前言:三相異步電動機(jī)的振動故障問題會導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部繞組出現(xiàn)松動,進(jìn)而容易引發(fā)電氣事故,縮短設(shè)備使用壽命。嚴(yán)重的電動機(jī)振動故障問題還會對同一系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生影響,給生產(chǎn)實踐帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此,B須掌握三相異步電動機(jī)的常見故障類型和故障原因,采用Y效的診斷和處理方法,及時解決電動機(jī)振動故障問題,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
一、三相異步電動機(jī)的振動故障類型及診斷方法
(一)電磁性振動故障及其診斷方法
按照引起三相異步電動機(jī)振動故障的原因進(jìn)行劃分,其振動故障具體可以分為電磁性故障和機(jī)械性故障兩大類。從電磁性振動故障方面來看,三相異步電動機(jī)依靠繞組電流與基波旋轉(zhuǎn)磁通產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行轉(zhuǎn)動,如果電動機(jī)的繞組出現(xiàn)接線錯誤、線圈出現(xiàn)斷路或開焊故障、轉(zhuǎn)子鼠籠出現(xiàn)松動或斷條、以及電動機(jī)接地故障等,都會引起三相電動機(jī)的電壓、電流或電阻阻抗不平衡,進(jìn)而導(dǎo)致電動機(jī)處于不對稱運(yùn)行狀態(tài),發(fā)生電磁性振動故障。此外,由于氣隙不對稱引起的基波和諧波磁通不平衡,也會導(dǎo)致電動機(jī)出現(xiàn)電磁性故障。一般要采用斷電法對電磁性故障進(jìn)行判定,即在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到Z高速時,突然切斷電源,觀察電動機(jī)振動現(xiàn)象,若電動機(jī)振動幅度明顯減小,則可以判斷是電磁性振動故障,否則可能是由于機(jī)械方面原因?qū)е碌墓收稀?br />
(二)機(jī)械性振動故障及其診斷方法
引起機(jī)械性振動故障的原因主要包含兩個方面,一是三相異步電動機(jī)自身的問題,比如電動機(jī)內(nèi)部軸承受到磨損,發(fā)生彎曲變形,或定轉(zhuǎn)子的鐵芯磁Z心不一致、動平衡B良等原因,都會導(dǎo)致電動機(jī)發(fā)生振動故障。此外,由于安裝施工質(zhì)量較差,電動機(jī)的地腳未固定牢靠、基礎(chǔ)臺面出現(xiàn)傾斜、電動機(jī)的軸線Z心與拖動設(shè)備軸線Z心不一致等問題,也會導(dǎo)致電動機(jī)出現(xiàn)振動故障。要判斷電動機(jī)機(jī)械故障的具體原因,首先應(yīng)區(qū)分自身故障和負(fù)載引起的故障。一般采用振動表輔助故障診斷,分別測量垂直和水平向的振動值,對其進(jìn)行記錄。并傾聽電動機(jī)的軸承轉(zhuǎn)動聲音,查看電動機(jī)地腳,如果未發(fā)現(xiàn)明顯異常,還需要斷開電源進(jìn)行檢查,拆開電動機(jī)軸聯(lián)器,進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗,從而判斷引發(fā)機(jī)械故障的具體原因。如果斷開負(fù)載后,電動機(jī)機(jī)械振動發(fā)生明顯變化,說明是由負(fù)載引起的振動故障,若無明顯變化,則是電動機(jī)自身原因?qū)е碌恼駝庸收稀?br />
二、三相異步電動機(jī)的振動故障處理方法及應(yīng)用
(一)電磁性振動故障處理方法
通過采用上述方法診斷出電動機(jī)的電磁性振動故障后,可以通過以下幾個步驟,對電磁性振動故障進(jìn)行處理:
(1)采用試燈對繞組機(jī)械故障進(jìn)行檢查,并對接地處進(jìn)行絕緣處理。采用萬用表對定子三相繞組電阻值進(jìn)行測量,觀察繞組絕緣表面,查看是否有燒焦痕跡,從而判斷是否存在匝間短路,必要時更換部分元件;
(2)對電源進(jìn)行檢查,采用鉗形電流表,檢測三相電流,如果電流不平衡,應(yīng)停止設(shè)備運(yùn)行,切斷電源后拆下轉(zhuǎn)子,對鼠籠松動Q陷進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)籠條松動,應(yīng)清洗轉(zhuǎn)子,烘干后,將籠條與鐵芯槽擠壓牢靠,矯正變形籠條,對開焊的籠條進(jìn)行重新H接;
(3)對電動機(jī)轉(zhuǎn)子氣隙進(jìn)行檢查,一般采用四點(diǎn)法,檢查水平和垂直方向的4個氣隙位置,去平均測量值對其進(jìn)行判斷。如果轉(zhuǎn)子氣隙過大,可以通過調(diào)整基礎(chǔ)墊片厚度的方法進(jìn)行修正,確保轉(zhuǎn)子氣隙的誤差值在5以內(nèi)。
(二)機(jī)械性振動故障處理方法
對于機(jī)械性振動故障,可通過以下方法進(jìn)行處理:
(1)檢查電動機(jī)的地腳是否安裝牢靠,如果地腳松動,要緊固螺栓,如果基礎(chǔ)臺面出現(xiàn)明顯傾斜或剛性不足,要對其進(jìn)行整平和加固;
(2)對軸聯(lián)器的加工和裝配情況進(jìn)行檢查,可以在停電后拆開軸聯(lián)器,檢查轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài),并根據(jù)故障情況,選擇是否更換轉(zhuǎn)子;
(3)對于定轉(zhuǎn)子鐵芯磁Z心不一致的振動故障問題,可通過調(diào)整軸承位置、加墊圈等方法進(jìn)行處理,對于大型電機(jī),則應(yīng)采取調(diào)整定子軸向位置的處理方法;
(4)如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)軸的彎曲變形程度超出了標(biāo)準(zhǔn)要求,應(yīng)對其進(jìn)行直軸處理,對于容易發(fā)生彎曲故障的電動機(jī),應(yīng)在每次大修后檢測轉(zhuǎn)軸彎曲情況,確保軸承質(zhì)量;
(5)在對電動機(jī)軸承內(nèi)圈進(jìn)行檢查時,應(yīng)判斷內(nèi)圈與軸檔、外圈與端蓋之間的配合是否出現(xiàn)松動或配合過緊現(xiàn)象。如果出現(xiàn)松動,可以采用鑲套工藝進(jìn)行處理,如果過緊,則應(yīng)加工值標(biāo)準(zhǔn)尺寸。此外還要檢查軸承潤滑脂干稠度,若過稀需要更換潤滑脂。
(三)三相異步電動機(jī)振動故障診斷及處理案例
在對某型號動車組三相交流異步牽引電機(jī)G級修檢修過程時,出廠試驗時,振動值始終過高,經(jīng)2次重新裝配問題仍未得到Y(jié)效解決。采用上述故障診斷及處理方法對該電動機(jī)振動故障問題進(jìn)行檢修。首先采用改變頻率控制速度法,通過對電動機(jī)振動值的變化情況進(jìn)行觀察和測量,發(fā)現(xiàn)隨著頻率降低振動值減小效果不明顯,初步懷疑是出現(xiàn)轉(zhuǎn)子動平衡故障。在隨后的電動機(jī)內(nèi)外運(yùn)行環(huán)境監(jiān)察中,發(fā)現(xiàn)電機(jī)機(jī)座底部不平整,運(yùn)行時容易出現(xiàn)較大幅度振動。基于此,在試驗過程中墊橡膠墊,但振動仍超過標(biāo)準(zhǔn)。再次拆解,發(fā)現(xiàn)此轉(zhuǎn)子裝配硅鋼片一齒部存在輕微變形,將此轉(zhuǎn)子裝配在其他定子內(nèi),仍發(fā)生振動現(xiàn)象;诖,對該轉(zhuǎn)子裝配進(jìn)行更換處置,振動超故障X除。
結(jié)束語綜上所述,三相異步電動機(jī)可能由于多種原因出現(xiàn)振動故障,對其具 體類型、原因及故障診斷方法進(jìn)行分析,可以為實際故障診斷提供借鑒。在此基礎(chǔ)上,分別針對不同的故障原因,采取相應(yīng)處理方法,可以恢復(fù)電動機(jī)正常運(yùn)行,確保電動機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
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