軸承故障
故障描述:軸承是支撐電機(jī)轉(zhuǎn)子的關(guān)鍵部件,常見的故障有軸承磨損、滾珠或滾柱損壞、軸承過熱等。
產(chǎn)生原因:長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致的自然磨損;潤(rùn)滑不良,使軸承摩擦增大;安裝不當(dāng),如軸承安裝過緊或過松,導(dǎo)致軸承受力不均。
檢查方法:通過聽聲音判斷,若軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有異常的噪聲或振動(dòng),可能存在故障;還可使用溫度檢測(cè)設(shè)備測(cè)量軸承的溫度,若溫度過高,也表明軸承可能有問題。
電磁性能改變
繞組電阻增大:根據(jù)電阻的溫度特性,金屬材料的電阻會(huì)隨溫度升高而增大。電機(jī)繞組在過熱時(shí),其電阻值會(huì)明顯增加,這會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的銅耗(即繞組中由于電流通過電阻而產(chǎn)生的損耗)增大,使電機(jī)的效率降低。
磁性能下降:電機(jī)中的鐵心材料在高溫下磁導(dǎo)率會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致磁場(chǎng)分布不均勻,電機(jī)的電磁性能下降。例如,永磁電機(jī)中的永磁體在高溫下可能會(huì)出現(xiàn)退磁現(xiàn)象,使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩減小,影響電機(jī)的運(yùn)行性能。
性能參數(shù)變化:由于繞組電阻增大和磁性能下降等因素的綜合影響,電機(jī)的性能參數(shù)如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)等都會(huì)發(fā)生變化,無(wú)法保持在設(shè)計(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行,可能無(wú)法滿足負(fù)載的要求,甚至出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的情況。
負(fù)載方面
過載運(yùn)行:電機(jī)所承受的負(fù)載超過了其額定負(fù)載能力,長(zhǎng)時(shí)間處于這種狀態(tài)下,電機(jī)需要輸出更大的功率來驅(qū)動(dòng)負(fù)載,從而導(dǎo)致電流增大,根據(jù)焦耳定律Q=I 2 Rt,電流增大將使電機(jī)繞組產(chǎn)生過多的熱量,引起電機(jī)過熱。例如,在工業(yè)生產(chǎn)中,若電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備出現(xiàn)卡滯或堵塞,就會(huì)使電機(jī)負(fù)載突然增大,導(dǎo)致過熱。
負(fù)載機(jī)械故障:與電機(jī)連接的負(fù)載機(jī)械部分出現(xiàn)故障,如軸承損壞、齒輪磨損、傳動(dòng)帶過緊等,會(huì)增加電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)運(yùn)行時(shí)需要消耗更多的能量,進(jìn)而產(chǎn)生過多熱量。比如,當(dāng)負(fù)載設(shè)備的軸承損壞后,轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大,電機(jī)需要克服更大的阻力來帶動(dòng)負(fù)載,容易造成電機(jī)過熱。
電機(jī)本身
繞組短路:電機(jī)繞組發(fā)生匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪窌r(shí),短路處會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流,使繞組發(fā)熱急劇增加。例如,長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致繞組絕緣老化、破損,就容易引發(fā)短路故障,造成電機(jī)過熱。
繞組斷路:繞組斷路會(huì)使電機(jī)三相電流不平衡,未斷路相的電流增大,從而使電機(jī)發(fā)熱。而且斷路處還可能產(chǎn)生電弧,進(jìn)一步增加局部溫度,損壞電機(jī)。
定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻:定轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)分布不均勻,使電機(jī)產(chǎn)生單邊磁拉力,增加電機(jī)的運(yùn)行阻力,同時(shí)也會(huì)使電機(jī)的鐵耗和銅耗增加,引起電機(jī)過熱。
電機(jī)選型不當(dāng):如果選擇的電機(jī)功率過小,無(wú)法滿足實(shí)際負(fù)載的需求,電機(jī)就會(huì)長(zhǎng)期處于過載狀態(tài)運(yùn)行,必然會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過熱。反之,若電機(jī)功率過大,與負(fù)載不匹配,會(huì)使電機(jī)運(yùn)行效率降低,也可能出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。