论机电设备调试、故障分析及运行维护

2022-09-11

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, 较大容量的电动机机会便多一些。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 (尤其是大型电动机更需要重视) , 并对检查的结果加以分析。

1 电动机试运行检查

1.1 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) 使用三角启动器和自耦减压器时, 软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。

1.2 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) 。

(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) 。

2 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。

2.1 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。

2.2 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。

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。电动机若出现振动, 会引起与之相连的负载部分不同心度增高, 形成电动机负载增大, 出现超负荷运行, 就会烧毁电动机。因此, 电动机在运行中, 尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动, 接地装置是否可靠, 发现问题及时解决。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。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, 尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机, 对温升的监视更为重要。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。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺, 轴承间隙是否过大晃动, 内环在轴上有无转动等。出现上述任何一种现象, 都必须更新轴承后方可再行作业。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。要定期检修电动机, 清洁内部, 更换润滑油等。电动机在运行中, 进风口周围至少3m内不允许有尘土、水渍和其他杂物, 以防止吸人电机内部, 形成短路介质, 或损坏导线绝缘层, 造成匣间短路, 电流增大, 温度升高而烧毁电动机。所以, 要保证电动机有足够的绝缘电阻, 以及良好的通风冷却环境, 才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。

(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) 对绕线式电动机, 要经常注意电刷与滑环间的火花是否过大, 如火花过大。要及时做好清洁工作, 并进行检修。

(6) 保持电动机在额定电流下工作电动机过载运行, 主要原因是由于拖动的负荷过大, 电压过低, 或被带动的机械卡滞等造成的。若过载时间过长, 电动机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便老化失效而烧毁。因此, 电动机在运行中, 要注意检查传动装置运转是否灵活、可靠;连轴器的同心度是否标准;齿轮传动的灵活性等, 若发现有滞卡现象, 应立即停机查明原因排除故障后再运行。

(7) 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。如果超过则表明电动机有故障, 必须查明原因及时排除。