常见的故障大致可分为两类:机械故障及故障。一般情况下,工作人员比较容易观察和发现的故障,,属于机械故障,如轴承、风叶、铁心、机座、转轴等出现的故障; 反之不容易发现的故障统称为电气故障,如定子绕组、电刷等导电部分出现的故障,主要属于电气故障。因此,要想正确地判断电动机的故障,必须要对电动机进行认真细致的观察、研究和分析。
1、振动
首先要先区分是电动机本身引起的振动,还是传动装置不良所造成的振动,或者是机械负载端传递过来的振动,针对具体情况进行检查。属于电动机本身引起的振动,多数是由于转子转动不平衡,以及轴承损坏、转轴弯曲、端盖、机座,电动机安装地基不平,安装不到位,紧固件松动造成的。
2、轴承损坏
其主要原因有:(1)、轴承装配不当,如敲击轴承内圈使轴承受到磨损,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁。(2)、由于定子、转子铁心轴向错位或重新对转轴加工后精度不够,致使轴承内、外圈不在一个切面上运行摩擦引起温度升高直至烧毁。(3)、由于电动机本体运行温升过高,且轴承补充油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁,或者是不同型号油脂混用造成轴承损坏。
3、三相电流不平衡
三相电流不平衡的故障,常常由于电动机外部电压不平衡所引起,其内部原因主要是绕组匝间短路或在电动机重绕修理时线圈匝数错误或接线错误。
4、缺相运行
三相电源中只要有一相断路就会造成电动机缺相运行。如在停止状态,由于合成转矩为零而无法起动。电动机的启动电流比正常工作的电流要大得多。因此,在这种情况下接通电源时间过长或者多次频繁起动将会导致电动机烧毁。运行中的电动机缺一相时,如负载转矩很小,仍可维持运转,但转速略有下降,并发出异常响声,负载过重时,运行时间过长,将会使电动机绕组烧毁。
5、绕组短路或接地
绕组短路分为匝间断路和相间短路,相间短路易造成熔断器熔断,跳闸甚至影响上一级开关导致系统故障;匝间短路是由于绕组漆包线绝缘层性能差而损坏;,从而使相间导线直接碰及,形成了一个低阻抗的电流回路,使匝间电流增大而使线包发热,时间长了会使整个定子绕组产生过热,最终因热量剧升而击毁绕组,匝间短路是电机温度异常升高的最大原因。短路故障可在降低定子绕组电源电压情况下,通过测量电流来判断,也可以测量其直流电阻来判断;而接地故障大多是由于绕组绝缘损坏,电动机进水引起的,在起动电动机前,首先应对电动机绝缘进行测试,合格后才能送电运行。
1、额定转速的选择
额定功率相同的,额定转速愈高,电动机尺寸、质量和成本愈小,因此选用高速电动机较为经济。但由于生产机械所需转速一定,电动机转速愈高,传动机构转速比愈大,传动机构愈复杂。因此应通过综合分析来确定电动机的额定转速。
电动机连续工作时,很少启动、制动。可从设备初始投资、占地面积和维护费用等方面,以几个不同的额定转速进行全面比较,最后确定额定转速。
电动机经常启动、制动及反转,但过渡过程持续时间对生产率影响不大时,除考虑初始投资外,主要以过渡过程量损耗最小为条件来选择转速比及电动机额定转速。
2、额定电压的选择
交流电动机额定电压应与供电电网电压—致。一般车间低压电网电压为380V,因此中小型额定电压为220/38DV(Δ/Y连接)及380/600V(Δ/Y连接)两种,后者可用Y--Δ启动,当电动机功率较大时,可选用相应电压的高压电动机。
直流电动机的额定电压也要与电压相一致。当直流电动机由单独的直流发电机供电时,额定电压常用220V及110V;大功率电动机可提高到600~800V,甚至为1000V。当电动机由晶闸管整流装置供电时,为配合不同的整流电路形式,新改进的Z3型电动机除了原有的电压等级外,还增设了160V(配合单相整流)及440V(配合三相桥式整流)两种电压等级;Z2型电动机也增加了180V、340V、440V等电压等级。
电动机的功率大小应该根据设备所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运转。选择电动机功率时应注意以下两点:
(1>如果电动机功率选得过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载.使其绝缘因发热而损坏.甚至电动机被烧毁。
(2)如果电动机功率选得过大.就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。
要正确选择电动机的功率,必须经过以下计算或比较:
(1)对于恒定负载连续工作方式,如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw).可按下式计算所需电动机的功率P(kw):P=P1/n1n2式中n1为生产机械的效率;n2为电动机的效率。即传动效率。
按上式求出的功率,不一定与产品功率相同。因此.所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。
例:某生产机械的功率为3.95kw.机械效率为70%、如果选用效率为0.8的电动机,试求该电动机的功率应为多少kw?
解:P=P1/n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw
由于没有7.1kw这—规格.所以选用7.5kw的电动机。
(2)短时工作定额的电动机.与功率相同的连续工作定额的电动机相比.最大转矩大,重量小,价格低。因此,在条件许可时,应尽量选用短时工作定额的电动机。
(3)对于断续工作定额的电动机,其功率的选择、要根据负载持续率的大小,选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs%的计算公式为
FS%=tg/(tg+to)×100%式中tg为工作时间,t。为停止时间min;tg十to为工作周期时间min。
此外.也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机,然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是:使电动机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电动机的工作电流,将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。
如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大.则表明所选电动机的功率合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电动机的功率选得过大(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电动机的功率选得过小(即"小马拉大车"),应调换功率较大的电动机。