电工技师论文

时间:2024.3.27

三相异步电动机常见故障分析与处理

三相异步电动机应用广泛,但通过长期运行后,会发生各种故障,及时判断故障原因,进行相应处理,是防止故障扩大,保证设备正常运行,消除安全隐患,减小经济损失的一项重要的工作。

一、通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。

1.故障原因

①电源未通(至少两相未通);②熔丝熔断(至少两相熔断);③过流继电器调得过小;④控制设备接线错误。

2.故障排除

①检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,并修复;②检查熔丝型号、熔断原因,更换相应型号熔丝;③调节继电器整定值与电动机配合;④改正控制线路接线。

二、通电后电动机不转动,然后熔丝烧断

1.故障原因

①缺一相电源,或定子线圈一相反接;②定子绕组相间短路;③定子绕组接地;④定子绕组接线错误;⑤熔丝截面过小;⑥电源线短路或接地。

2.故障排除

①检查刀闸是否有一相未合好,检查电源回路有一相断线;消除定子线圈反接故障;②查出定子绕组短路点,予以修复;③消除定子绕组接地;④查出定子绕组误接线,予以更正;⑤更换相应型号熔丝;⑥修复或更换电源线。

三、通电后电动机不转动,有嗡嗡声

l.故障原因

①定、转子绕组有断路(一相断线)或电源一相失电;②绕组引出线始末端接错或绕组内部接反;③电源回路接点松动,接触电阻大;④电动机负载过大或转子卡住;⑤电源电压过低;⑥小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬;⑦轴承卡住。

2.故障排除

①查明绕组或电源断点予以修复;②检查绕组极性,判断绕组始末端是否正确;③紧固松动的接线螺丝,用万用表判断各接头是否假接,予以修复;④空载运行或查出并消除机械故障,⑤检查是否把规定的三角形接法误接为星形接法;是否由于电源导线过细使压降过大,予以纠正,⑥重新装配使之灵活;更换合格油脂;⑦修复或更换轴承。

四、电动机起动困难,额定负载时,电动机转速低于额定转速较多

1.故障原因

①电源电压过低;②三角形接法电机误接为星形接法;③笼式转子开焊或断裂;④定子,转子局部线圈错接、接反;③修复电机绕组时增加匝数过多;⑤电机过载。

2.故障排除

①测量电源电压,设法改善;②纠正接法;③检查开焊和断点并修复;④查出定子,转子误接处,予以改正;⑤恢复电机绕组的正确匝数;⑥减小电机荷载。

五、电动机空载电流不平衡,三相相差大

1.故障原因

①重绕线圈时,定子三相绕组匝数不相等;②绕组首尾端接错;③电源电压不平衡;④绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。

2.故障排除

①重新绕制定子绕组;②检查并纠正绕组首尾端连接;③测量电源电压,设法消除不平衡;④消除绕组短路及反接故障。

六、电动机空载,过负载时,电流表指针不稳,摆动

1.故障原因

①笼型转子导条开焊或断条;②绕线型转子故障(一相断路)或电刷、集电环短路装置接触不良。

2.故障排除

①查出转子断条予以修复或更换转子;②检查绕线型转子回路并加以修复。

七、电动机空载电流平衡,但数值大

1.故障原因

①修复时,定子绕组匝数减少过多;②电源电压过高;③星型接法电动机误接为三角形接法;④电机装配中,转子装反,致使定子,转子铁芯未对齐,有效长度减短;⑤气隙过大或不均匀。

2.故障排除

①重绕定子绕组,恢复正确匝数;②设法恢复额定电压;③改三角形接法为星型接法;④正确装配转子;⑤更换新转子或调整气隙。

八、电动机运行时响声不正常,有异响

1.故障原因

①转子与定子绝缘纸或槽楔相擦;②轴承磨损或油内有砂粒等异物;③定子或转子铁芯松动;④轴承缺油;⑤散热风道阻塞或风扇擦风罩,风罩内有异物;⑥定子转子铁芯相擦;⑦电源电压过高或不平衡;⑧定子绕组错接或短路。

2.故障排除

①修剪绝缘纸,削低槽楔;②更换轴承或清洗轴承;③检修固定定、转子铁芯;④给轴承加油;⑤清理风道;清理风罩异物重新安装风罩;⑥消除擦痕,必要时把转子车小;⑦检查并调整电源电压;⑧消除定子绕组故障。

九、运行中电动机振动较大

1.故障原因

①由于磨损,轴承间隙过大;②气隙不均匀;③转子不平衡;④转轴弯曲;⑤铁芯变形或松动;⑥皮带轮中心未校正;⑦风扇不平衡;⑧电动机底座螺丝松动;⑨笼型转子开焊断路,绕线转子断路;⑩定子绕组故障。

2.故障排除

①检修轴承,必要时更换;②调整气隙,使之均匀;③校正转子动平衡;④校直转轴;⑤校正重叠铁芯,⑥校正皮带轮,使之对中;⑦检修风扇,校正形状使其平衡;⑧拧紧底座螺丝;⑨修复转子绕组;⑩修复定子绕组。

十、轴承过热

1.故障原因

①润滑脂过多或过少;②油质不好含有杂质;③轴承与轴颈或端盖配合不当(过松或过紧);④轴承内孔偏心,与轴相摩擦;⑤电动机与负载间皮带轮未校正,或皮带过紧;⑥轴承间隙过大或过小;⑦电动机轴弯曲变形。

2.故障排除

①按规定加润滑脂(容积的1/3-2/3);②更换干净的润滑油脂;③轴承与轴颈过松可用粘结剂修复,过紧应车,磨轴颈或端盖内孔,使之适合;④修理轴承盖,消除擦痕;⑤重新校正皮带轮,调整皮带松紧度;⑥更换新轴承;⑦矫正电动机轴或更换转子。

十一、电动机过热甚至冒烟

1.故障原因

①电源电压过高,使铁芯发热大大增加;②电源电压过低,电动机又带额定负载运行,电流过大使绕组发热;③定子转子铁芯相擦;④电动机过载或频繁起动;⑤笼型转子断条;⑥电动机缺相,走单相运行;⑦重绕后定子绕组浸漆不充分;⑧环境温度高电动机表面污垢多,或散热槽堵塞;⑨电动机风扇故障,通风不良;⑩定子绕组故障(相间、匝间短路;定子绕组内部连接错误)。

2.故障排除

①降低电源电压(如调整供电变压器分接头),若是电机Y、Δ接法错误引起,则应改正接法;②提高电源电压或换粗供电导线;③调整气隙或挫、车转子消除扫膛;④减小电动机荷载,按规定次数控制起动;⑤检查并消除转子绕组故障;⑥恢复三相运行;⑦采用二次浸漆及真空浸漆工艺;⑧清洗电动机清理散热槽,改善环境温度,采用降温措施;⑨检查并修复风扇,必要时更换;⑩检修定子绕组,消除短路,接线错误等故障。


第二篇:电工技师论文


维修电工技师论文

变频器在使用中遇到的问题和故障防范

摘要:

由于使用方法不正确或设置环境不合理,将容易造成变频器误动作及发生故障,或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然,事先对故障原因进行认真分析显得尤为重要。外部的电磁感应干扰。

如果变频器周围存在干扰源,它们将通过辐射或电源线侵入变频器的内部,引起控制回路误动作,造成工作不正常或停机,严重时甚至损坏变频器。提高变频器自身的抗干扰能力固然重要,但由于受装置成本限制,在外部采取噪声抑制措施,消除干扰源显得更合理、更必要。以下几项措施是对噪声干扰实行“三不”原则的具体方法:变频器周围所有继电器、接触器的控制线圈上需加装防止冲击电压的吸收装置,如RC吸收器;尽量缩短控制回路的配线距离,并使其与主线路分离;指定采用屏蔽线回路,须按规定进行,若线路较长,应采用合理的中继方式;变频器接地端子应按规定进行,不能同电焊、动力接地混用;变频器输入端安装噪声滤波器,避免由电源进线引入干扰。

关键词:安装环境电源异常,雷击、感应雷电,电源高次谐波

1、安装环境

变频器属于电子器件装置,在其说明书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下,若确实无法满足这些要求,必须尽量采用相应抑制措施:

(1)振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;

(2)潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件生锈、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对控制板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;

(3)温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因索,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。

(4)定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇;

(5)对于特殊的高寒场合,为防止微处理器因温度过低不能正常工作,应采取设置空间加热器等必要措施。

2、电源异常

电源异常表现为各种形式,但大致分以下3种,即缺相、低电压、停电,有时也出现它们的混和形式。这些异常现象的主要原因多半是输电线路因风、雪、雷击造成的,有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外,有些电网或自行发电单位,也会出现频率波动,并且这些现象有时在短时间内重复出现,为保证设备的正常运行,对变频器供电电源也提出相应要求。

如果附近有直接起动电动机和电磁炉等设备,为防止这些设备投入时造成的电压降低,应和变频器供电系统分离,减小相互影响;对于要求瞬时停电后仍能继续运行的场合,除选择合适价格的变频器外,还因预先考虑负载电机的降速比例。变频器和外部控制回路采用瞬停补偿方式,当电压回复后,通过速度追踪和测速电机的检测来防止在加速中的过电流;对于要求必须需运行的设备,要对变频器加装自动切换的不停电电源装置。

二极管输入及使用单相控制电源的变频器,虽然在缺相状态也能继续工作,但整流器中个别器件电流过大及电容器的脉冲电流过大,若长期运行将对变频器的寿命及可靠性造成不良影响,应及早检查处理。

3、雷击、感应雷电

雷击或感应雷击形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。此外,当电源系统一次侧带有真空断路器时,短路器开闭也能产生较高的冲击电压。

变压器一次侧真空断路器断开时,通过耦合在二次侧形成很高的电压冲击尖峰。

为防止因冲击电压造成过电压损坏,通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件,保证输入电压不高于变频器主回路期间所允许的最大电压。当使用真空断路器时,应尽量采用冲击形成追加RC浪涌吸收器。若变压器一次侧有真空断路器,因在控制时序上保证真空断路器动作前先将变频器断开。

过去的晶体管变频器主要有以下缺点:容易跳闸、不容易再起动、过负载能力低。由于IGBT及CPU的迅速发展,变频器内部增加了完善的自诊断及故障防范功能,大幅度提高了变频器的可靠性。如果使用矢量控制变频器中的“全领域自动转矩补偿功能”,其中“起动转矩不足”、“环境条件变化造成出力下降”等故障原因,将得到很好的克服。该功能是利用变频器内部的微型计算机的高速运算,计算出当前时刻所需要的转矩,迅速对输出电压进行修正和补偿,以抵消因外部条件变化而造成的变频器输出转矩变化。

此外,由于变频器的软件开发更加完善,可以预先在变频器的内部设置各种故障防止措施,并使故障化解后仍能保持继续运行,例如:对自由停车过程中的电机进行再起动;对内部故障自动复位并保持连续运行;负载转矩过大时能自动调整运行曲线,避免拖速(Trip),能够对机械系统的异常转矩进行检测变频器对周边设备的影响及故障防范变频器的安装使用也将对其他设备产生影响,有时甚至导致其他设备故障。因此,对这些影响因素进行分析探讨,并研究应该采取哪些措施时非常必要的。

4、电源高次谐波

由于目前的变频器几乎都采用PWM控制方式,这样的脉冲调制形式使得变频器运行时在电源侧产生高次谐波电流,并造成电压波形畸变,对电源系统产生严重影响,通常采用以下处理措施:采用专用变压器对变频器供电,与其它供电系统分离;在变频器输入侧加装滤波电抗器或多种整流桥回路,降低高次谐波分量,对于有进相电容器的场合因高次谐波电流将电容电流增加造成发热严重,必须在电容前串接电抗器,以减小谐波分量,对电抗器的电感应合理分析计算,避免形成LC振荡。

电动机温度过高及运行范围

对于现有电机进行变频调速改造时,由于自冷电机在低速运行时冷却能力下降造成电机过热。此外,因为变频器输出波形中所含有的高次谐波势必增加电机的铁损和铜损,因此在确认电机的负载状态和运行范围之后,采取以下的相应措施:对电机进行强冷通风或提高电机规格等级;更换变频专用电机;限定运行范围,避开低速区。

5、振动、噪声

振动通常是由于电机的脉动转矩及机械系统的共振引起的,特别是当脉动转矩与机械共振恰好一致时更为严重。噪声通常分为变频装置噪声和电动机噪声,对于不同的安装场所应采取不同的处理措施;变频器在调试过程中,在保证控制精度的前提下,应尽量减小脉冲转矩成分;调试确认机械共振点,利用变频器的频率屏蔽功能,使这些共振点排除在运行范围之外;由于变频器噪声主要有冷却风扇机电抗器产生,因选用低噪声器件;在电动机与变频器之间合理设置交流电抗器,减小因PWM调制方式造成的高次谐波。

6、高频开关形成尖峰电压对电机绝缘不利

在变频器的输出电压中,含有高频尖峰浪涌电压。这些高次谐波冲击电压将会降低电动机绕组的绝缘强度,尤其以PWM控制型变频器更为明显,应采取以下措施:

(1)尽量缩短变频器到电机的配线距离;

(2)采用阻断二极管的浪涌电压吸收装置,对变频器输出电压进行处理。

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