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高压电机常见故障分析与排除

时间:2014-02-24    来源:上海品勋防爆电机有限公司    点击:179

1、线圈全部烧毁变色

当三相绕组全部变成黑色时,说明该电机曾长时间过电流,轴承损坏,定转子严重相擦或电压等级不对。普通电机频繁起动,制动状态下运行也会出现此现象。如图a示:这是使用不当造成的。

2、一相或二相烧毁变色

一相或二相全部变成黑褐色,一般是由于缺相运行造成。Y接运行时烧两相, 接运行时烧一相,如下图,缺相运行的原因一般发生在供电线路中,极少数发生在电机内部(掉头或引线断),如图b为Y 接图c为 接

出现这种情况应先检查引线是否掉头或引线烧断,否则,是供电线路问题,和电机无关。

3、局部烧毁或部分绕组变色

如出现图(d)所示的局部烧断现象,说明该处发生了匝间短路或对地短路。若部分绕组变色,则是已有短路但还未达到最严重的程度,见分析图e~h,图i是相间短路造成的。4、匝间短路的判断方法

4.1在三相电压平衡的情况下,原基本平衡的三相电流逐渐或突然变得非常不平衡,同时电机温升增加负载能力下降,可初步判定该机定子绕组匝间短路。

4.2用电桥测试直流电阻,三相直流电阻不平度大,即某相变小说明该相发生了匝间短路:正常情况下,三相直流电阻不平衡度≤1%,超过此值说明线圈有匝间短路的可能。

4.3匝间仪测试

5、三相运行电流不平

在三相直流电阻平衡的情况下,三相运行电流不平衡应检查三相端电压是否平衡。电压的轻微不平衡能引起电流的极大不平衡,一般情况下空载不平衡大,满载时不平衡小,满载时不平衡度不超过10%。

6、电机运行中噪声

电机运行中会产生不同的声音,电机大小不同,结构不同声音会有明显的不同。如果运行中产生的声音在国家标准GB10069-2000“电机噪声测量方法及噪声限值 ”规定的范围之内,属正常,超出标准范围均为噪声,应予以处理。

6.1轴承噪声

经长途运输的电机,试运行时会有明显的轴承异声,加注润滑脂即可解决,这是因为运输途中的颠簸,润滑脂从轴承部位流出造成的。

运行一段时间后出现的轴承噪声,须用听棒或螺丝刀放在轴承外盖仔细听,如果轴承运行的声音很均匀,加油即可解决,如果轴承运行中有明显的“咯噔”声,须更换轴承,同时检查轴承室的圆柱度。因为铸铁或钢板的端盖制造过程中均会产生应力,电机运行一段时间后,随着应力的释放,轴承室会变形,圆柱度可能会超差,在用户现场检查,轴承室是否变形的最好方法是用旧轴承回装。我公司电机轴承室内孔尺寸均为H7公差。

6.2机械噪声

若电机发出低频的“嗡嗡”声,一般原因如下:

a) 内盖安装时偏,电机轴磨擦内盖,这时的声音是连续的,处理时可将内盖调换角度重新上紧。

b) 若在启动或停机进出现断续的“嗡嗡”声,可以考虑是跑套,因为转速低时滚动摩擦力相对大一些,轴承的滚珠在内、外环滚道中转动时带动外环或内环旋转的力相对大,如轴承室尺寸偏大,或轴颈尺寸偏小,外环或内环就可能转动,就会产生断续的摩擦声。这时往往会伴随断续的振动。若发生高频响声,可能是甩油环或挡水环松动。

6.3振动噪声

电机振动时会产生明显的噪声,尤其是共振,处理这种问题只有处理好振动问题。

6.4电磁噪声

电磁噪声是持续的断开电源立即消失的噪声,和设计制造均有关系,设计时槽配合选择不当、制造时定子冲片片间压力不当、真空浸漆不到位等等,都可能产生电磁噪声。处理时若重新浸漆没有明显改善就几乎没有办法了。

7、轴承过热

轴承过热的原因

轴颈大了,轴承装上后,由于内环膨胀,轴承径向游隙减小,运行时发热。同样道理,端盖或轴承套内孔小同样会造成轴承运行时过热。

润滑脂过多或过少也会引起轴承过热。

电机运行时受轴向力,电机的定位轴承会过热(一般是风扇端)。

处理轴承过热时应先查明原因。一般情况下,端盖或轴承套内孔尺寸小或内孔变形是主要原因,修刮后即可。

8、电机抱轴

隔爆电机抱轴,多是因为内盖和轴的间隙过小,运行因发热膨胀造成内盖和轴研死。发热的原因主要是轴承过热造成。现场修理时须检查电机轴是否弯曲,如弯曲须换轴,不弯曲更换零部件。现场检查时应观察轴承注油管是否有润滑脂,如没有说明没有按要求加润滑脂,还要检查轴承测温装置及继电保护是否使用正常。

9、滑动轴承温度高。

9.1强制润滑的滑动轴承温度高有以下几种原因:

a) 轴与瓦隙过小;

b) 油囊开口小,进油量不足;

c) 润滑油温度高;

d) 轴瓦研伤;

e) 回油不畅,进油量不足;

在现场处理时,应先检查回油是否畅通,畅通时在回油透油镜上能看到油快速流动,能看到回油,但液面高,流速很慢,说明回油管安装不当,或回油管道有堵塞。回油没有压力,油是靠落差(自重)回到油箱中的,因此油箱的安装位置要保证回油口比轴承回油管水平线低1.2m以上。在保证安装正确的情况下,轴瓦温度还高,再检查轴瓦是否有问题,修刮轴瓦时间隙可控制在轴颈的3‰以下。另需注意,凡在现场检查轴瓦时都要把油囊适当开大,以保证进油量。油囊开大对轴瓦运行只有好处没有坏处。

9.2自润滑的滑动轴承因散热条件差温度高的现象相对多些,现场处理时除上述方法还应注意,定子温升对轴瓦的影响。

10、漏油

目前我公司生产的滑动轴承电机往电机内部渗漏油现象存在,这是电机内风扇运行时产生的负压造成的。现场解决方法有以下几种:

1)防护等级较低的Y系列电机滑动轴承可在轴承上方的扇形盖板上钻多排小孔,或直接更换带有方孔的扇形盖板,靠外部空气进入电机内部减小轴承内盖区域的负压解决漏油问题。

2)防护等级要求高的电机可以靠改内盖结构,在电机外部通正压气体的方法,消除内盖区域的负压,解决漏油问题。同样的道理YB系列高压自润滑结构的电机,风扇端轴承会因电机外风扇工作时产生的负压向外漏油,漏出油被风吹走,在风管中流到电机轴伸端,解决方法相似。

3)油压过高,进油量过大,回油不畅均会造成向内、向外漏油现象。

实际上,轴承进油口的压力是无法控制的,说明书上要求的0.01~0.05Mpa的油压是为了保证从润滑站出来的润滑油克服管道阻力后能顺利地流到轴承座内部,油进入轴承座后的油压是零,轴承座进油口的压力也是零!我们控制的是润滑油的流量,节流孔板、调节阀(节流阀)均是流量调节元件。在回油畅通的情况下流量调节到油窗的一半正好。在这种情况下一般不会向外漏油,如漏油应检查浮动油封的回油孔是否堵塞,清理回油孔,把回油孔适当钻大能很好地解决向外漏油的问题。一般情况下不用更换浮动油封。

根据向内漏油的机理,除了通风,通正压气体外还可以通过增加油雾向内漏油的阻力来解决漏油问题,最好的方法是用硅质密封胶把最外侧的浮动油封的油槽填满(最多可以填满两道槽),靠密封长度加长,增加油雾流动的阻力解决漏油问题。

11、振动

振动的原因很多,4极以上多极数电机不会因为电机制造质量问题引起振动,振动常见于2极电机,振动的原因很多,GB10068-2000,《旋转电机振动限值及测试方法》规定了在刚性基础上不同中心高电机的振动限值、测量方法及刚性基础的判定标准,依据此标准可以判断电机是否符合标准。

处理电机振动问题,按以下步骤进行:

1)、把电机和主机脱开,空试电机;

2)、检查电机底脚振动值,依据国标GB10068-2000,底脚板处振动值不得大于轴承相应位置25%,如超过此值说明电机基础不是刚性基础。

3)、 如四个底脚只有一个或对角2个振动超标,松开地脚螺栓,振动就会合格,说明该底脚下垫得不实,地脚螺栓把紧后引起机座变形产生振动,把底脚垫实,重新找正,拧紧地脚螺栓.

4)、在基础上,4个地脚螺栓全松开,振动仍超标,检查轴伸联轴器是否和轴肩平,如不平,轴伸上多余的键产生的激振力会引起水平振动超标,(如下图)。这种情况振动值超得不会太多,往往和主机对接后振动值能下降,应说服用户使用,二极电机在出厂试验时根据GB10068--2000在轴伸键槽内装在半键。

5)、 如空试电机不振,带上主机振动有两种原因,一种是找正偏差较大,另一种是主机的旋转部件(转子)和电机转子对接后整个轴系的残余不平衡量大产生的激振动力大引起振动,可以把联轴器脱开,把两个联轴器中的任一个旋转180℃,再对接试机,振动会下降。

6)、 振动烈度(振速)不超标,振动加速度超标,只能更换轴承。军标考核电机振动的指标是振动加速度不是振动烈度。

7)、 二极大功率电机的转子由于刚性差,长时间不用转子会变形,再转时可能会振动,这是电机保管不善的原因,和电机制造无关。

8)、 滑动轴承的电机振动和轴瓦的装配质量有关,应检查轴瓦是否有高点,轴瓦的进油是否够、轴瓦紧力、轴瓦间隙、磁力中心线是否合适。

9)、 一般情况下,电机振动的原因,可以从三个方向的振动值简单判断,水平振动大,转子不平衡,垂直振动大安装找正不好,轴向振动大,轴承装配质量差,这只是简单判断,根据现场情况综合考虑,查找原因。

10)、Y系列箱式电机的振动应特别注意轴向振动,如轴向振动大于径向振动的30~50%,对电机轴承的危害极大,会引起抱轴事故,注意观察轴承温度,如球轴承比柱轴承升温速度快,应立即停机。这是因为机座的轴向刚度不够引起的,应加固机座。

11)、转子平衡后,转子的残余不平衡量已经固化,不会改变,电机本身的振动值也不会随着地点、工况的变化而变化,在用户现场是能处理好振动问题的。

12)、除了极特别的情况,如柔性基础、转子变形等,须做现场动平衡或返厂处理。

12、风机常见故障

风机在正常运行中常见以下故障:

1) 轴承温度高

由于风机结构的特殊性,电机轴承注油管长,且弯道多,注油时阻力大,注油时往往感觉油加进去了,实际油并没有加到位,轴承因缺油温度高,正确的加油方法,一边观察轴承温度,一边加油,温度开始升高时,停止加油,观察轴承温度升高1小时左右温度是否下降,如下降为正常,不下降应拆检风机电机。

2) 定子绕组温度逐渐升高

风机在运行中电流没有变化,定子绕组温度逐渐升高的原因是风机内电机自身散热条件发生了变化,一是电机风扇罩进风口堵塞,二是电机散热管内灰垢较多,清理即可。

3) 振动

风机出线管悬空较长,出线盒重,运行中出线盒能看见明显的晃动,新结构风机靠调整线盒支撑架能调整好,老结构风机可以在风机的出线孔垫小木块或在风机上重新做支撑架的方法解决.

13、定子绕组温度高

遇到定子绕组温度高应从以下几方面检查:

1) 电机旋转方向是否正确;

2) 用钳形表检测实际运行电流是否超额定电流;

3) Y系列箱式电机还应检查内风路循环是否正常,如机座前端温度比机座后端温度高得多,可能内风路循环有问题,应拆下冷却器检查并处理。

4) 定、转子气隙小,也会造成内风路循环不畅,引起定子温升高,这种情况须抽出转子,转子表面光刀酸洗即可解决问题。车削转子表面时,切削深度不大于0.1mm,酸洗表面时用氧气均匀加热,用稀磷酸快速刷洗加热面,这是处理绕组温升高的常用办法。

 

 

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