浅析机电设备安装运行故障问题
发布时间：2018-01-18来源：中国论文网 编辑：秩名
浅析机电设备安装运行故障问题
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。 调试运行的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。本文将对此问题作些探讨。
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，对设备工程的质量做出评价。
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。
一、电动机发生故障的原因
（1）故障外因
导致发动机发生故障的外因主要有： 电源电压过高或过低，起动和控制设备出现缺陷， 电动机过载， 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， 周围环境温度过高，有粉尘、 潮气及对电机有害的蒸汽和其它腐蚀性气体。
（2）故障内因
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。旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。
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。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。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。
二、电动机起动前的检查与试运行检查
（1） 启动前的检查
新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地 （机壳） 之间的绝缘电阻， 测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。
通常对 500V 以下的电动机用500V 兆欧表测量，对 500~3000V 电动机用 1000V 兆欧表测量其绝缘电阻， 按要求， 电动机每 1kV 工作电压， 绝缘电阻不得低于 1 兆欧， 电压在 1k 伏以下、 容量为了 1000 千瓦及以下的电动机， 其绝缘电阻应不低于 0.5 兆欧。如绝缘电阻较低， 则应先将电动机进行烘干处理， 然后再测绝缘电阻， 合格后才可通电使用。
检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次， 确认各环节动作无误， 包括信号灯显示正确与否。
检查电动机引出线的连接是否正确， 相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。检查电动机内部有无杂物， 用干燥、 清洁的 200-300kPa 的压缩空气吹净内部(可使用吹风机或手风箱等来吹)， 但不能碰坏绕组。检查电动机铭牌所示电压、 频率与所接电源电压、 频率是否相符，电源电压是否稳定 （通常允许电源电压波动范围为±5%） ， 接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动， 还要检查起动设备的接线是否正确。
检查电动机紧固螺栓是否松动， 轴承是否缺油， 定子与转子的间隙是否合理， 间隙处是否清洁和有无杂物。 检查机组周围有无妨碍运行的杂物， 电动机和所传动机械的基础是否牢固。
检查保护电器 （断路器、 熔断器、 交流接触器、 热继电器等） 整定值是否合适。 动、 静触头接触是否良好。 检查控制装置的容量是否合适， 熔体是否完好， 规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。
电刷与换向器或滑环接触是否良好， 电刷压力是否符合制造厂的规定。检查启动设备是否完好， 接线是否正确， 规格是否符合电动机要求。 用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴 （如水泵、 风机等） ， 检查转动是否灵活，有无卡涩、 摩擦和扫膛现象。确认安装良好， 转动无碍。
（2） 电动机试运行过程中检查
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。
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。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。 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。 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。
（3） 试运行时检查
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。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。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。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。检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。
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） 。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） 。
三、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：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问题及时解决。
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。
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， 以防止吸入电机内部， 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。
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。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。
四、结束语
总而言之，随着电动机及控制设备的不断发展， 电动机及控制设备的技术性能也日益完善。电动机的保护往往与控制设备及其控制方式有一定关系， 即保护中有控制， 控制中有保护。
因此， 使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用， 此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核， 至于保护功能， 由配套的保护装置来完成。
参考文献
[1] Lee Ann Tegtmeier. 发动机维修:成本与性能的平衡. 航空维修与工程. 2009， 3
[2]黄鹏， 刘习成. 电控发动机维修中不可忽视细节. 公路与汽运.2007， 3
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。 调试运行的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。本文将对此问题作些探讨。
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，对设备工程的质量做出评价。
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。
一、电动机发生故障的原因
（1）故障外因
导致发动机发生故障的外因主要有： 电源电压过高或过低，起动和控制设备出现缺陷， 电动机过载， 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， 周围环境温度过高，有粉尘、 潮气及对电机有害的蒸汽和其它腐蚀性气体。
（2）故障内因
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。旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。
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。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。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。
二、电动机起动前的检查与试运行检查
（1） 启动前的检查
新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地 （机壳） 之间的绝缘电阻， 测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。
通常对 500V 以下的电动机用500V 兆欧表测量，对 500~3000V 电动机用 1000V 兆欧表测量其绝缘电阻， 按要求， 电动机每 1kV 工作电压， 绝缘电阻不得低于 1 兆欧， 电压在 1k 伏以下、 容量为了 1000 千瓦及以下的电动机， 其绝缘电阻应不低于 0.5 兆欧。如绝缘电阻较低， 则应先将电动机进行烘干处理， 然后再测绝缘电阻， 合格后才可通电使用。
检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次， 确认各环节动作无误， 包括信号灯显示正确与否。
检查电动机引出线的连接是否正确， 相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。检查电动机内部有无杂物， 用干燥、 清洁的 200-300kPa 的压缩空气吹净内部(可使用吹风机或手风箱等来吹)， 但不能碰坏绕组。检查电动机铭牌所示电压、 频率与所接电源电压、 频率是否相符，电源电压是否稳定 （通常允许电源电压波动范围为±5%） ， 接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动， 还要检查起动设备的接线是否正确。
检查电动机紧固螺栓是否松动， 轴承是否缺油， 定子与转子的间隙是否合理， 间隙处是否清洁和有无杂物。 检查机组周围有无妨碍运行的杂物， 电动机和所传动机械的基础是否牢固。
检查保护电器 （断路器、 熔断器、 交流接触器、 热继电器等） 整定值是否合适。 动、 静触头接触是否良好。 检查控制装置的容量是否合适， 熔体是否完好， 规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。
电刷与换向器或滑环接触是否良好， 电刷压力是否符合制造厂的规定。检查启动设备是否完好， 接线是否正确， 规格是否符合电动机要求。 用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴 （如水泵、 风机等） ， 检查转动是否灵活，有无卡涩、 摩擦和扫膛现象。确认安装良好， 转动无碍。
（2） 电动机试运行过程中检查
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。
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。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。 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。 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。
（3） 试运行时检查
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。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。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。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。检查电动机运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。
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） 。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） 。
三、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：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问题及时解决。
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。
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， 以防止吸入电机内部， 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。
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。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。
四、结束语
总而言之，随着电动机及控制设备的不断发展， 电动机及控制设备的技术性能也日益完善。电动机的保护往往与控制设备及其控制方式有一定关系， 即保护中有控制， 控制中有保护。
因此， 使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用， 此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核，而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核， 至于保护功能， 由配套的保护装置来完成。
参考文献
[1] Lee Ann Tegtmeier. 发动机维修:成本与性能的平衡. 航空维修与工程. 2009， 3
[2]黄鹏， 刘习成. 电控发动机维修中不可忽视细节. 公路与汽运.2007， 3