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造成電機繞組溫度過高的原因一般有哪幾類

時間:2025-09-09 15:54:00來源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語:?電機作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中不可或缺的動力設(shè)備,其運行狀態(tài)直接影響著設(shè)備的安全性和使用壽命。

  電機作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中不可或缺的動力設(shè)備,其運行狀態(tài)直接影響著設(shè)備的安全性和使用壽命。當(dāng)電機出現(xiàn)故障時,往往會有一些明顯的征兆,及時發(fā)現(xiàn)這些征兆并采取相應(yīng)措施,可以有效避免更大的損失。以下是電機可能損壞的 10 個常見征兆,幫助您提前發(fā)現(xiàn)問題并采取應(yīng)對措施。

  異常聲響:電機內(nèi)部的“求救信號”,電機正常運行時如同輕柔的雨滴敲打窗戶,發(fā)出均勻的嗡嗡聲。若出現(xiàn)刺耳的尖嘯聲,可能是軸承缺油或磨損,就像自行車鏈條生銹時的摩擦聲;若聽到沉悶的撞擊聲,則可能是轉(zhuǎn)子掃膛,如同兩塊磁鐵強行吸附的震動。某維修平臺數(shù)據(jù)顯示,63%的電機故障前會出現(xiàn)異常聲響,其中金屬摩擦聲占比最高。

  機身過熱:觸手可及的“危險溫度”。電機外殼溫度超過環(huán)境溫度40℃即屬異常。某品牌電機實測顯示,滿載運行時外殼溫度應(yīng)穩(wěn)定在60-70℃之間。若用手觸摸明顯燙手(超過80℃),可能是繞組短路或散熱不良。某工廠電機過熱引發(fā)火災(zāi)的案例中,事故前兩周已出現(xiàn)外殼溫度持續(xù)高于85℃的預(yù)警信號。

  振動加?。菏Ш廪D(zhuǎn)子的“舞蹈”,正常電機振動幅度應(yīng)小于0.08毫米,相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑。若振動幅度超過0.15毫米,可能是轉(zhuǎn)子動平衡失效或軸承損壞。某風(fēng)電場實測發(fā)現(xiàn),振動超標(biāo)的電機故障率比正常電機高4.7倍,這種振動如同洗衣機脫水時的劇烈晃動,長期存在會加速設(shè)備老化。電流異常:電力消耗的“隱形增長”,通過電流表監(jiān)測,正常電機工作電流應(yīng)穩(wěn)定在額定值的±5%范圍內(nèi)。若電流出現(xiàn)周期性波動,可能是負載不均;若持續(xù)偏高,可能是繞組匝間短路。某制造企業(yè)能源審計顯示,故障電機平均多消耗18%的電能,這種浪費如同水管漏水般持續(xù)損耗企業(yè)利潤。

  電機作為各種旋轉(zhuǎn)機械的主要驅(qū)動設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域,一臺大型設(shè)備或一條生產(chǎn)線往往需要幾十臺、甚至數(shù)百臺的驅(qū)動和控制電機,哪怕只有其中一臺電機發(fā)生故障,將導(dǎo)致整套設(shè)備、系統(tǒng)或生產(chǎn)線故障;而現(xiàn)代化大生產(chǎn)特別強調(diào)連續(xù)性,要求成套設(shè)備可靠,不間斷地運行,由于設(shè)備運行的中斷,哪怕僅僅幾小時,其損失就可高達幾十萬、幾百萬甚至更多,嚴(yán)重的可能造成成套設(shè)備的報廢。因此,與之配套的電動機安全可靠地連續(xù)運行,顯得至關(guān)緊要。

  本文從對各類在正常運行中的電機的各個敏感參數(shù)進行檢測,指出其中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象,并提出一系列用于診斷的方法和步驟,用以幫助電機使用方較早的發(fā)現(xiàn)問題,更快的解決問題;以避免由于各種微小的故障發(fā)現(xiàn)不及時導(dǎo)致的問題擴大從而造成設(shè)備的停機甚至損壞。

  Part 1、電機故障的主要現(xiàn)象

  電動機作為能將電能轉(zhuǎn)換為機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)比較簡單,由定子和轉(zhuǎn)子兩個主要部分,以及端蓋、軸承、風(fēng)扇等輔件構(gòu)成。

  在電機運行中,這些部件都有可能出現(xiàn)問題,有些是制造過程中的工藝不當(dāng)或設(shè)計不當(dāng),有些是使用過程中的勞損或使用不當(dāng),這些問題都會造成各類的異常現(xiàn)象,綜合起來有以下幾類現(xiàn)象:溫度異常、振動噪聲異常、電參數(shù)異常等。

  Part 2、各類電機的故障現(xiàn)象及機理

  溫度異常

  電動機的主要發(fā)熱部件一般為繞組以及軸承,具體到表象上的溫度異常一般分為以下幾類:軸承溫度過高、繞組溫度過高、機殼溫度過高等。

  軸承溫度過高

  電動機的軸承作為支撐轉(zhuǎn)子的主要部件,如果出現(xiàn)溫度過高而不解決,會導(dǎo)致電機軸承損耗變大,效率變低;甚至可能導(dǎo)致電機軸承咬死,造成電機突然失速;造成整套傳統(tǒng)系統(tǒng)的損毀。因此,對電機軸承狀況的監(jiān)測至關(guān)重要。

  造成軸承溫度過高的原因一般有以下幾類磨損:機械部件在長期的運行過程中必然會發(fā)生損耗,正常運行的電機應(yīng)該每隔幾年對軸承進行更換,這方面的懈怠可能造成軸承的過度磨損。過度磨損后的軸承會產(chǎn)生一系列的現(xiàn)象,如軸承溫度過高、軸承振動變大以及軸承異響等。

  缺油:電機的軸承中會添加潤滑脂用以對軸承進行潤滑,正常運行中的電機軸承內(nèi)的潤滑脂會逐漸損耗,當(dāng)潤滑脂損耗過大時,會造成潤滑不暢,進而造成電機軸承溫度顯著升高。當(dāng)發(fā)現(xiàn)軸承溫度過高而無其他伴生現(xiàn)象時,應(yīng)當(dāng)停機檢查電機的軸承情況。

  其它:電機作為一個整體部件,各個部件的溫度過高都有可能傳導(dǎo)到軸承上而導(dǎo)致軸承溫度過高,因此,當(dāng)排查出軸承無異常后,應(yīng)當(dāng)著重檢查問題軸承附近的電機各個部件的異常狀況。

  軸承溫度顯著升高的問題需要及時排查,因為這類問題如不及時解決,當(dāng)軸承溫度過高時,可能會造成潤滑脂蒸發(fā)等現(xiàn)象,會大大增加潤滑脂的損耗,在很短的時間內(nèi)造成軸承的損壞甚至咬死,因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)軸承溫度過高時,需要及時排查,避免造成進一步的危害。

  繞組溫度過高

  作為電機電能轉(zhuǎn)換為機械能為重要的部件,電機繞組的狀態(tài)監(jiān)控非常重要,通過對繞組溫度的監(jiān)控,能夠反映很多問題,諸如軸承問題導(dǎo)致的負載過大、繞組絕緣受損、負載端異常等,都會導(dǎo)致電機的繞組溫度過高。過高的溫度會損害繞組的絕緣,傳導(dǎo)到軸承上會加速軸承油脂的損耗;因此,對繞組的溫度的監(jiān)控也同樣至關(guān)重要。

  造成繞組溫度過高的原因一般有以下幾類:

  負載異常:電機的使用方在選購電機之前會根據(jù)實際使用的情況選擇一臺合適的電機,在運行過程中的負載突然變化會導(dǎo)致電機的繞組溫度發(fā)生明顯的變化。一般負載的突然變化還會導(dǎo)致電機電流的突然變化。

  散熱異常:電機在運行的過程中,會產(chǎn)生各種損耗,其中定/轉(zhuǎn)子損耗,鐵耗都主要體現(xiàn)在繞組溫度上,這就需要靠諸如機殼上的散熱筋等部件將這部分發(fā)熱耗散出去,當(dāng)發(fā)現(xiàn)繞組溫度過高時,可檢查電機進風(fēng)口或出風(fēng)口是否有污物阻擋,散熱筋是否有損壞等現(xiàn)象。

  繞組老化:正常運行的電機內(nèi)部溫度一般較高,對于變頻器供電的電機,還存在著諧波的問題,這些問題都會導(dǎo)致繞組以及磁鋼等部件的老化,當(dāng)老化達到一定程度時,就會造成電機性能的下降,電機從正常運行狀況變成過載運行,繞組的溫度就會顯著上升,一般這類問題導(dǎo)致的繞組溫度變化比較緩慢,不太容易發(fā)生溫度的突然上升。使用兆歐表測量繞組對地絕緣電阻,正常值應(yīng)>1MΩ(對于額定電壓 380V 的電機,這一標(biāo)準(zhǔn)引自 GB 50150-2016《電氣裝置安裝工程 電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》)。若絕緣電阻持續(xù)降低或出現(xiàn)漏電,可能是絕緣層受潮、老化或破損。例如,潮濕環(huán)境下運行的電機易因冷凝水侵入導(dǎo)致繞組短路。測量前需斷開電機與電源的連接,并放電 3 分鐘以上。電機啟動時轉(zhuǎn)速緩慢、發(fā)出異響或根本無法啟動,常見原因包括電容失效(單相電機)、電源缺相、轉(zhuǎn)子斷條或機械卡死。例如,某用戶發(fā)現(xiàn)水泵電機啟動后跳閘,檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子籠條斷裂導(dǎo)致電流激增。對于頻繁啟動的電機,建議每季度檢查啟動電容容量,其衰減超過 20% 即需更換。

  運行中散發(fā)燒焦味或可見煙霧,通常是絕緣材料過熱碳化、繞組短路或潤滑油脂高溫揮發(fā)所致。此時必須立即切斷電源,否則可能引發(fā)繞組燒毀。曾有案例顯示,電機因長期過載運行導(dǎo)致漆包線熔化冒煙,修復(fù)成本超過新電機的 60%。在工業(yè)設(shè)備故障案例中,約65%的電機故障猶如潛伏的"定時炸彈",其根本誘因可追溯至維護工作的疏忽與滯后。這一觸目驚心的數(shù)據(jù)背后,折射出預(yù)防性維護體系建設(shè)的嚴(yán)重缺位。通過構(gòu)建系統(tǒng)化的狀態(tài)監(jiān)測機制,敏銳捕捉振動異常、溫升超標(biāo)、電流波動等早期"病理特征",企業(yè)能夠?qū)㈦姍C使用壽命延長30%以上——這相當(dāng)于為每臺設(shè)備額外注入數(shù)年的"青春活力"。更關(guān)鍵的是,這種前瞻性維護策略能將意外停機造成的"連鎖反應(yīng)"消弭于萌芽,避免每小時數(shù)萬元的生產(chǎn)損失如決堤之水般傾瀉。

  當(dāng)設(shè)備同時呈現(xiàn)多種異常征兆時,切忌頭痛醫(yī)頭式的簡單處置。這如同面對高燒患者僅給予退燒藥,卻忽視病灶的根治。此時亟需專業(yè)技術(shù)團隊運用"全科醫(yī)生"的思維,通過振動頻譜分析、熱成像檢測等"診斷工具"進行綜合會診,從而揪出深藏的故障根源。對于維系生產(chǎn)線命脈的關(guān)鍵電機,更應(yīng)構(gòu)建故障樹分析(FTA)模型這樣的"預(yù)警雷達系統(tǒng)",運用布爾代數(shù)等數(shù)學(xué)工具量化評估各失效路徑的風(fēng)險值,將絕緣老化、軸承磨損等潛在威脅盡數(shù)標(biāo)注在"風(fēng)險地圖"上。這種系統(tǒng)工程的思維,恰似為每臺電機配備了全天候的健康監(jiān)護儀,讓隱性故障無所遁形。


標(biāo)簽: 電機

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