电机故障及处理.ppt

1、第五章：电机故障及处理；5.1:电机概述：电机是电和机械的结合。电机是将电能和机械能相互转换的装置(设备)。5.1.1电机分类按重量划分：从：马力转换到1000转/分时连续额定功率不超过1马力的大、中、小型电机，按用途划分：DC电动发电机；电动交流电机同步电动发电机；电动同步发电机热发电；水力异步电动发电机；电机型号： Z4z。ZD；ZF；ZZJ 800Y；YB；年；YZ；YZRYKK道明；TF，5.1.2电机工作系统S1连续工作系统S2短工作系统S3间歇周期工作系统S4包括启动间歇周期工作系统S5充电制动间歇周期工作系统S6连续周期工作系统S7电制动连续周期工作系统S8变速负载连续周期工作系

2、统S9负载和速度非周期变化工作系统，5.1.3电机保护形成第一个：保护，防止固体异物进入内部和人体接触内部带电和运动部件。第二种类型：防止水进入室内，以达到有害的保护。IP 5 4、5.2.1电机的日常维护)电压检测)电流检测)温升和通风状态的抽查)轴承部分和油脂供应的抽查)异味)振动和异常声音)电刷和电刷架)绝缘电阻测试)分解设备，1)电压检测：当电源在额定电压10和额定频率范围内变化时，当两者同时变化时，绝对值之和为10当电压变化太大时， 这将导致电机转矩变化和温度上升并引起故障，因此电源应尽可能保持其额定值。 电流检测：当电机在额定电流以上运行时，线圈温度会上升，导致绝缘恶化、使用寿命缩

3、短或线圈烧毁，因此应减轻负载，使其在额定电流以下工作。此外，当三相电机的电压不平衡时，会出现不平衡电流，导致不平衡温升和局部过热。因此，应定期测量和记录各相的电流值。温升和通风状态点检：如果电机长时间运行在额定电压以上或不平衡状态，由于通风不良，温升过高，会导致绝缘劣化，缩短使用寿命。电机运行中的温度抽查可以通过用手触摸定子框架的感觉来判断。此外，有必要定期检查通风状态，并测量冷却空气的入口和出口温度。当温差太大时，是由于灰尘和其他粘附物导致冷却空气量减少，因此应仔细清洁或分解进行检查。轴承零件检查及润滑脂供应：中小型电机用滚动轴承一般采用润滑脂密封，密封的润滑脂一般为锂基润滑脂，耐高温、耐水

4、、机械性能稳定，使用寿命约30000小时。润滑脂的寿命可以说是轴承的寿命。润滑脂的补充应符合铭牌或说明书上规定的规格、补充数量和补充时间，并应优先选用同一品牌；否则，应重复进行补充操作，以更换旧润滑脂。)气味：当线圈引线过热或烧焦时，绝缘漆和橡胶的烧焦气味或污浊烟雾可发现事故。此外，皮带打滑或轴承发热也可通过异常气味发现，因此应特别注意日常抽查。振动和异响：对于普通振动，可以用手触摸定子框架，对于异响，可以用耳朵或听音棒。如果你需要详细的信息，你应该使用振动仪。如果发现它不同于日常状态，您应该详细检查它。除了基础不良、转子不平衡、轴承异常或其他机械传递的振动等机械原因外，还有电源电压不平衡、气

5、隙不均匀等电气原因造成电磁力。异常声音主要是由轴承异常、结构部件共振或基础松动引起的。电机振动(振幅)的允许值)，电刷和电刷架：电刷磨损的碳粉会在电刷之间积聚还应特别注意是否有火花、损坏的电刷、松动的电刷连接装置和附件等。绝缘电阻测试：当电机置于高湿度空气中，长时间停机或周围温度剧烈变化时，由于绝缘材料的吸湿作用，电气特性会下降。此外，附着在绝缘体表面的湿气或绝缘体的污染也会降低绝缘电阻。因此，在对设备进行定期检查或分解之前，必须用兆欧表测量绝缘电阻，并且电机已经停止使用很长时间。通常，测量低压电机时使用500伏兆欧表，而测量高压电机时使用1000伏及以上的兆欧表。绝缘电阻应不低于：额定电压(

6、)1000 0.01额定容量(千瓦)米，最小值0.5米)分解设备：虽然电机可以长时间运行，但应定期分解，对各部分进行详细检查，对早期发现的不良部件可进行处理，防患于未然，延长电机的使用寿命。因此，即使电机运行正常，一般建议每年分解一次。DC电机的故障与处理DC电机主要由定子(固定部分)和转子(转动部分)组成。定子的作用是产生磁场，作为电机的机械支撑，包括主磁极、换向磁极、底座、端盖、轴承等。固定电刷装置也固定在定子上。转子用来感应电势和实现能量转换的部分称为电枢，它包括电枢铁芯和电枢绕组。此外，转子上还有换向器、轴和一些风扇。u=e ia(ra rj)e=cen n=u-ia(ra rj)/c

7、etem=cm ia， 5.2.2.1电机不能启动或不能达到额定速度)进线或主线开路)并联绕组开路或连接不良)过载)启动器故障)换向极或串联绕组换向)励磁电流大)电枢绕组或并联励磁绕组被机体或其他绕组短路)电刷不在中性线上， 5.2.2.2电机转速过高)电枢电压超过额定值)励磁电流小)串联励磁电机轻载)电刷不在中性线上，串联励磁DC电机是否允许空载或轻载运行，为什么？ 甲：不允许。因为空载或轻载时电枢电流Ia非常小。因此，在欧拉中，欧拉的值很小，所以欧拉=岑。激励电流If=Ia非常小或趋于零，这使得它非常小。因此，电枢必须以非常高的速度旋转，以便产生足够的反电势e来平衡电网电压u.由此可见，串

8、联励磁电机绝对不允许空载或轻载运行，否则转子会因快速现象而损坏。5.2.2.3当电机反向旋转时，电刷火花增加，通常是因为电刷不在中性线上。对于可逆电机，电刷必须严格放置在几何中性线上。5 . 2 . 3 DC电机温度过高的原因得到了很好的预防。)电压不符合要求。)电机绕组接地或短路。)平衡线与换向器片焊接不良或接线错误，主极气隙不均匀。)提升件或电枢绕组元件之间充满碳尘和油，不仅影响通风和散热，还可能导致短路甚至燃烧)大电流电路连接不良)环境温度过高或电机通风不良，5 . 2 . 4 DC电机绝缘故障的原因和处理)绝缘电阻低)电枢接地或匝间短路)补偿绕组和主绕组故障， 5.2.5换向失败的原因

9、和征兆及5.2.5.1换向火花处理的等级标准，5.2.5.2换向火花的原因)机械原因)电磁原因)电刷和其他原因，机械原因)电刷振动)电刷压力和电刷保持位置调整不当)电刷和换向器表面接触不良， 电磁原因)电刷位置不在中性线上)换向极太强或太弱)换向极磁路饱和)电气故障的原因是换向极或主极绕组的极性与电枢绕组元件或提升件之间的短路提升件连接，顶盖打开进行焊接。 在换向期间，换向元件中的电流从ia变为-ia，这需要换向电流：iL=ia(1-2 T/TK)()。当t=Tk时，iL=-ia Ik=(er-ek)/Rb为附加换向电流。当(er-ek)0时，换向磁场微弱延迟。当(er-ek)0时，换向磁场强

10、烈超过换向Rb，换向Rb是电刷和换向器之间的接触电阻，用于额外的换向电流：Rb=rbtk/t tk/(tk-t电抗电势er:因为换向元件中的电流在换向期间从ia变为-ia，所以由它产生并与换向元件交联的泄漏通量也改变，从而在换向元件中感应电势。根据电磁感应定律，该电势的作用总是阻碍换向元件中的电流变化，这被称为电抗电势和旋转电势ek:因为在换向区域中存在磁场，当电枢旋转时，换向元件切断磁场线，这被称为旋转电势。换向区域中的磁场可以由主极、换向极和电枢反应(包括换向元件中的换向电流)产生的磁势来建立。在没有换向极的电机中，电刷以适当的角度远离换向器上的几何中性线，因此换向区域以相当大的角度远离电

11、枢上的几何中性线，并进入主极下方。主磁场用来代替换向极产生的换向磁场，还可以获得必要的旋转电势来抵消电抗电势。在发电机中，电刷应该沿着电枢旋转方向从几何中性线移动一个适当的角度；在马达中，它应该相对于马达的旋转方向移动一个适当的角度。这种方法有两个严重的缺点。一种是直接轴电枢反应与退磁后移动电刷，这降低了发电机的电压，提高了电机的速度。特别是电机在移动电刷后要进行测试，以防止转速随负载增加而上升的不稳定现象。其次，因为电抗电势er随负载而变化，所以很难随着负载的变化而不断调整电刷的位置。因此，这种方法现在很少使用，仅用于单个小容量DC电机。电刷等原因)电刷选择不当)电刷过窄或过宽)由于负载和工

12、作条件，在选择电刷时必须考虑电刷的工作条件(如换向器的圆周速度)和电刷本身的各种性能。我们把电刷分成两个方向，一个是负载电流从电刷引线流向换向器的方向(反之亦然)，这叫做纵向；另一个方向是当电刷短路时换向电流流经电刷的方向为了增加横向阻力，刷子可以沿纵向分成两层或多层，中间用绝缘胶粘合，称为分层刷，横向阻力明显增加。双刷是将两把刷子放在一个刷握盒中，也就是说，两把刷子作为一把刷子使用，具有类似的效果。此外，可以选择更宽的电刷或交错排列一排电刷，以扩大换向面积。因为这不仅可以降低电抗电势，还可以降低电刷的电流密度。然而，电刷不应太宽或错位太多，否则它们将进入主磁极磁场区域，即使没有负载也会有火花

13、。同一组电刷的电刷架应排列在平行于电机轴或换向器片的直线上。如果电刷架排列不均匀，虽然这相当于增加了电刷宽度，但前后电刷边缘的电流密度增加了，这相当于点接触，很容易产生反向火花。电刷错位既有优点也有缺点。5.2.5.3换向不良的处理)区分电磁和机械原因引起的火花)机械火花的处理和电机振动的调整检查换向器摆动测量和校正电刷距离和电刷夹持间隙检查和校正压力测量和调整电刷接触面)电磁火花的处理和调整检查和调整电阻极距和换向器片之间的气隙， 5.2.6异步电动机常见故障及处理5.2.6.1异步电动机不能启动)电源未接通)电压过低)定子绕组短路、接地或连接不正确，定子和转子绕组开路)负载过大或传动机械故

14、障。 用更高的功率更换电机或减轻负载。将电机与负载分开，判断电机是否独立启动故障。5.2.6.2电机噪音和振动)轴承磨损、间隙大)气隙不均匀)转子不平衡)底盘强度不足)基础强度不足或安装不均匀)风扇不平衡)绕组转子短路)笼型转子开焊和开路)定子绕组短路、断路、错误接地等。10)转轴弯曲11)铁芯变形或松动12)联轴器或皮带轮安装不符合要求13)地脚螺栓松动14)单相运行15)机械摩擦16)槽配合不合理。5.2.6.3电机过热或冒烟)电机整体过热过载，电机运行方式与电机设计方案不一致，电机风道不畅，如铁芯通风管道堵塞，电机风叶方向不一致，定子铁芯严重老化)定子铁芯电源电压过高，定子铁芯局部叠片短

15、路)定子绕组过热，电机过载或通风不良， 电源电压过低(额定负载下电机定子电流过高)、定子绕组匝间短路和相间短路、接线错误、绕组浸漆不良、5.2.6.4转子绕组过热)整个绕组过热，电机转速降低)转子过热，定子电流脉动，负载下速度明显降低，线圈端部或绕组零点接触不良。 线圈导体之间的平行套管焊接不良，绕线转子绕组和集电环之间的接触不良，一些笼型转子的笼条断裂，笼条和端环之间的开焊转子绕组的内部或端部平行套管短路，或绕组两点接地，5.2.6.5轴承热量超过规定)油脂过多或过少)油质量差， 杂质)轴承与轴直径之间配合过松或过紧)轴承与端盖轴承室之间配合过松或过紧)轴承型号选择不正确)轴承间隙过大或过小

16、，5.2.6.6电流表指针在电机运行时来回摆动)绕线转子电机单相电刷接触不良)绕线转子电机集电环短路装置接触不良)笼型转子断条， 5.2.6.7电机外壳带电)、绕组受潮、导线绝缘损坏、5.2.6.8电机空载运行时空载电流不平衡，存在较大差异。 当三相电源对称时，异步电动机空载电流之间的偏差在1)三相电源电压不平衡2)一个或几个并联支路开路3)三相绕组匝数不等3)定子绕组某些线圈反向连接，5.2.6.9电机定子耐压强度差3)接线质量差4)定子绕组浸渍差5)定子嵌入质量差5)绝缘老化4)电机绕组阻尼， 5.2.7集电环故障及5.2.7.1集电环工作面常见故障处理)凹痕)条纹)碳刷尖锐磨损)电环表面

17、烧伤及火花过多，5.2.7.2集电环松动，5.2.7.3集电环温度过高)电刷电流密度过高)电刷压力过高或过低)高速电机机组振动)电刷表面或集电环表面油污或杂物)电刷品牌错误。 5.2.8电机干燥和轴瓦刮擦(5.2.8.1电机干燥)电机干燥的原因电机的绝缘在运输、储存和安装过程中容易受潮。绝缘受潮后，其电气强度大大降低，直接通电时容易发生击穿事故。因此，因潮湿而绝缘电阻低的电机应进行干燥，以驱除湿气，提高绝缘电阻和电气强度，从而确保电机的安全运行。)对于新安装的电机，哪些电机需要干燥，因为它们在运输、储存和安装过程中可能会受潮，所以通常需要干燥。已投入运行的电机在长时间停机后，当绝缘电阻值下降且低于规定值时，需要进行干燥。)干燥时的注意事项在干燥前，必须用压缩