和故障分析
王莊煤礦機修廠
任連魁2023年3月
（潞安環能股份公司王莊煤礦機修廠）
任連魁摘要：在日常生產中，三相非同步電動機採用診斷儀分析故障原因和部位還遠遠達不到普及，所以，通過電動機產生的異常雜訊來判斷和分析故障原因，是電動機維護人員所必須掌握的一種技能。
關鍵詞：三相非同步電動機；機械雜訊；電磁雜訊
三相非同步電動機在執行中，正常時執行的聲音是均勻和平穩的，不很強烈。在發生故障時常會同時伴有異常聲音出現，這種異常聲音就是雜訊。一旦出現雜訊，必須停電檢查，如繼續執行會造成電動機故障擴大，甚至使電動機繞組燒毀。
三相非同步電動機出現的雜訊有多種故障可產生。所以，在日常使用和維護中，必須弄清楚電動機出現雜訊的型別，進一步分析電動機的故障原因，以便正確排除和處理故障。
1 三相非同步電動機雜訊的型別
三相非同步電動機主要由機械和電磁兩大部分組成。所以，根據電動機發生故障的區域，電動機出現的雜訊有機械雜訊和電磁雜訊兩種型別。區分辨別兩種雜訊必須在電動機出現雜訊時，要仔細聽清楚和認真辨別運轉時的異常聲音和正常聲音的區別，然後停掉電動機的電源，讓電動機借慣性繼續運轉。
若電動機的異常聲音消失，說明是電動機電磁部分產生的電磁雜訊；否則是電動機機械部分產生的機械雜訊。確定了三相非同步電動機產生的雜訊型別後，再進一步分析判斷檢查所發生的故障和故障原因。
2 機械雜訊原因和發生故障分析
1） 軸承產生的雜訊，軸承發出雜訊有如下幾種：軸承鋼珠破損；軸承滾道有點蝕坑；軸承因磨損間隙變大；軸承缺潤滑油等多種情況。這時，可用一把螺絲刀的頭部頂在軸承油蓋的外面，柄部附在耳旁，可聽到「咕嚕」、「咕嚕」的聲音，可在電動機兩端的軸承部位聽，在不同方位聽，雜訊較大的一側，軸承有故障。
2） 電動機轉子軸外徑與軸承內徑間隙大產生的雜訊，由於多次修理更換軸承，使轉子軸徑變細，配合出現了間隙，引起轉子軸向竄動，在電動機啟動時可明顯聽到「咕咚」聲音，這種響聲不會連續出現，偶而可以聽到，特別是在電動機啟動和停電，速度發生變化時就很容易聽到。這種故障會引起轉子軸和軸承的溫度公升高。
3） 電動機卡阻或過載產生的雜訊，電動機有卡阻或過載執行時，轉速會明顯降低，發生「嗡嗡」的雜訊，雜訊沉而強。若去掉負載後，電動機的聲音恢復正常，並且轉速達到額定轉速，則是負載大，若電動機仍有「嗡嗡」的雜訊，可停電盤動電動機轉子，如盤不動或很吃力，則是有卡阻的地方，這是因為電動機電流在短時間內激劇增加，使電動機的電磁嚴重飽和而致。
4) 電動機掃膛產生的雜訊，這種雜訊的特點是有「嚓嚓」的聲音，造成掃膛的原因有：軸承損壞；端蓋軸承室與軸承外徑間隙過大，軸彎曲變形；端蓋的止口磨損嚴重，電動機轉子與定子鐵芯相摩擦，在短時間就會使電動機溫度公升高，如不及時停電，很快使電動機掃膛部位的繞組發生過熱，嚴重時使繞組燒壞，甚至使定子鐵芯嚴重磨損和錯位，造成電動機無法修復；另一種情況是電動機在更換繞組時，定子槽絕緣紙或楔突出於槽口外，轉子與其摩擦，這時發出的雜訊的特點是既尖又高。
3 電磁雜訊原因和發生故障分析
1） 電動機組裝時，轉子和定子長度配合不好，轉子長度指乙個軸承到另乙個軸承的距離；定子長度指從乙個軸承室到另乙個軸承室的距離；正常情況下，定子長度比轉子長度略長，如相差太多，可能會出現一種低沉的「嗡嗡」聲，使電動機的空載電流增大，電動機的輸出功率減少。
2） 轉子軸向移位，引起軸向移位的原因可能是轉子竄軸所致，引起竄軸主要有軸承和軸承室的配合間隙、軸承與轉子軸的配合間隙過大，使電動機轉子來回竄動。這種移位可能發生電磁雜訊，而且造成空載電流增大。
3） 電動機缺相執行，原因是電源一相斷路，控制開關一相虛接觸或一相熔斷器熔斷，電動機一相繞組斷線。電動機在執行時出現這種情況，聲音會有正常聲音突然變為「嗡嗡」的雜訊，並突然增大，轉速快速下降，由於一相繞組沒有電流，另兩相電流大大超過額定電流，在很短時間（幾分鐘）就會燒毀電動機繞組。
4） 供電電壓過低，由於電源電壓太低，導致電動機的電磁轉矩嚴重下降，使電動機發生「嗡嗡」的雜訊。此時，電動機不會產生振動，測量三相電流也平衡，這種情況與電動機過載執行現象相似。
5） 電動機繞組短路，電動機繞組短路有匝間短路和相間短路兩種情況，匝間短路就是在電動機定子的一相繞組內發生部分繞組短路，使這相繞組的匝數減少，輕則電動機的雜訊較小，這相電流增大不多，嚴重時，這相繞組匝數減少比較多，使這相電流大大超過額定電流，同時，產生的「嗡嗡」聲也大，如繼續執行，將會燒毀這相繞組。相間短路就是電動機的兩相繞組發生短路，引起的原因一般是繞組相間絕緣區域性損壞。或在兩相繞組間掉入金屬異物，造成相間短路，輕則電磁雜訊不明顯，但不能繼續執行，否則會擴大故障，重則電磁雜訊很大，繼續執行，會很快使兩相繞組在短路處發生崩把，繞組多匝斷線。
6） 鼠籠式轉子斷籠，這種情況一般發生在電動機工作在頻繁帶負荷正反轉啟動和經常過載的情況下。斷籠包括斷條與斷環兩種情況，轉子發生斷籠，會導致轉子感應電流減少，使電磁轉矩降低，電動機產生「嗡嗡」的電磁雜訊，同時伴有振動和電動機過載現象相似，正如平常人們所說的電動機沒有勁，轉子斷籠時會使電動機的三相電流不平衡。
在日常生產中，三相非同步電動機是使用最廣泛和普遍的電氣裝置，電動機故障是常見的，也是很平常的事。無論什麼裝置，發生故障時，其外觀總是要有一些不正常的現象產生。三相非同步電動機也不例外，產生的雜訊就是外表能聽到的不正常現象，可以在日常使用維護中仔細觀察、聽辨各種不同的雜訊，積累經驗，從電動機的雜訊中就能分析出電動機的故障情況。
現在的測試儀器在不斷發展，診斷電動機故障的診斷儀也有不少種類。但是，在日常生產中只侷限於大型電動機和主要用途的電動機，對於一般的三相非同步電動機，還是依靠維護人員的聽、看、摸等較原始的方法判斷故障的種類和部位。
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