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摘要:YBSD-750/350电动机结构性能及使用环境特殊,本文分析了该型电动机在运转过程中常见的两种故障,提出了解决故障的处理方法,对提高电机质量,降低产品故障率,增加企业经济效益具有十分重要的意义。为煤矿工程技术人员和维修人员提供参考。
关键词:电动机 振动 冷却 故障原因 处理方法
YBSD-750/350电动机为矿用隔爆型外壳,凸缘法兰安装连接,端盖设有注油空,外盖设有进出水口,用来引冷却水,水温30℃。电机定子铁芯用50W470硅钢片迭压而成,绝缘要求高,并设有温度保护。由于电动机通常是在煤矿井下做驱动输送机之用,使用环境特殊,所以采用了循环水冷的冷却方式。
1 冷却系统故障
1.1 故障产生的现象 ①将电动机轴承端盖拆开,有油水混合物流出,发现大量油泥堆积在轴承内侧和绕组端部,同时电机绕组绝缘漆被击穿。②电动机外壳温度越来越高,冷却水流量减小。
1.2 冷却故障产生的原因 第一种故障是由于冷却水系统在冷却水温度过低或电动机停机后依然超负荷工作,致使电动机的铁芯及绕组绝缘表面受潮凝结成水雾,降低电动机绝缘电阻,再次使用时可能发生绝缘击穿。第二种故障是由于电机工作时水道内长期通水,机壳防锈做得不好,水道内产生铁锈水沫与水中沉淀物会很快堵塞通道或阀门,严重影响水流量,降低了冷却效果,甚至冷却失效,使得温度升高,至电机烧毁。或者是因厂家设计、制造的缺陷,也可能成为产生故障的直接和间接原因。
1.3 冷却故障处理的方法 第一种故障针对YBSD-750/350电动机冷却特点,若系统水温异常,或电动机停转时间过长,就要对其定子绕组的对地绝缘性能进行测试。如果所测阻值<2MΩ,说明需要对电动机进行干燥处理,采用铜损耗的方式,用5%~10%左右的额定电压加热绕组,提高电动机铁芯及绕组的温度(通常比环境温度高5℃)。第二种故障处理的方法就是用专用的清洗溶剂清洗循环水道,并用压缩空气吹出水道残液,将电机进行烘干处理,温度控制在200~230度,进行一次烘干,然后将防锈漆灌入水道,浸泡几分钟,放出漆液,用压缩空气吹出残留漆液,进行二次烘干。
由上述两例绝缘故障分析可知,在生产过程中,定期检测电动机冷却系统对于保障生产活动顺利开展意义重大。定期对电动机绕组间和绕组对地绝缘施测,阻值一旦小于2MΩ应及时进行干燥处理;如果绕组受潮严重,也可以吊出转子,将附着于定子绕组上的水汽和油泥清理干净,再进行干燥处理。
2 振动故障
2.1 振动故障产生的常见危害现象 ①电动机转轴弯曲。②转子与定子互相擦碰(扫膛)。③加速轴承的异常磨损,使轴承的寿命大大缩短。④电机端部绑线松动,使端部绕组相互擦碰,降低了绝缘电阻,同时也缩短了绝缘部分的服务年限,甚至导致绝缘击穿。⑤影响机组减速箱的正常运行。
2.2 振动故障成因分析 ①机械方面:a定子:端盖与机壳的刚度达不到设计要求,焊接应力没有彻底消除、机壳产生共振;b转子:转子动平衡状态不佳;c轴承外盖上的减震设计存在缺陷,外盖和轴承内圆配合的轴颈部位椭圆度过大;轴承出现磨损现象,气隙无法满足设计要求。②电磁方面:a电机装配不符合装配标准,致使气隙均匀性差;b定子线圈与转子线圈接线不正确,致使三相失去平衡;c转子断条,导致三相电流不平衡。③安装及负载方面:a电机凸缘法兰盘连接螺栓松动;b靠背轮安装不符合要求。
3 振动故障的处理方法
3.1 轴承方面 ①轴承的制造精度。轴承内圈的径向偏摆、外圈及滚动体的椭圆度、架孔中的间隙及滚道表面的波纹度等都与轴承的振动有关;其次,电动机振动也有可能是轴承装配方法不当所致。通常采用热套法来装配轴承。②轴承润滑脂。润滑脂越稠,滚动体振动阻尼作用效果越差;润滑脂越稀,会造成滚动轴承干摩擦,锂基润滑脂是改型电动机常用的润滑脂。从轴向受力情况来分析,考虑到电动机制造时可能出现定、转子铁芯中心不对齐,产生轴向磁拉力。为避免这一情况发生,先由加工质量入手,提高加工精度,尽量将定、转子铁芯中心对齐,以缩小轴向磁拉力,減少轴承损坏。
3.2 转子平衡方面 转子校平衡时应将转轴上的风扇等部件装上后一起校平衡,轴承内盖等不和转子一起转动的部件平衡时应去掉。
3.3 机械强度方面 YBSD-700/350电动机机壳是由Q235A钢板焊接而成,只要在机壳结构上合理布置一些钢管、角钢和支撑筋等部件,进行加固,也可防止变形产生振动。
4 结语
由于YBSD-700/350电动机特殊的结构特性,在使用和维护过程中,只要建立一套规范的检修管理流程,尽早发现故障并能准确查找故障原因,认真处理好影响电动机正常运转的各种因素,就能保证电动机工作安全可靠和延长使用寿命,就可以尽快恢复生产,避免造成不必要的经济损失。
参考文献:
[1]马孝先.维修电工技术[M].电工工业出版社,2007(6):185-
188.
[2]金续曾.三相异步电动机使用维修[M].中国电力出版社,2003(6):52-58.
[3]温嘉斌,许明宇.防爆型水冷电机发热、换热与温度计算场研究.电机与控制学报,2009,13(3).
作者简介:
周梦晗(1977-),男,山西长治人,助理工程师,从事机电维修工作。
关键词:电动机 振动 冷却 故障原因 处理方法
YBSD-750/350电动机为矿用隔爆型外壳,凸缘法兰安装连接,端盖设有注油空,外盖设有进出水口,用来引冷却水,水温30℃。电机定子铁芯用50W470硅钢片迭压而成,绝缘要求高,并设有温度保护。由于电动机通常是在煤矿井下做驱动输送机之用,使用环境特殊,所以采用了循环水冷的冷却方式。
1 冷却系统故障
1.1 故障产生的现象 ①将电动机轴承端盖拆开,有油水混合物流出,发现大量油泥堆积在轴承内侧和绕组端部,同时电机绕组绝缘漆被击穿。②电动机外壳温度越来越高,冷却水流量减小。
1.2 冷却故障产生的原因 第一种故障是由于冷却水系统在冷却水温度过低或电动机停机后依然超负荷工作,致使电动机的铁芯及绕组绝缘表面受潮凝结成水雾,降低电动机绝缘电阻,再次使用时可能发生绝缘击穿。第二种故障是由于电机工作时水道内长期通水,机壳防锈做得不好,水道内产生铁锈水沫与水中沉淀物会很快堵塞通道或阀门,严重影响水流量,降低了冷却效果,甚至冷却失效,使得温度升高,至电机烧毁。或者是因厂家设计、制造的缺陷,也可能成为产生故障的直接和间接原因。
1.3 冷却故障处理的方法 第一种故障针对YBSD-750/350电动机冷却特点,若系统水温异常,或电动机停转时间过长,就要对其定子绕组的对地绝缘性能进行测试。如果所测阻值<2MΩ,说明需要对电动机进行干燥处理,采用铜损耗的方式,用5%~10%左右的额定电压加热绕组,提高电动机铁芯及绕组的温度(通常比环境温度高5℃)。第二种故障处理的方法就是用专用的清洗溶剂清洗循环水道,并用压缩空气吹出水道残液,将电机进行烘干处理,温度控制在200~230度,进行一次烘干,然后将防锈漆灌入水道,浸泡几分钟,放出漆液,用压缩空气吹出残留漆液,进行二次烘干。
由上述两例绝缘故障分析可知,在生产过程中,定期检测电动机冷却系统对于保障生产活动顺利开展意义重大。定期对电动机绕组间和绕组对地绝缘施测,阻值一旦小于2MΩ应及时进行干燥处理;如果绕组受潮严重,也可以吊出转子,将附着于定子绕组上的水汽和油泥清理干净,再进行干燥处理。
2 振动故障
2.1 振动故障产生的常见危害现象 ①电动机转轴弯曲。②转子与定子互相擦碰(扫膛)。③加速轴承的异常磨损,使轴承的寿命大大缩短。④电机端部绑线松动,使端部绕组相互擦碰,降低了绝缘电阻,同时也缩短了绝缘部分的服务年限,甚至导致绝缘击穿。⑤影响机组减速箱的正常运行。
2.2 振动故障成因分析 ①机械方面:a定子:端盖与机壳的刚度达不到设计要求,焊接应力没有彻底消除、机壳产生共振;b转子:转子动平衡状态不佳;c轴承外盖上的减震设计存在缺陷,外盖和轴承内圆配合的轴颈部位椭圆度过大;轴承出现磨损现象,气隙无法满足设计要求。②电磁方面:a电机装配不符合装配标准,致使气隙均匀性差;b定子线圈与转子线圈接线不正确,致使三相失去平衡;c转子断条,导致三相电流不平衡。③安装及负载方面:a电机凸缘法兰盘连接螺栓松动;b靠背轮安装不符合要求。
3 振动故障的处理方法
3.1 轴承方面 ①轴承的制造精度。轴承内圈的径向偏摆、外圈及滚动体的椭圆度、架孔中的间隙及滚道表面的波纹度等都与轴承的振动有关;其次,电动机振动也有可能是轴承装配方法不当所致。通常采用热套法来装配轴承。②轴承润滑脂。润滑脂越稠,滚动体振动阻尼作用效果越差;润滑脂越稀,会造成滚动轴承干摩擦,锂基润滑脂是改型电动机常用的润滑脂。从轴向受力情况来分析,考虑到电动机制造时可能出现定、转子铁芯中心不对齐,产生轴向磁拉力。为避免这一情况发生,先由加工质量入手,提高加工精度,尽量将定、转子铁芯中心对齐,以缩小轴向磁拉力,減少轴承损坏。
3.2 转子平衡方面 转子校平衡时应将转轴上的风扇等部件装上后一起校平衡,轴承内盖等不和转子一起转动的部件平衡时应去掉。
3.3 机械强度方面 YBSD-700/350电动机机壳是由Q235A钢板焊接而成,只要在机壳结构上合理布置一些钢管、角钢和支撑筋等部件,进行加固,也可防止变形产生振动。
4 结语
由于YBSD-700/350电动机特殊的结构特性,在使用和维护过程中,只要建立一套规范的检修管理流程,尽早发现故障并能准确查找故障原因,认真处理好影响电动机正常运转的各种因素,就能保证电动机工作安全可靠和延长使用寿命,就可以尽快恢复生产,避免造成不必要的经济损失。
参考文献:
[1]马孝先.维修电工技术[M].电工工业出版社,2007(6):185-
188.
[2]金续曾.三相异步电动机使用维修[M].中国电力出版社,2003(6):52-58.
[3]温嘉斌,许明宇.防爆型水冷电机发热、换热与温度计算场研究.电机与控制学报,2009,13(3).
作者简介:
周梦晗(1977-),男,山西长治人,助理工程师,从事机电维修工作。