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摘 要:分析了船舶电机常见故障及原因,重点论述了船舶电机运转中噪声处理、船舶电机绕组短路的处理,以及船舶电机的日常使用保养。
关键词:船舶设备;船舶电机;维修保养
船舶电机在运行过程中会出现各种各样的故障,导致其工作性能降低或丧失,造成故障的原因是多方面的,包括机械和电气等多方面的原因,这与船舶电机本身的结构、质量、工作环境、使用状况等因素有着密不可分的关系。在维修船舶电机时要根据其故障现象,认真观察分析研究,找到故障原因才能对症下药,以提高船舶电机的修理质量。
1船舶电机常见故障及原因
(1)故障现象:电机不能起动,而且没有任何声音。
原因:①保险丝熔断。②起动器掉闸。③电源没有电。
(2)故障现象:电机不能起动,有嗡嗡的响声。
原因:①电源线一相断线,或保险丝有一相熔断,或船舶电机有一相绕组断线。②定子与转子之间的空气间隙不正常,使定子与转子相碰。③轴承损坏。④被带动机械卡住。
(3)故障现象:电机起动时保险丝熔断。
原因:①定子线圈一相反接。②定子線圈短路或接地。③轴承损坏。④传动皮带太紧。⑤被带动机械卡住。⑥起动时误操作。
(4)故障现象:电机起动后转速较低。
原因:①电源电压过低。②将三角形接线的船舶电机接成星形。③定子线圈短路。④转子的短路环、笼条断裂或开焊。⑤船舶电机过负荷。
(5)故障现象:电机温度过高,但电流没有超过额定值。
原因:①环境温度过高。②船舶电机通风道堵塞。③船舶电机油泥、灰尘太多影响散热。
(6)故障现象:电机在运行中有爆炸声。
原因:①线圈暂时接地。②线圈暂时短路。
2船舶电机运转中噪声处理
船舶电机运转时有噪声.故障发生在船舶电机的机械部分和电磁部分区分的方法是,先运行船舶电机,仔细听运转时的声音,然后停电。若噪声消失,说明系船舶电机电磁部分故障,否则是机械故障。
2.1机械噪声
(1)轴承发出的噪声。可能是轴承钢珠破碎,润滑油太少。检查方法是,用改锥头部顶在轴承盖的外面,耳朵附在柄部,可近到“咕噜咕噜”的声音(用合适的空心管最好,听出的声音极清晰).说明系轴承故障。
(2)船舶电机扫膛引起的噪声,为“嚓嚓”声。新修复的船舶电机运行时,如发现噪声,可检查船舶电机电流是否平衡,转动是否灵活,是否达到额定转速。若无以上问题,可能是定子槽内绝缘衬垫或竹楔突出槽口外,致使转子与某处摩擦。其声音既尖又高。
(3)由于轴承不良,转子轴向移位、窜动,发生噪声。应重配轴承。
(4)定、转子不圆,轴有轻微弯曲,发生机振噪声。
2.2电磁噪声
一般定子长度应比转子长度略长一点,发出的运行声为低沉而均匀的嗡声(或称空声).是正常的。否则若转子和定子配合不好(一般发生在新船舶电机,或同型号船舶电机互换转子时产生)造成电磁噪声,而且空载电流增大,船舶电机电磁性能降低。产生原因为定子、转子槽数配合不当(常发生在新船舶电机中);误装了其他船舶电机的转子(或应急对换),定、转子间隙不均匀;船舶电机绕组缺相,匝间短路,相间短路:过载运行都能引起电磁噪声。
3船舶电机绕组短路的处理
由于船舶电机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至,分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。
3.1故障现象
离子的磁场分布不均,电流不平衡而使船舶电机运行时振动和噪声加剧,严重时船舶电机不能启动,而在短路线圈中产生很大的短路电流,导致线圈迅速发热而烧毁。
3.2产生原因
船舶电机长期过载,使绝缘老化失去绝缘作用;嵌线时造成绝缘损坏;绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿;端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏;端部连接线绝缘损坏;过电压或遭雷击使绝缘击穿;转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏;金属异物落入船舶电机内部和油污过多。
3.3检查方法
(1)外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色,并有臭味。
(2)探温检查法。空载运行20分钟(发现异常时应马上停止),用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。
(3)通电实验法。用电流表测量,若某相电流过大,说明该相有短路处。
(4)电桥检查。测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则电阻小的一相有短路故障。
(5)短路侦察器法。被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。
(6)万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读书极小或为零,说明该二相绕组相间有短路。
(7)电压降法。把绕组串联后通入低压安全交流电,测得读书小的一组有短路故障。
(8)电流法。电机空载运行,先测量电流,在调换两相测量并对比,若不随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。
3.4短路处理方法
(1)短路点在端部。可用绝缘材料将短路点隔开,也可重包绝缘线,再上漆重烘干。
(2)短路在线槽内。将其软化后,找出短路点修复,重新放入线槽后,再上漆烘干。
(3)对短路线匝少于1/12的每相绕组,串联匝数时切断全部短路线,将导通部分连接,形成闭合回路,供应急使用。
(4)绕组短路点匝数超过1/12时,要全部拆除重绕。
4船舶电机日常使用保养
船舶电机在使用过程中存在诸多细节问题。为了保证您电机的正常使用和维护,提高电机使用寿命,在日常使用当中应注意的以下几点:
使用环境应经常保持干燥,船舶电机表面应保持清洁,进风口不应受尘土、纤维等阻碍。
当船舶电机的热保护连续发生动作时,应查明故障来自船舶电机还是超负荷或保护装置整定值太低,消除故障后,方可投入运行。
应保证船舶电机在运行过程中良好的润滑。一般的船舶电机运行5000小时左右,即应补充或更换润滑脂,运行中发现轴承过热或润滑变质时,液压及时换润 滑脂。更换润滑脂时,应清除旧的润滑油,并有汽油洗净轴承及轴承盖的油槽,然后将ZL-3锂基脂填充轴承内外圈之间的空腔的1/2(对2极)及2/3(对 4、6、8极)。
当轴承的寿命终了时,船舶电机运行的振动及噪声将明显增大,检查轴承的径向游隙达到下列值时,即应更换轴承。
拆卸船舶电机时,从轴伸端或非伸端取出转子都可以。如果没有必要卸下风扇,还是从非轴伸端取出转子较为便利,从定子中抽出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。
更换绕组时必须记下原绕组的形式,尺寸及匝数,线规等,当失落了这些数据时,应向制造厂索取,随意更改原设计绕组,常常使船舶电机某项或几项性能恶化,甚至于无法使用。
7船舶电机轴承润滑
船舶电机轴承润滑应良好,一般运行3200-5500小时后,应停机保养补充或更换润滑脂。
电机维护修理时要注意环境保护,做到维修场所无污染,不得用火烧的方法拆除电机线圈。使用时间超过三年以上的电机,保养时要注意检查电机端盖外侧的油封、轴封环,接线盒座、接线盒盖上的密封圈等橡胶件是否开裂、变形、严重磨损等严重老化现象,不能达到密封性能和要求的部件要及时更换,不能推迟。
作者简介:
黄家涛(1977—),男,大学本科,工程师,现于从事船舶设备修理工作。
关键词:船舶设备;船舶电机;维修保养
船舶电机在运行过程中会出现各种各样的故障,导致其工作性能降低或丧失,造成故障的原因是多方面的,包括机械和电气等多方面的原因,这与船舶电机本身的结构、质量、工作环境、使用状况等因素有着密不可分的关系。在维修船舶电机时要根据其故障现象,认真观察分析研究,找到故障原因才能对症下药,以提高船舶电机的修理质量。
1船舶电机常见故障及原因
(1)故障现象:电机不能起动,而且没有任何声音。
原因:①保险丝熔断。②起动器掉闸。③电源没有电。
(2)故障现象:电机不能起动,有嗡嗡的响声。
原因:①电源线一相断线,或保险丝有一相熔断,或船舶电机有一相绕组断线。②定子与转子之间的空气间隙不正常,使定子与转子相碰。③轴承损坏。④被带动机械卡住。
(3)故障现象:电机起动时保险丝熔断。
原因:①定子线圈一相反接。②定子線圈短路或接地。③轴承损坏。④传动皮带太紧。⑤被带动机械卡住。⑥起动时误操作。
(4)故障现象:电机起动后转速较低。
原因:①电源电压过低。②将三角形接线的船舶电机接成星形。③定子线圈短路。④转子的短路环、笼条断裂或开焊。⑤船舶电机过负荷。
(5)故障现象:电机温度过高,但电流没有超过额定值。
原因:①环境温度过高。②船舶电机通风道堵塞。③船舶电机油泥、灰尘太多影响散热。
(6)故障现象:电机在运行中有爆炸声。
原因:①线圈暂时接地。②线圈暂时短路。
2船舶电机运转中噪声处理
船舶电机运转时有噪声.故障发生在船舶电机的机械部分和电磁部分区分的方法是,先运行船舶电机,仔细听运转时的声音,然后停电。若噪声消失,说明系船舶电机电磁部分故障,否则是机械故障。
2.1机械噪声
(1)轴承发出的噪声。可能是轴承钢珠破碎,润滑油太少。检查方法是,用改锥头部顶在轴承盖的外面,耳朵附在柄部,可近到“咕噜咕噜”的声音(用合适的空心管最好,听出的声音极清晰).说明系轴承故障。
(2)船舶电机扫膛引起的噪声,为“嚓嚓”声。新修复的船舶电机运行时,如发现噪声,可检查船舶电机电流是否平衡,转动是否灵活,是否达到额定转速。若无以上问题,可能是定子槽内绝缘衬垫或竹楔突出槽口外,致使转子与某处摩擦。其声音既尖又高。
(3)由于轴承不良,转子轴向移位、窜动,发生噪声。应重配轴承。
(4)定、转子不圆,轴有轻微弯曲,发生机振噪声。
2.2电磁噪声
一般定子长度应比转子长度略长一点,发出的运行声为低沉而均匀的嗡声(或称空声).是正常的。否则若转子和定子配合不好(一般发生在新船舶电机,或同型号船舶电机互换转子时产生)造成电磁噪声,而且空载电流增大,船舶电机电磁性能降低。产生原因为定子、转子槽数配合不当(常发生在新船舶电机中);误装了其他船舶电机的转子(或应急对换),定、转子间隙不均匀;船舶电机绕组缺相,匝间短路,相间短路:过载运行都能引起电磁噪声。
3船舶电机绕组短路的处理
由于船舶电机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至,分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。
3.1故障现象
离子的磁场分布不均,电流不平衡而使船舶电机运行时振动和噪声加剧,严重时船舶电机不能启动,而在短路线圈中产生很大的短路电流,导致线圈迅速发热而烧毁。
3.2产生原因
船舶电机长期过载,使绝缘老化失去绝缘作用;嵌线时造成绝缘损坏;绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿;端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏;端部连接线绝缘损坏;过电压或遭雷击使绝缘击穿;转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏;金属异物落入船舶电机内部和油污过多。
3.3检查方法
(1)外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色,并有臭味。
(2)探温检查法。空载运行20分钟(发现异常时应马上停止),用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。
(3)通电实验法。用电流表测量,若某相电流过大,说明该相有短路处。
(4)电桥检查。测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则电阻小的一相有短路故障。
(5)短路侦察器法。被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。
(6)万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读书极小或为零,说明该二相绕组相间有短路。
(7)电压降法。把绕组串联后通入低压安全交流电,测得读书小的一组有短路故障。
(8)电流法。电机空载运行,先测量电流,在调换两相测量并对比,若不随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。
3.4短路处理方法
(1)短路点在端部。可用绝缘材料将短路点隔开,也可重包绝缘线,再上漆重烘干。
(2)短路在线槽内。将其软化后,找出短路点修复,重新放入线槽后,再上漆烘干。
(3)对短路线匝少于1/12的每相绕组,串联匝数时切断全部短路线,将导通部分连接,形成闭合回路,供应急使用。
(4)绕组短路点匝数超过1/12时,要全部拆除重绕。
4船舶电机日常使用保养
船舶电机在使用过程中存在诸多细节问题。为了保证您电机的正常使用和维护,提高电机使用寿命,在日常使用当中应注意的以下几点:
使用环境应经常保持干燥,船舶电机表面应保持清洁,进风口不应受尘土、纤维等阻碍。
当船舶电机的热保护连续发生动作时,应查明故障来自船舶电机还是超负荷或保护装置整定值太低,消除故障后,方可投入运行。
应保证船舶电机在运行过程中良好的润滑。一般的船舶电机运行5000小时左右,即应补充或更换润滑脂,运行中发现轴承过热或润滑变质时,液压及时换润 滑脂。更换润滑脂时,应清除旧的润滑油,并有汽油洗净轴承及轴承盖的油槽,然后将ZL-3锂基脂填充轴承内外圈之间的空腔的1/2(对2极)及2/3(对 4、6、8极)。
当轴承的寿命终了时,船舶电机运行的振动及噪声将明显增大,检查轴承的径向游隙达到下列值时,即应更换轴承。
拆卸船舶电机时,从轴伸端或非伸端取出转子都可以。如果没有必要卸下风扇,还是从非轴伸端取出转子较为便利,从定子中抽出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。
更换绕组时必须记下原绕组的形式,尺寸及匝数,线规等,当失落了这些数据时,应向制造厂索取,随意更改原设计绕组,常常使船舶电机某项或几项性能恶化,甚至于无法使用。
7船舶电机轴承润滑
船舶电机轴承润滑应良好,一般运行3200-5500小时后,应停机保养补充或更换润滑脂。
电机维护修理时要注意环境保护,做到维修场所无污染,不得用火烧的方法拆除电机线圈。使用时间超过三年以上的电机,保养时要注意检查电机端盖外侧的油封、轴封环,接线盒座、接线盒盖上的密封圈等橡胶件是否开裂、变形、严重磨损等严重老化现象,不能达到密封性能和要求的部件要及时更换,不能推迟。
作者简介:
黄家涛(1977—),男,大学本科,工程师,现于从事船舶设备修理工作。