǎo)體之間的平行套管焊接不良，繞線轉(zhuǎn)子繞組和集電環(huán)之間的接觸不良，一些籠型轉(zhuǎn)子的籠條斷裂，籠條和端環(huán)之間的開焊轉(zhuǎn)子繞組的內(nèi)部或端部平行套管短路，或繞組兩點接地，5.2.6.5軸承熱量超過規(guī)定)油脂過多或過少)油質(zhì)量差， 雜質(zhì))軸承與軸直徑之間配合過松或過緊)軸承與端蓋軸承室之間配合過松或過緊)軸承型號選擇不正確)軸承間隙過大或過小

16、，5.2.6.6電流表指針在電機運行時來回擺動)繞線轉(zhuǎn)子電機單相電刷接觸不良)繞線轉(zhuǎn)子電機集電環(huán)短路裝置接觸不良)籠型轉(zhuǎn)子斷條， 5.2.6.7電機外殼帶電)、繞組受潮、導(dǎo)線絕緣損壞、5.2.6.8電機空載運行時空載電流不平衡，存在較大差異。 當三相電源對稱時，異步電動機空載電流之間的偏差在1)三相電源電壓不平衡2)一個或幾個并聯(lián)支路開路3)三相繞組匝數(shù)不等3)定子繞組某些線圈反向連接，5.2.6.9電機定子耐壓強度差3)接線質(zhì)量差4)定子繞組浸漬差5)定子嵌入質(zhì)量差5)絕緣老化4)電機繞組阻尼， 5.2.7集電環(huán)故障及5.2.7.1集電環(huán)工作面常見故障處理)凹痕)條紋)碳刷尖銳磨損)電環(huán)表面

17、燒傷及火花過多，5.2.7.2集電環(huán)松動，5.2.7.3集電環(huán)溫度過高)電刷電流密度過高)電刷壓力過高或過低)高速電機機組振動)電刷表面或集電環(huán)表面油污或雜物)電刷品牌錯誤。 5.2.8電機干燥和軸瓦刮擦(5.2.8.1電機干燥)電機干燥的原因電機的絕緣在運輸、儲存和安裝過程中容易受潮。絕緣受潮后，其電氣強度大大降低，直接通電時容易發(fā)生擊穿事故。因此，因潮濕而絕緣電阻低的電機應(yīng)進行干燥，以驅(qū)除濕氣，提高絕緣電阻和電氣強度，從而確保電機的安全運行。)對于新安裝的電機，哪些電機需要干燥，因為它們在運輸、儲存和安裝過程中可能會受潮，所以通常需要干燥。已投入運行的電機在長時間停機后，當絕緣電阻值下降且低于規(guī)定值時，需要進行干燥。)干燥時的注意事項在干燥前，必須用壓縮