交流电机MicrosoftPowerPoint演示文稿

电机巡检故障判断与分析

(包括电机注油、中修）一、了解交流异步电机二、影响交流异步电机因素三、交流电机巡检四、交流电机故障诊断五、电机维修六、交流异步电机的基本构造定子绕组定子铁芯转子轴承风扇引出线接线盒注油孔交流电机的旋转原理NS电机常识新电机在出厂日期已超过一年或超过制造厂保证期限，或经外观检查、电气试验、试运转时出现可疑现象，应解体作抽芯检查。（注明不允许解体者、另行处理）轴承工作面应光滑清洁，无麻点、裂纹或锈蚀，并记录轴承型号。润滑脂应无变色、变质及变硬等现象，宜填满轴承腔2/3空隙。其性能应符合电机的工作条件。电机安装应稳固，电机的引出线压接应良好，编号齐全，电缆接线良好。裸露带电部分的电气间隙应符合产品规定。电机外观整洁、无损伤，风扇匹配扇罩牢固、无卡碰，接地可靠。盘动电机转子应轻巧灵活，不得有碰卡声。新电机或中、大修电机第一次运转宜空载启动，确认转向后空载运行2小时，并记录电机空载电流。（一般为1/3额定电流，较小容量电机为1/2额定电流）电机带负载运行一般为2~4小时，并记录启动电流和运行电流值，最终以电机温度稳定0.5小时并未超过规定值，且电机声音正常、振动值合格为准。滑动轴承温度不应超过80C0，滚动轴承温度不应超过95C0。（环境温度35C0）电机常识何为电机系统?电机系统结构图交流电源ProcessMechanicalandElectricalFeedback电机驱动系统机械系统1200rpm影响电机的重要因素超负荷状态超额定电流(1.05~1.15倍)、电机启动(国产4~7倍I额、进口10倍I额左右）、连续启动（冷态不超过2次、热态不超过1次、紧急状况时可增加1次）等。高温度状态

1、环境高温（大于40度、将引起电机温度上升）。

2、环境污染（如粉尘、沙土、油污等）。

3、电机扫膛(气间隙最大与最小之差小于±10%)，轴与端盖或油封相磨，轴承缺、多油（以同规格合格油加注轴承腔1500转以下2/3、1500~3000转1/2容积为宜）或损坏。

4、电源电压过高或过低（小于-5%~+

10%、相间5%）、三相电流不平衡(小于10%)、缺相、匝间短路、接地故障、大修后绕组匝数或接线错误、接触不良。

5、冷却系统不畅（风机反转、扇叶不匹配或缺损、堵风扇罩或风道等）。受潮状态

密封缺陷雨水等渗入，长期停用潮气侵入，造成绝缘下降引起相间、匝间、对地短路。（防护等级IPX4以上防水）振值超标状态

转子

不平衡（偏重、轴弯、轴或轴承磨损，转子断条）。绕组开路或局部短路，磁场分布偏差。轴承缺陷或装配不良。基础不平或强度不够、地脚螺栓松动。与机械联轴器校正偏差大。负载影响（机械振动超值）。

断条

端环端环的铸造砂眼断条及弧烧转子故障：铸件缺陷、气隙不均衡、偏心、断端环；定子绕组故障：匝间、线间（层间）、相间短路；绝缘缺陷（将磁通集中点转向至缺陷点）。匝间线间相间例如上例中的电机发生了匝间短路，导致阻抗不平衡，磁场分布偏差。

1）阻抗不平衡导致电机效率的降低%阻抗不平衡%效率降低电机阻抗不平衡分析%阻抗不平衡功率因数降低2）阻抗不平衡导致功率因数的降低%阻抗不平衡%电机损耗增加3）阻抗不平衡导致电机损耗%温升%阻抗不平衡4）阻抗不平衡导致温度上升静态偏心动态偏心根据EPRI(美国电力研究协会）的报告：电机故障的53%源于机械原因，如轴承故障、不平衡、松动等；

47%源于电气原因；这其中，10%源于转子，如铸件缺陷导致的不平衡气隙、断条等；

37%源于定子绕组。

电机故障源于何处？引起故障的外在因素根据EPRI的报告，全美电机系统消耗了19%的总能源，57%的电力能源；在制造业，电机消耗了70%以上的电能；在过程工业，电机消耗的电能占全厂90%以上。EPRI报告称，良好的维护可使机械设备提高10—15%效率；每年度的成本核算中，附加消耗分布为停产损失93.6%，附加能量消耗3.1%，电机寿命降低1.2%，常规消耗2.1%。电机巡检测温度值（红外线测温仪、温度计）测振动值（测振笔）听声响（听针）测绝缘（摇表）测直阻（电桥）怎样处理您的电机问题?别理它!YESNOYES你可真笨!NO你得负责处理吗?NO置之不理有人知道吗?你麻烦了!YESYESNO掩藏住！你能捂住别人的眼睛吗?NO没问题!Yes电机在工作吗?是你弄坏的吗?电机绝缘耐热极限温度分级绝缘等级YAEBFH温度C095105120130155180使用绝缘材料原则：就高不就低！Y、A级绝缘材料已基本淘汰，F级比较常用。外壳温度C08090105110130155轴承温度C0滑动80滚动95常见电机允许振动值

振动评价等级振动值mm/sⅠⅡⅢⅣ0.28

A

A

A

A0.450.711.12

B1.8

B2.8

C

B4.5

C

B7.1

D

C11.2

D

C18

D28

D45I类：15KW以下电机典型例子。II类：300KW以下专门基础上刚性安装的电机。III类：300KW以上专门基础上刚性安装的电机。IV类：0MW以上专门基础上刚性安装的发动机和燃汽轮机。A：新交付使用的机器的振动必须在该区域内；B：通常认为振动值在该区域的机器可不受限制的长期运行。C：认为振动值在该区域的机器不适宜于长期运行，可在有限时间运行，但必须采取补救措施。D：振动值在这一区域通常认为振动剧烈，足以引起机器损坏。容量/KW双侧窜动/mm容量/KW双侧窜动/mm20~702125以上470~1253大型电机允许轴向窜动值三、交流电机诊断与实例电机声音正常声音应为轻微、平稳的“嗡嗡”或“唰唰”声，如“嗡嗡”明显加重、甚至是低沉的吼声，一般原因有负载过重、三相电流不平衡或缺相运行。“吱吱”、“咕噜”等杂音，一般是轴承缺油干磨或损伤。如有明显间断声音并振动加重，可能有以下原因：轴承内、外套松动或严重损伤；转子不平衡、断条、开焊；定子铁芯硅钢片松动；绕组开路或短路等。常规绝缘电阻测试T∞对地绝缘发展趋势Iso.RT-50%匝间短路发展趋势I/F电机绝缘测试一直是电机检测中重要一环，绕组对地绝缘的状态决定了其在运行状态中的安全性，因此在投产前、检修后，它是常规检测中必不可少的测试项目。常态下用1000V兆欧表测量，绝缘值不小于0.5MΩ，运行后绝缘值不小于1MΩ

。1000V以上电机用2500V兆欧表测量，绝缘值不小于1MOΩ/KV。D.A.=R(60sec)/R(15sec)P.I.=R(10min)/R(1min)常规吸收比与极化指数除了对地阻值（IR）之外，极化指数（PI）与吸收比（DA）也是评价绝缘性能的有效依据。直流电阻一般采用双臂电桥测量绕组电阻单绕组最大值与最小值不应大于2%，双绕组最大值与最小值不应大于1%。注油：一般1~3个月加注一次（必要时可再缩短周期），以多次、少加油量为好。电机维修事故检修：也称事故后维修，缺乏计划性，预见性，事故损失及维修成本较高。定期检修：含预防性试验、小修、大修，计划性、预见性有所提高，但仍有不足，预试不能全面发现问题，设备的个体存在差异，一刀切既不经济、也不合理。监测检修：也称预兆维修一、电机故障诊断的多种途径静态电机电路的基本原理是将电机看成是一个包含电阻、电感、电容的复杂电路。电阻R电感L电容C相角Fi感抗XL=2fL容抗XC=1/2fC阻抗Z2=R2+(XL-

XC)2静态电机电路诊断技术原理真正弦波，高频阻抗测试

I/F倍频测试我们利用频率加倍，看一看匝间匝间短路发生前后的电流与频率对应关系：我们定义倍频测试值为I/F，即电流在频率加倍后的变化量：纯电感电路：I/F=-50%

即电流减少一半纯电阻电路：I/F=-0%

即电流不变纯电容电路：I/F=100%

即电流增加一倍

静态电机电路分析技术的核心——I/F倍频测试U

R2+(ωL-1/ωC)2I=

UR2

+(2ωL-1/2ωC)2I2

=

I/F=ΔIII2－II=×100%I/F值直接说明了电感的失效程度，成为绕组短路程度的判定依据最初无匝间短路ωL>>R纯电感电路I/F=-50%最后严重匝间短路ωL=0<<R纯电阻电路I/F=-0%电机检测的误区！

认为三相平衡是电阻值的平衡是错误的；运行中三相电流的平衡与否要看三相阻抗