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旋轉(zhuǎn)機(jī)械是指主要依靠旋轉(zhuǎn)動(dòng)作完成特定功能的機(jī)械,如汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、水輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)等。電動(dòng)機(jī)是驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的主要設(shè)備,電動(dòng)機(jī)的用電量占到整個(gè)工業(yè)用電量的70*以上,是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中數(shù)量龐大的一類設(shè)備,而中小型電動(dòng)機(jī)涵蓋功率范圍0.55kW~5000kW、電壓范圍380V~10kV、機(jī)座號(hào)范圍H80~H630,目前我國(guó)的中小型電機(jī)產(chǎn)品約有300多個(gè)系列、1500多個(gè)品種,每年的生產(chǎn)量占到整個(gè)電動(dòng)機(jī)年產(chǎn)量的60*~70*,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、運(yùn)輸、國(guó)防等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,中小型電機(jī)的安全可靠運(yùn)行事關(guān)重大。
電機(jī)作為各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的主要驅(qū)動(dòng)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域,一臺(tái)大型設(shè)備或一條生產(chǎn)線往往需要幾十臺(tái) 本文從對(duì)各類在正常運(yùn)行中的電機(jī)的各個(gè)敏感參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),指出其中出現(xiàn)的異?div id="d48novz" class="flower left"> 1電機(jī)故障的主要現(xiàn)象 電動(dòng)機(jī)作為能將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以供使用的用電設(shè)備,被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)以及家用領(lǐng)域的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)主要部分,以及端蓋、軸承 在電機(jī)運(yùn)行中 2各類電機(jī)的故障現(xiàn)象及機(jī)理 2.1溫度異常 2.1.1概述 電動(dòng)機(jī)的主要發(fā)熱部件一般為繞組以及軸承 2.1.2軸承溫度過(guò)高 2.1.2.1軸承溫度過(guò)高的危害 電動(dòng)機(jī)的軸承作為支撐轉(zhuǎn)子的主要部件 2.1.2.2軸承溫度過(guò)高的原因 造成軸承溫度過(guò)高的原因一般有以下幾類磨損:機(jī)械部件在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中必然會(huì)發(fā)生損耗,正常運(yùn)行的電機(jī)應(yīng)該每隔幾年對(duì)軸承進(jìn)行更換 缺油:電機(jī)的軸承中會(huì)添加潤(rùn)滑脂用以對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑,正常運(yùn)行中的電機(jī)軸承內(nèi)的潤(rùn)滑脂會(huì)逐漸損耗 其它:電機(jī)作為一個(gè)整體部件 軸承溫度顯著升高的問(wèn)題需要及時(shí)排查,因?yàn)檫@類問(wèn)題如不及時(shí)解決 2.1.3繞組溫度過(guò)高 2.1.3.1繞組溫度過(guò)高的危害 作為電機(jī)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能為重要的部件 2.1.3.2繞組溫度過(guò)高的原因 造成繞組溫度過(guò)高的原因一般有以下幾類: 負(fù)載異常:電機(jī)的使用方在選購(gòu)電機(jī)之前會(huì)根據(jù)實(shí)際使用的情況選擇一臺(tái)合適的電機(jī),在運(yùn)行過(guò)程中的負(fù)載突然變化會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的繞組溫度發(fā)生明顯的變化 散熱異常:電機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中 繞組老化:正常運(yùn)行的電機(jī)內(nèi)部溫度一般較高 繞組的溫度過(guò)高相較于電機(jī)軸承的溫度問(wèn)題來(lái)說(shuō)是個(gè)比較緩慢地異?div id="4qifd00" class="flower right"> 2.1.4機(jī)殼溫度過(guò)高 2.1.4.1機(jī)殼溫度監(jiān)測(cè)的重要性 對(duì)于較大的電機(jī),一般采用預(yù)埋溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備的方法對(duì)電機(jī)的軸承或繞組進(jìn)行監(jiān)測(cè),但對(duì)于體型較小的電機(jī),預(yù)埋溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備的方法有時(shí)不容易實(shí)現(xiàn),同樣的,有些電機(jī)在出廠的時(shí)候并未預(yù)埋溫度監(jiān)控探頭,這時(shí),可采用非接觸的溫度測(cè)量方法由的值班人員對(duì)電機(jī)進(jìn)行巡檢來(lái)替代預(yù)埋溫度監(jiān)測(cè)探頭的方法。同樣,能起到對(duì)溫度過(guò)高的預(yù)警作用。 2.1.5傳統(tǒng)電機(jī)各部位溫度限值 由上文可以看出,在電機(jī)的實(shí)際使用中,很多的故障會(huì)導(dǎo)致溫度異常的發(fā)生,因此 表1傳統(tǒng)電機(jī)主要部位溫度(℃)、溫升(K)限值 2.2噪聲振動(dòng)異常 2.2.1概述 電動(dòng)機(jī)作為一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的用電設(shè)備 2.2.2振動(dòng)過(guò)大 2.2.2.1振動(dòng)過(guò)大的危害 正常運(yùn)行中的電機(jī),不可避免的會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)作為電機(jī)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo),也是進(jìn)行各類電機(jī)進(jìn)行型式試驗(yàn)的幾個(gè)主要項(xiàng)目之一,長(zhǎng)期運(yùn)行的電機(jī),當(dāng)發(fā)生有機(jī)械零部件松脫時(shí),就會(huì)產(chǎn)生明顯的振動(dòng),如軸承的磨損過(guò)度會(huì)導(dǎo)致電機(jī)軸伸側(cè)的振動(dòng)變大,振動(dòng)的變大是個(gè)惡性循壞的過(guò)程,過(guò)大的振動(dòng)會(huì)造成更多零部件的損壞,導(dǎo)致振動(dòng)變得更大,造成斷軸、底腳斷裂等嚴(yán)重危害,嚴(yán)重的可能造成“機(jī)毀人亡”的嚴(yán)重事故。 2.2.2.2振動(dòng)過(guò)大的原因 造成電機(jī)振動(dòng)變大的原因有很多,機(jī)械結(jié)構(gòu)上的受損、電氣結(jié)構(gòu)上的老化以及安裝本身的原因都會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)變大。從監(jiān)測(cè)的角度來(lái)說(shuō),分為各個(gè)部位上的振動(dòng)數(shù)值異常,主要分為前端蓋振動(dòng)異常、后端蓋振動(dòng)異常、機(jī)座振異常三類。 前端蓋振動(dòng)異常:對(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行的電機(jī)來(lái)說(shuō),軸承是易老化的機(jī)械部件,當(dāng)軸承出線磨損時(shí),電機(jī)的端蓋側(cè)就有可能產(chǎn)生明顯的振動(dòng)變大現(xiàn)象 后端蓋振動(dòng)異常:多數(shù)電機(jī)在非出軸側(cè)安裝了用于散熱的風(fēng)扇,當(dāng)風(fēng)扇產(chǎn)生破損時(shí),就會(huì)在電機(jī)的后端蓋側(cè)發(fā)生振動(dòng)的明顯變大現(xiàn)象,這類問(wèn)題可以停機(jī)檢查風(fēng)扇的完整性,如風(fēng)扇狀況良好,則應(yīng)當(dāng)檢查電機(jī)后軸承是否有異常現(xiàn)象。 機(jī)座振動(dòng)異常:機(jī)座作為電機(jī)的主體,各類振動(dòng)都會(huì)傳達(dá)的電機(jī)的機(jī)座上,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電機(jī)整體發(fā)生較為明顯的振動(dòng)變大時(shí),應(yīng)當(dāng)首先確認(rèn)電機(jī)的安裝是否發(fā)生了松動(dòng),確保每個(gè)安裝緊固件是否有松動(dòng)或者變形現(xiàn)象;當(dāng)電機(jī)外部安裝緊固部件以及電機(jī)本體的各個(gè)緊固部件都未發(fā)生松動(dòng)時(shí),則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行拆機(jī)檢查,確認(rèn)電機(jī)是否有內(nèi)部元件松動(dòng),確認(rèn)是否有諸如轉(zhuǎn)子偏心塊的松動(dòng)、轉(zhuǎn)子掃膛等情況。 2.2.2.3傳統(tǒng)電機(jī)振動(dòng)限值 振動(dòng)的產(chǎn)生因素有很多,在檢測(cè)監(jiān)控方面,主要是對(duì)電機(jī)三個(gè)方向的位移 表2傳統(tǒng)電機(jī)振動(dòng)限值 2.2.3噪聲過(guò)大 2.2.3.1噪聲過(guò)大的危害 電機(jī)產(chǎn)生的噪聲主要分為機(jī)械噪聲和電磁噪聲 2.2.3.2噪聲過(guò)大的原因 電磁噪聲和機(jī)械噪聲有時(shí)并不容易區(qū)分 2.2.3.2.1電磁噪聲過(guò)大的原因 電磁噪聲的產(chǎn)生,一般由于通入繞組上的電流中含有較大的諧波,從而引起繞線等部件的高頻振動(dòng)所產(chǎn)生。一般在由變頻器供電的電機(jī)上較為明顯 2.2.3.2.2機(jī)械噪聲過(guò)大的原因 旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的用電設(shè)備,在使用的過(guò)程中會(huì)不可避免的產(chǎn)生振動(dòng) 2.2.3.3傳統(tǒng)電機(jī)噪聲限值 噪聲在實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警中由于干擾因素很多 表3傳統(tǒng)電機(jī)噪聲限值 表4高壓電機(jī)噪聲限值 2.3電參數(shù)異常 2.3.1概述 電機(jī)作為一種用電設(shè)備,電參數(shù)是一個(gè)基礎(chǔ)的性能參數(shù) 2.3.2電壓偏差過(guò)大 2.3.2.1電壓偏差過(guò)大的危害 電機(jī)作為一個(gè)用電設(shè)備 2.3.2.2電壓偏差過(guò)大的原因 電壓的幅值的可靠性一般由電源決定,匹配的電源余量不足,電機(jī)的遇到負(fù)載異常波動(dòng)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生明顯的壓降,會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的失速 當(dāng)電機(jī)發(fā)生欠壓時(shí),一般有兩類原因造成 當(dāng)電機(jī)發(fā)生過(guò)壓時(shí) 當(dāng)電機(jī)發(fā)生缺相時(shí),需要立即停機(jī) 當(dāng)電機(jī)供電電壓出現(xiàn)明顯的三相不平衡時(shí),一般通過(guò)對(duì)電流的分析進(jìn)行排查。 2.3.2.3傳統(tǒng)電機(jī)電壓偏差的限值 對(duì)電壓的監(jiān)控,相當(dāng)于對(duì)電機(jī)用電環(huán)境的監(jiān)控,穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境,是保證電機(jī)可靠運(yùn)行的首要條件,一般對(duì)電源電壓的要求,為額定電壓的±10*之內(nèi),傳統(tǒng)電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí),也會(huì)考慮電源電壓的波動(dòng)(又稱能源波動(dòng)),當(dāng)電壓在額定電壓的±10*之內(nèi)時(shí),電機(jī)都能穩(wěn)定的運(yùn)行。超出該范圍,電機(jī)絕緣可能受損,而低于該范圍,電機(jī)電流可能過(guò)高,終導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱過(guò)大而受損。 2.3.3電流偏差過(guò)大 2.3.3.1電流偏差過(guò)大的危害 電壓的監(jiān)測(cè)更多的是反映電源供電的情況,而電機(jī)用電的情況則由電流的監(jiān)測(cè)情況來(lái)反應(yīng),電機(jī)的過(guò)載會(huì)導(dǎo)致電流偏大 2.3.3.2電流偏差過(guò)大的原因 電流的數(shù)值能夠真實(shí)地反映用電設(shè)備的使用情況,一般會(huì)有以下幾類異常電流偏差。 電流過(guò)大:當(dāng)發(fā)現(xiàn)電機(jī)電流超過(guò)限定數(shù)值時(shí),應(yīng)當(dāng)先行檢查電機(jī)的供電情況,是否有欠壓或者過(guò)壓的情況發(fā)生;供電電源正常時(shí),過(guò)流的發(fā)生意味著電機(jī)的負(fù)載發(fā)生了異常變大,軸承的磨損、缺油會(huì)造成電機(jī)負(fù)載變大;而電機(jī)負(fù)載側(cè)的問(wèn)題也會(huì)造成電機(jī)的負(fù)載變大導(dǎo)致過(guò)流現(xiàn)象的發(fā)生;其次,當(dāng)電機(jī)的絕緣發(fā)生問(wèn)題時(shí),會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的相間短路或者對(duì)地短路,這些問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致過(guò)流現(xiàn)象的發(fā)生,絕緣問(wèn)題的一般還伴有電流不平衡的現(xiàn)象。 電流過(guò)?div id="4qifd00" class="flower right"> 電流偏差過(guò)大:電流偏差分為兩類,當(dāng)電流的數(shù)值發(fā)生偏差時(shí),一般會(huì)有三類原因:一是電源的問(wèn)題,供電電壓的不平衡會(huì)直接導(dǎo)致電機(jī)電流的不平衡 電流不平衡:不同于電機(jī)的電流數(shù)值不平衡,當(dāng)電機(jī)的對(duì)地絕緣產(chǎn)生問(wèn)題時(shí),可能反應(yīng)在三相電流數(shù)值上的變化并不明顯,三相電流數(shù)值并未明顯增大,同時(shí)三相電流的數(shù)值也并未失衡,但通過(guò)諸如的功率分析儀等儀器設(shè)備,對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行分析,會(huì)發(fā)現(xiàn)有零序負(fù)序電流的產(chǎn)生,意味著電機(jī)對(duì)地產(chǎn)生了明顯的放電現(xiàn)象。提早的發(fā)現(xiàn)這類問(wèn)題能夠在絕緣徹底擊穿前解決這類隱患。 2.3.3.3傳統(tǒng)電機(jī)電流偏差的限值 幾乎電機(jī)的任何一部位的異常,都能時(shí)時(shí)地體現(xiàn)在時(shí)時(shí)的電流數(shù)值上,因此,本文對(duì)電機(jī)電流的偏差給出了一個(gè)限值,當(dāng)電流與額定值偏差超出+15*~-30*,或者三相不平衡超出10*時(shí),電機(jī)運(yùn)行就有可能有異常發(fā)生,需要仔細(xì)檢查電機(jī)的運(yùn)行情況。 3電機(jī)可靠性影響因素 3.1概述 電機(jī)作為一種將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的用電設(shè)備,廣泛應(yīng)用于各類場(chǎng)合,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便 3.2可靠性降低的因素 3.2.1環(huán)境因素 電機(jī)在設(shè)計(jì)制造時(shí)