电动机安装试运行异常现象分析与对策

电动机安装试运行异常现象分析与对策(简历介绍)。通过在检修、外出劳务工程等多方面的接触和工作，并在工作中不断地学习与积累经验，我这里就电动机安装试运行异常现象分析与对策做一简单剖析与阐述。1、概述在工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性，对设备性能作一次检测，并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较，对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行住住会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，大容量的电动机启动故障较多一些。为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作，并对检查的结果加以分析。2、电动机起动前的检查与试运行检查2．1启动前的检查（1）新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500V以下的电动机用500V兆欧表测量，对500~3000V电动机用1000V兆欧表测量其绝缘电阻，按要求，电动机每1kV工作电压，绝缘电阻不得低于1兆欧，电压在1k伏以下、容量为了1000千瓦及以下的电动机，其绝缘电阻应不低于0.5兆欧。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。（2）检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次，确认各环节动作无误，包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。（3）检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的压缩空气吹净内部，也可使用吹风机来吹，但不能碰坏绕组。（4）检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定（通常允许电源电压波动范围为±5%），接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动，还要检查起动设备的接线是否正确。（5）检查电动机紧固螺栓是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。（6）检查保护电器（断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等）整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。。（7）电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂的规定。（8）检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴（如水泵、风机等），检查转动是否灵活，有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。（9）检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度，联轴器连接是否完好。（10）检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕，转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩擦声或其它异声。（11）检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。 2．2电动机试运行过程中检查。2．2．1启动时检查（1）电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意，传动部分附近不应有其它人员站立，也不应站在电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。（2）接通电源之前就应作好切断电源的准备，以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时（如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等）能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。由于启动电流大，拉合闸动作应迅速果断。（3）一台电动机的连续启动次数不宜超过3~5次，以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。（4）电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。（5）使用软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。2．2．2试运行时检查（1）检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。（2）检查电源电压是否正常。对于380V异步电动机，电源电压不宜高于400V，也不能低于360V。（3）记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。（4）检查电动机所带动的设备是否正常，电动机与设备之间的传动是否正常。（5）检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。（6）用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。（7）检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常，轴承温度是否符合制造厂的规定（对绝缘的轴承，还应测量其轴电压）。三相异步电动机的最高容许温度和最大容许温升见表2—1。表2-1绝缘等级测试项目定子绕组转子绕组滑动轴承滚动轴承A最高容许温度（ºC）85-10085-1008095B最高容许温度（ºC）110-120110-1208095E最高容许温度（ºC）105-115105-1158095F最高容许温度（ºC）125-140125-1408095H最高容许温度（ºC）145-165145-1608090（8）检查换向器、滑环和电刷的工作是否正常，观察其火花情况（允许电刷下面有轻微的火花）。（9）检查电动机的轴向窜动（指滑动轴承）是否超过表2—2的规定。测量电动机的振动是否超过表2—3的数值（对容量为40千瓦及以下的不重要的电动机，可不测量振动值）。       表2—2 电动机轴向允许窜动量    电动机容量（千瓦）轴向允许窜动范围（毫米） 向一侧向两侧10及以下0.501.010~200.751.530~701.02.070~1251.53.0125以上2.04.0注：向两侧的轴向窜动范围，系根据转子磁场中心位置确定。表2—3 电动机的允许振动值 转  数转/分              允许振动值（毫米）      一般电动机      防爆电动机      3000      1500      1000     750以下         0.06         0.10         0.13         0.16         0.05         0.085         0.10         0.123、电动机发生故障的原因电动机发生故障的原因可分为内因和外因两类：3．1故障外因：（1）电源电压过高或过低。（2）起动和控制设备出现缺陷。（3）电动机过载。（4）馈电导线断线，包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线。（5）周围环境温度过高，有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。3．2故障内因：（1）机械部分损坏，如轴承和轴颈磨损，转轴弯曲或断裂，支架和端盖出现裂缝。所传动的机械发生故障（有摩擦或卡涩现象），引起电动机过电流发热，甚至造成电动机卡住不转，使电动机温度急剧上升，绕组烧毁。（2）旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。（3）绕组损坏，如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿，匝间或绕组间短路，绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错，焊接不良，绕组断线等。（4）铁芯损坏，如铁芯松散和叠片间短路。或绑线损坏，如绑线松散、滑脱、断开等。（5）集流装置损坏，如电刷、换向器和滑环损坏，绝缘击穿。震摆和刷握损坏等。4、电动机起动失败的原因分析与对策4．1电动机的控制与保护4.1.1电动机一起动立即跳闸，即瞬动跳闸：（1）断路器瞬动跳闸，会使人怀疑是否发生了短路故障，一般而言，设备安装完毕，在有关的开关柜内先将导电物等清除干净，再作绝缘耐压试验，各部位都符合要求后方可带电试车。所以短路故障可能较少，而且凡发生短路故障均有迹象可查，或有火花。或有焦烟气味，同时兼有异常声音，事后再作绝缘试验，能发现绝缘已损坏。最不解的是一切都好，但断路器仍然发生瞬动跳闸，此时应先确认断路器选择的脱扣电流整定值是否合理。（2）熔断器的瞬时熔断与短延时分断   如果一次回路是用熔断器作保护电器，一般而言，凡是新设备且熔断器规格选择合理的，在故障时不会发生瞬时熔断的现象。但下列情况，应予以重视。熔断器熔断体严重受伤，但还维持着薄弱的电气导通性能，一旦起动电流通过时，该熔断体即熔断。如果正好是控制回路所接的一相，那么接触器线圈失电，即造成接触器失压跳闸，合闸失败。有两种情况能使熔断器受伤：其一是机械外力作用，外壳破裂，导致熔断体受伤，此种情况是可观察到的：另一种是已在其它场合使用过的旧熔断器，（3）合闸回路接触器自保持触点故障：接触器的辅助触点一直用来作接触器合闸后的自保持，但该辅助触点在制造及校核时，历来不被制造商重视，会较多的遇到接触不良的情况。因它是常开的，接触不良在合闸前是不会发觉的，合闸后的自保持全靠该触点，接触不良便于工作不能自保持，接触器线圈失电跳闸，合闸便失败。（4）自控联锁触点工作不正常：有一些电动机是有联锁控制的，如我厂锅炉磨煤机甲、乙，在DCS不退出模板的情况下，没办法单独投运1台电动机4.1.2短延时跳闸电动机起动过程中,跳闸时间不足1s的为短延时跳闸。其异常现象不多见，上述熔断器不良是其中之一。另外，带有接地保护的断路器，其漏电动作整定值偏小，因电动机的馈赠电线路在敷设中绝缘受伤，漏电流值偏大，有时会导致接地保护动作。为防止误动作，接地保护通常有0.2~0.5s的短延时，此时，便反映为短延时动作跳闸。这种情况在新线路上不易发生，在旧的线路上此类故障比较多，一般而言，通过绝缘检查是能发现此故障的。4.1.4长延时跳闸跳闸动作时间在5s以上的为长延时跳闸。其原因多在电动机一端。（1）电动机端电压不足  电动机离配电室较远，电动机容量又较大，在起动时电动机控制中心的母线电压不是太低，接触器能可靠合闸。但电动机端电压不足，不能拖动相关的机泵运转，相当于堵转状态，时间一长，热保护便动作跳闸。（2）电动机反转   有一些机泵，正转与反转，起动转矩是不一样的。例如大型冷却塔风机，反转时尽管能起动成功，但负荷电流始终超过额定电流，热保护自然要动作。发生此情况，可检查一下转向是否正确，发生电流偏大，转向有误，只要将电动机馈线相位变一下，使电动机正向转动即可。（3）机泵安装有误 有一些风机，其叶轮角度是可调的。叶轮角度不同时，风机提供的风量是不同的，所需电动机功率也是不同的。原来需要的风量不大，而风机安装时叶轮角度调节成了大风量时的角度，与所提供的电动机不协调，便造成长时期过载而导致热保护动作，起动失败。（4）热保护继电器选用不正确 有一些风机，如大直径类型的，起动惯量大，必须时间达10s或更长。就需要选用动作延时长的热继电器4.2电动机常见故障及排除方法异步电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁心、风叶、机座、转轴等故障，一般比较容易观察与发现；电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。要正确判断故障，必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量，找出故障所在，并采取相应的措施予以排除。1、 调查首先了解电机的型号、规格、使用条件及使用年限，以及电机在发生故障前的运行情况，如所带负荷的大小、温升的高低、有无不正常的声音、操作情况等等，并认真听取操作人员的反映。2、 察看故障现象察看的方法要按电机故障情况灵活掌握，有时可以把电动机上电源进行短时运转，直接观察故障情况，再进行分析研究。有时电机不能上电源，通过仪表测量或观察来进行分析判断，然后再把电机拆开，测量并仔细观察其内部情况，找出其故障所在。异步电动机常见的故障现象，产生故障的可能原因及故障处理方法如表所示。                   异步电动机的常见故障及排除方法故障现象造成故障的可能原因        处理方法电源接通后电动机不能起动（1）电源断电或电源开关接触不良;（2）熔丝烧断，控制设备接线或二次回路接线错误；（3）定子绕组接线错误；（4）定子绕组断路、短路或接地，绕线电机转子绕组断路；（5）负载过重或传动机械有故障或传动机构被卡住；（6）绕线电动机转子回路断开（电刷与滑环接触不良，变阻器断路，引线接触不良等）；（7）电源电压过低（1）检查电源，开关接触不良应进行修理或更换；（2）更换保险丝，检查控制设备接线或二次回路接线；（3）检查接线，纠正错误；（4）找出故障点，排除故障；（5）检查传动机构及负载；（6）找出断路点，并加以修复；（7）检查原因并排除电动机温升过高或冒烟（1）负载过重或启动过于频繁；（2）三相异步电动机断相运行；（3）定子绕组接线错误；（4）定子绕组接地或匝间、相间短路；（5）鼠笼电动机转子断条；（6）绕线电动机转子绕组断相运行；（7）定子、转子相擦；（8）通风不良；（9）电源电压过高或过低（1）减轻负载，减少启动次数；（2）检查原因，排除故障；（3）检查定子绕组接线，加以纠正；（4）查出接地或短路部位，加以修复；（5）铸铝转子必须更换，铜条子可修复或更换；（6）找出故障点，加以修复；（7）检查轴承，看转子是否变形，进行修理或更换；（8）检查通风道是否畅通，对不可反转的电动机检查其转向；（9）检查原因并排除电机振动（1）风扇叶片损坏和转子不平衡；（2）带轮不平衡或轴伸弯曲；（3）电机与负载轴线不对；（4）电机安装不良，基础不牢、钢度不够或固定不紧（5）负载突然过重（1）校正平衡；（2）检查并校正；（3）检查、调整机组的轴线；（4）检查安装情况及底脚螺栓；（5）减轻负载运行时有异声（1）定子转子相擦；（2）轴承损坏或润滑不良；（3）电动机两相运行；（4）风叶碰机壳（5）绕组接地或相间短路；（6）绕组匝间短路（1）检查轴承。看转子是否变形，进行修复或更换；（2）更换轴承，清洁轴承；（3）查出故障点并加以修复；（4）检查并消除故障；（5）（6）检查并修理；电动机带负载时转速过低（1）电源电压过低；（2）负载过大；（3）鼠笼电动机转子断条；（4）绕线电动机转子绕组接触不良或断开；（1）检查电源电压；（2）核对负载；（3）铸铝转子必须更换，铜条子可修复或更换； （5）支路压降过大，电动机出线端电压过低。（6）接线错误，如将定子绕组的△接线误接成Y形（4）检查电刷压力，电刷与环接触情况及转子绕组（5）更换截面较大的导线，尽量减小电动机与电源的距离；（6）更换接线方法电动机外壳带电（1）电源线与接地线搞错，接地线的毛刺与外壳相碰，接地线线头脱落，接地线失效和接零的零线中断（接不良或接地电阻太大）；（2）绕组受潮，绝缘损坏或老化；（3）相线触及外壳，有脏物，引出线或接线盒的接头的绝缘损伤而接地。（1）按规定接好地线，消除接地不良处；（2）对受潮的绕组进行烘干处理，绝缘损坏或老化的绕组应予以更换；（3）先查接线盒桩头，再查保护钢笔管管口和接头的绝缘情况，若以损坏，应套上绝缘管和包扎绝缘布，必要时进行浸漆处理。清除脏物。重接引出线电动机的绝缘电阻过低（1）长期搁置不用或浸水，造成绝缘受潮；（2）长期运行绕组积尘太多，尤其是绕组上沉积导电性粉尘，使绝缘电阻大幅度降低；（3）引出线和接线盒的绝缘损坏；（4）绕组过热而造成绝缘老化（1）可用烘烤的办法恢复绝缘性能；（2）拆开电动机进行彻底清扫；（3）重新包扎损坏部位；（4）重新浸漆或重绕绕组4.3电动机运行中的监视与维护电动机在运行时，要通过听、看、闻等及时监视电动机，以期当电动机出现不正常现象时能及时切断电源，排除故障。具体项目如下：（1）听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时，发出的声音应该是平稳、轻快、均匀、有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击、振动等异声时，应立即停机检查。观察电动机有无振动、噪声和异常气味。噪场声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆，必须随时发现开查明原因而排除。2）通过多种渠道经常检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化，电动机轴承是否过热，缺油，若发现轴承附近的温升过高，就应立即停机检查。注意电动机在运行中是否发出焦臭味，如有，说明电动机温度过高，应立即停机检查原因。（3）保持电动机的清洁，特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上，更不能让杂物和水滴进入电动机内部。（4）要定期测量电动机的绝缘电阻，特别是电动机受潮时，如发现绝缘电阻过低，要及时进行干燥处理。（5）保持电动机在额定电流下工作   电动机过载运行将从电网中吸收大量的有功功率，电流便急剧增大，温度也随之上升，在高温下电动机的绝缘很快便老化失效而烧毁。（6）检查电动机三相电流是否平衡，其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%，这样才能保证电动机安全运行。5结语随着电动机及控制设备的不断发展，电动机及控制设备的技术性能也日益完善。如变频器除具有转矩提升、转差补偿、转矩限定、直流制动、多段速度设定、S型运行、频率跳跃、瞬时停电再起动，重试等功能外，还有：转矩矢量控制，实现高起动转矩；低干扰控制方式（低干扰型控制电源、矢量分段PWM控制、软开关）；通信功能、RS485接口，等等，还需要我们在实际工作中不断积累经验，加强学习，判断电动机及控制设备存在的问题与故障处理，找出故障原因并加以分析，及时采取对策，以保证电动机及传动设备的正常运行。