在故障发生时,工程师需要尽快发现故障原因,如果能利 用手边现有的简单工具 对电机进行故障排查,将会 大大节省时间和因为停机造成的损失 。
通常,引起电机故障的原因有以下几点:
· 电机高温运行
· 电源或电机缺相
· 电机润滑不良
· 电机长期过载运行
· 电机绝缘老化
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电机高温运行
和我们生病会发烧一样,电机故障的“表象”往往是发热。所以故障诊断第一步就是测温,利用发热情况快速判断故障类型。
根据下图可以发现,引起电机发热的四大故障类型分别是绝缘、三相不平衡、机械问题和散热问题。
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散热问题:电机冷却系统故障
由于散热不良导致的发热其实是最容易解决的问题,只需要进行目视检查或者拆卸就可以进行排查,一般有以下几种可能:
· 环境温度过高,进风温度高
· 进风口有杂物挡住,使进风不畅,造成进风量小
· 电动机内部灰尘过多,影响散热
· 风扇叶片损坏或装反,造成无风或风量小
· 未装风罩或电动机端盖内未装挡风板,造成电动机无合适的风路
电机散热异常
VT06/08轻便型红外热像仪
点温仪的大小,热像仪的体验
120*90像素,清晰流畅
操作简单,防尘防水防摔
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三相不平衡
上文提到,电机发热的“病灶”之一是三相不平衡,可以通过测量温度或电参数进行 快速定性判断 :
1. 热像仪/点温仪快速排查
如下图,单相线路整体过热,温度≥70℃,或温差>15℃,可能出现了过载、三相不平衡或谐波。
2. 电参数简单计算
使用钳形表或万用表对三相的电压电流分别测量,并通过以下公式进行计算,可判断是否出现三相不平衡。
(Imax-Imin) / Imax
Max(I1/2/3-Iavg) / Iavg
电压不平衡超过 20% ,电流不平衡超过 10% 就可能造成问题。
(此方法仅适用于基础定性判断,不适合作为故障分析或预测性维护的参考数据,如需得到准确的三相不平衡度,请使用专业仪器。如 Fluke 173X系列电能质量记录仪 或 MDA-500系列电机驱动分析仪 )
Fluke 378FC
谐波与能效筛查钳表
钳口可测电压
快速计算三相不平衡
电能质量功能,排查谐波问题
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电机润滑不良
电机润滑不良,可能是轴承故障或定子,端盖损坏导致。
轴承故障:使用点温仪或热像仪,将怀疑故障的轴承与已知良好的轴承进行比较,如果温差超过10℃,则表示轴承需要更换。
在机械设备的振动点检中,振动总值可以快速的帮助工程师筛选出有问题2%-5%的设备,利用测振仪的测试结果及ISO 10816-3振动监测评估标准,可以判定机械设备整体振动总值是否超标。
Fluke 802 测振仪
3种测量模式,一键测试
100组数据存储
可监听轴承声音
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电机长期过载运行
电机长期过载运行可能原因有以下三种:
· 电动机的负载功率大于电动机的额定功率
-检查电动机和负载铭牌,比较额定功率
· 运行时负载时大时小
-检查负载工作负荷是否不断变化
· 启动电流过大
-测量并比较启动电流和正常工作电流大小
电机启动电流一般是额定电流的5-7倍,高效节能电机可高达工作电流的11倍。如果实际启动电流高于工作电流11倍以上,则表明有潜在问题,可能是电源电压过低/高或相间/匝间绝缘下降导致。
Fluke 376FC 钳形表
真有效测量值
可捕捉电机启动电流
最高2500A ac量程
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电机绝缘老化
引起电机绝缘老化一般有以下原因:
· 电机使用时间
· 极端温度、潮湿
· 粉尘、污垢、油渍及污染
· 震动、机械压力或破坏
电机需要定期进行绝缘测试,以便判断电机是否需要维护。在实际测试中,测试电压的选择和结果的解读会影响对于电机绝缘好坏的判断, 应该根据工作电压选择合适的测试电压,并根据电机类型对结果进行判定。
如果电机工作电压都在10kV以下,可以选择2500V的绝缘测试仪。
如有条件,尽量选择自动计算极化指数和吸收比的测试仪。
Fluke 1537 绝缘电阻测试仪
全中文界面
2500V最高测试电压
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