电动机的使用和维护

一、电动机的日常运行和维护

为了保证电动机的正常运行，延长使用寿命，电动机日常运行中的监视和维护很重要，它可以防微杜渐，把事故消灭在萌芽之中。

1、电动机起动前的检查

a. 新安装或长期停用的电动机，起动前应做好如下检查

电动机基础是否稳固，螺栓是否拧紧，轴承是否缺油，油是否合格；电动机接线是否符合要求，绝缘电阻是否合格等。

熔丝摆设是否符合要求；起动设备接线是否正确；起动装置是否灵活，有没有卡住现象；油浸自耦降压起动设备的油是否变质，油量是否合上；触头接触是否良好。

电动机和起动设备的金属外壳是否可靠接地或接零。

b. 正常运行的电动机，起动前应做如下检查

检查三相电源是否有电，电压是否过低；熔丝有无损坏，安装是否可靠。

联接器的螺栓和销子是否紧固； 皮带连接是否良好； 松紧程度是否合适； 机组转动是否灵活，有无摩擦、卡住、串动和不正常声响。电动机周围是否有防碍运行的杂物和易燃品等。

c. 起动电动机时应注意的事项

起动电动机时近旁不应有人，拉合刀闸时操作人员应站在一侧，防止电弧烧伤；使用双刀闸起动、星角起动或自耦降压起动，必须遵守操作顺序。

几台电动机共用一台变压器时，应由大到小，一台一台地起动。一台电动机连续多次起动时，应按有关规定保留适当间隔时间，防止过热，连续倾动不宜超过3－5次。

合闸后如电动机不转或转速很慢，声音不正常时，应迅速拉闸检查，找出原因后，再行起动。

2、电动机的日常检查

a. 监督电动机发热情况电动机在运行中发热情况十分重要，如不注意，容易烧毁电动机或减少其使用寿命。实用中电动机温度超过其允许值时，即便不烧毁电动机，也要损坏绝缘，是电动机寿命缩短。如A级绝缘的电动机允许温度100℃以下使用，一般可用20年，如在140℃下使用，能用一个半月，如在225℃下使用，仅3小时就坏了。

依据电动机的类型与绕组所用的绝缘等级，制造厂对绕组和铁芯等都规定有最大允许温度和最大允许温升见下表。温度和温升的关系如下：

温度 = 温升 + 周围空气温度

温升 = 温度 - 周围空气温度

电动机铭牌上所标定的电流值是额定电流值，是指室温为35℃（某些国产电动机为40℃）时的数值。在35℃（或40℃）时，电动机电流不允许超过铭牌上所规定的电流值，否则电动机定子线圈将因过热而损坏，电动机散热一般随气温升高而恶化，气温下降而改善，相应的电动机额定电流也随着变动。b. 监督电动机电流额定值

    c. 注意电源电压的变化

电源电压的变化是影响电动机发热的原因之一，电源电压增高或过高，则电动机电流增大，发热增加；电源电压过低，当电动机负荷不变时，则电流又要增大，定子线圈也会增加发热，因此发动机运行中电源电压要求稳定在一个范围内。一般在电动机出力不变的情况下，允许电源电压在+10%～-5%的范围内变化。

d. 注意三相电压和三相电流的不平衡程度

三相电压的不平衡也会引起电动机的额外发热，电动机在运行中，应检查其三相电压是否平衡。三相电压的不平衡程度在额定功率下，允许相间电压差不大于5%；电动机的三相电压不平衡，电流也要出来相应的不平衡，或者由于定子绕组三相阻抗的不相等，也会造成电流的不平衡。一般情况下，电动机三相电流的不平衡不是由三相电源电压引起的，而是表明电动机有故障或定子绕组有层间短路现象，一般三相电流的不平衡程度不允许大于10%，严重的三相电流不平衡一般是由一相保险丝熔断造成电动机单项运行所致。

e. 注意电动机的振动

电动机振动过大，必须详细检查基础是否牢固，地脚螺丝是否松动，皮带轮或联轴器是否松动等。有时振动是由转子不正常而引起的，也有因短路等引起的，应详细查找原因，设法消除。

f. 注意电动机的声音和气味

电动机正常运行时声音应均匀，无杂音和特殊声。如声音不正常，可能有下述几种情况：

特大嗡嗡，说明电流过量，可能是超负荷或三相电流不平衡引起的，特别是电动机单相运行时，嗡嗡生更大。咕噜咕噜声，可能是轴承滚珠损坏而产生的声音。

不均匀的碰撞声，往往是由于转子与定子相檫发出的异声，即扫膛声。应立即判断处理。在电动机运行中，有时因超负荷时间过久，以致绕组发生绝缘损坏，就可以嗅到一种特殊的绝缘漆气味。当发现电动机有异常和异味时，应停机检查，找出原因，消除故障，才能继续运行。

除了上述各项外，电动机在运行中还应注意其通风情况和周围环境的清洁，以及电刷轴承的工作状况和发热情况等。

3、电动机的故障停机运行中电动机有下列情况之一时，应立即切断电源，停机检查； a. 运行中发生人身事故；

b. 电动机发响发热的同时，转速急速下降；

c. 电动机起动设备冒烟起火， 电动机所拖动的机械发生故障； 所带机械的传动装置结构折断 （断等）；

d. 电动机轴承超过规定的高热；电流超过铭牌规定或运行中电流猛增；⑤电动机发生强大振动。

4、电动机的定期维护电动机除了做好运行中的维护监视外，经过一定时间运行后，还应进行定期检查和维护保养，这样才能保证电动机的安全运行并延长使用寿命。

二、异步电动机的常见故障及处理

异步电动机的故障较多， 但一般可分为电气和机械两部分。 电气部分故障包括各种类型的开关、按钮、熔断器、电刷、定子绕组及起动设备等。机械方面的故障包括轴承、风叶、机壳、联轴器、端盖、轴承盖、转轴等。

电机发生故障之后，必须迅速准确地掌握故障发生的原因，以便尽快修复。一般分析电动机故障的步骤为：
1、清楚地了解电动机的规格和构造，并详细询问，了解故障发生的情况，尤其是故障发生前后的变化。

2、仔细观察电动机所发生的现象，有无怪声、震动、发热、冒烟、焦臭味等。

3、若最初的故障现象还不够明显，可借助仪器进行测试。

4、根据现象和理论分析，作出判断。

三相异步电动机的几种故障及处理方法分别介绍如下。

1、电动机定子耐压强度不良经验表面，成品电机返修的原因大部分由于绕组绝缘方面的缺陷，造成绕组绝缘被击穿。

2、电动机空载电流偏大电动机空载电流包含两个分量：空载电流励磁分量和空载电流的有功分量。空载电流与设计、导磁材料和制造水平等有关，还与电机的功率和极数有关。一般情况下，电动机空载电流与满载电流存在着一定的比例关系。功率小、极数多、空载电流与满载电流的比值就大。

3、电动机三相电流不平衡

当三相电源对称时，异步电动机在额定电压下的三相空载电流，任何一相与平均值的偏差不得大于平均值的10％。只有在三相电压不平衡过大，或电动机本身有了故障，电动机才会产生较大的三相电流不平衡。

三相电流不平衡除会使电动机产生额外发热外，还会造成三相旋转磁场不平衡，使电动机发出特殊的低沉声响，机身也因此而振动。

为使电动机三相电流平衡，必须使定子（半成品）三相电流保持平衡。当定子通以三相对称的中频低电压时，定子三相电流中的最大值同最小值之差与三相电流平均值之比，不得大于1％。

4、电动机温升高

电动机是使电能转变成机械能的机器，在能量转换过程中，会有损耗，这种损耗主要是：

铁损耗 ( 包括磁滞损耗和涡流损耗 ) 。其大小与铁芯磁通密度、硅钢板性能、制造工艺有关。绕组铜（铝）损耗。其大小与绕组电阻成正比，与绕组电流平方成正比。机械损耗。轴承摩擦以及电机转动部分与空气摩擦损耗（包括风扇所耗功率）。

上述各种损耗最后转变为热，使电动机温度提高。当电动机在额定工作状况下正常运行时，其温升不应超过温升限值。

造成电多极过热的原因是很复杂的。电源，电动机本身和负载三方面的异常情况都会造成电动机过热，通风散热不良也会引起电动机过热。

电动机长期过热，会使电机绝缘热老化，影响电机使用寿命。

对于出厂前温升不合格的电机，可将定子（带机壳）再浸漆与烘干以遍，可降低温升3～5℃。

对于在使用中的电机，若温升高，应停机查明故障原因排除故障后再用。

5、电动机启动性能

三相异步电动机的短路试验，是将转子堵住，在定子绕组上施以三相电压下进行。短路试验是确定电动机在额定电压下的最初起动电流（堵转电流）与最初起动转矩（堵转转矩），以考核笼型转子的铸铝质量及转子槽形尺寸等设计的合理性。

制造质量稳定时，同规格笼型异步电动机在规定短路电压下的短路电流，一般只相差3～6％，很少超过10％，短路损耗一般只相差5～10％，三相短路电流的不平衡度，一般也不应超过2～3％。

为保证产品的起动性能和效率合格，短路试验数据不得超过允许的波动范围。否则，应分析原因，排除故障。

6、电动机的振动与噪音
电动机在正常运行时，机身应该平稳，声音应该低而且均匀。

电动机的振动，包括电磁振动和机械振动。电磁振动是由于电动机气隙磁场相互作用，产生随时间和空间变化的径向力，是定子铁心和机座作周期性变形，即定子发生振动。另外，因气隙磁场中含有各种谐波磁场，因而产生谐波转矩，也使电动机振动。

引起电动机振动的主要原因是机械振动，如转子动平衡或风扇平衡不良、轴伸的联接器轴孔偏心、轴伸弯曲等因素，而产生离心力引起的机械振动。转子动平衡不良，是电机振动过大的常见原因。由转子不平衡离心惯性力所引起的振动，与转速的平方及转子残余不平衡度成正比。机座上各点的振动，还随离转子重心轴向距离的增加而增大。此外，定、转子绕组三相不对称，甚至单相运作或匝间短路；笼型转子断条、脱焊或端环开裂，具有举刷装置的绕线转子异步电动机，集电环的短接片与短路环的触头接触不稳定；轴承质量低、电动机装配质量低、零件加工精度低、联轴器连接松动、安装基础不平或有缺陷，定、转子相檫等，对电动机振动均有影响。

电动机的噪音源可分成三大类：通风噪音、机械振动噪音和电磁噪音。

通风噪音常常是电动机噪音的主要部分，尤其是高速电机，及转速在1500r/min以上、风扇直径大于 200mm的电机。通风噪音是电动机旋转时，风扇和转子凸出部位使空气产生冲击和摩擦而引起，它随风扇及转子圆周速度的提高而显著增强。

机械振动噪音主要由滚动轴承引起。它是低速中、小型电机噪音的主要部分，尤其是转速在1500r/min以下、风扇直径较小的电机。电机转子的振动，滚动轴承的损坏或严重缺油，以及轴承质量低劣都会发出噪音，同上滚动体旋转不均匀还使端盖表面也发出噪音。为了减少电机的轴承噪音，除正确选用轴承外，还应保证轴承装配后的正常工作游隙，并保持轴承清洁。

电磁噪音是异步电动机在运行中，有定、转子齿谐波磁通相互作用而产生的定、转子之间径向交变磁拉力，引起定子周期振动而发出噪音。当定、转子槽配合选择不当、绕组节距选择不对、电动机接线错误、转子槽斜度不够等，电磁噪音也会提高。

除此以外，在成品电机试验和大修完的电机作空载运转时，有时出现不正常音响，如由转子端环或转子风叶与定子绕组的绝缘之间相摩擦而产生的摩纸声， 其原因是相间绝缘纸垫的不正或太大，必须打开电机进行修整。

7、电动机扫膛电动机转动时转子与定子内圆相碰檫，称为电动机扫膛。扫膛分实扫与虚扫，电动机扫膛时转子外表面和定子内圆会出线檫痕。

实扫，即定、转子铁心相檫，说明定、转子间气隙不均匀。严重的扫膛会使定子内圆局部产生高温，槽面的绝缘在高温下变得焦脆，造成绕组接地或短路；还可能引起电机振动和噪音，并使电气性能下降。

虚扫。即定、转子铁心没有实际相檫，而是转子与定子内圆凸出的绝缘物质或油污相檫，说明电机内部不清洁。

8、电动机轴承过热

在小型电机中，一般前、后端均应采用滚珠轴承。在中型电机中，一般传动端采用滚柱轴承，另一端采用滚珠轴承，也有采用滑动轴承结构。轴承发热是异步电动机最常见的故障之一。