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1、 Triple-phase Synchronous motor 三相同步电动机 同步电机是一种转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。其转子转速n与磁极对数p、电源频率f之间满足n=60f/p。转速n决定于电源频率f，故电源频率一定时，转速不变，且与负载无关。具有运行稳定性高和过载能力大等特点。常用于多机同步传动系统、精密调速稳速系统和大型设备等。 一、同步电机的基本结构 同步电机的结构型式多样，转子结构有隐极式和凸极式，四极以上的同
2、步电机转子多用凸极式。安装方式有卧式、悬挂式、半悬挂式和立式等。同步电机一般都由定子、转子、轴承、底板、端盖以及集电环、刷架构成，防护等级为IP44以上的电机还包括冷却器。下面对上述各部件作简要说明： 1、定子 定子由机座、定子铁心和定子线圈及支撑定子线圈端部的端箍和支撑件等构成。 1.1机座 机座有圆形机座和方形机座(箱式结构)，均由钢板焊接而成。大型卧式安装的圆形机座的电机，机座中心可下沉，机座下部有时下沉到安装平面以下的地坑里，因而电机的中心高不受外圆尺寸限制。方形机座一般用在防护等级要求较高的电机，多采用空-空冷却或空-水冷却，冷却器一般置于机座的上方，电机铁
3、心外径受中心高限制，机座下部一般不低于安装平面。 1.2定子铁心 定子铁心由机座和压装在机座内的硅钢板组成。铁心压装分为内压装和外压装：内压装即以机座内圆定位，等硅钢片压入机座再用拉紧螺杆和压圈拉紧固定在机座上；外压装即先制作铁心骨架,硅钢片压装在骨架中，嵌线后经真空压力浸漆处理再套入机座内。 1.3定子线圈 定子线圈由具有相应绝缘和电压等级的电磁线绕制而成，经过匝间和对地耐电压试验合格的线圈才能嵌入定子铁心槽内。线圈直线部分用槽楔压紧，端部用涤纶套管装线圈、端箍和支撑件牢牢的绑扎在一起，经过浸漆处理后，整个定子成为一个牢固整体。定子线圈可以有B级和F级绝缘，特殊情况也
4、有H级绝缘，10KV以上都采用F级。定子线圈是电机关键的部件，容易因弄脏、受潮、绝缘损坏而使电机烧坏，使用维护时要非常注意保护。 定子引出线一般有6个出线头，并用U1、V1、W1和U2、V2、W2作标记，如果连成“Y”接，即将U2、V2、W2连在一起；如果连成“△”接，即U2-V1、V2-W1、W2-U1出三个接线头，高压电机一般都用Y接线。 2 转子 同步电机的转子可分为隐极式和凸级式，一般都由磁极、磁轭、转轴和集电环组成。 2.1磁极分为隐极式和凸极式。隐极式磁极是在转子圆周不均匀地开槽，转子线圈做成同心式线圈，嵌放在槽内，用金属槽楔固定线圈,两端用护环箍紧，该结构
5、机械强度高，线圈散热好，多用在1500转以上的电机。1500转及以下的绝大多数电机用凸级式磁极. 2.2凸极式磁极由磁极铁心、磁极线圈、磁极螺杆构成，励磁引出线标记为F1和F2。 2.2.1磁极铁心是用端板、拉杆、铆杆将磁极冲片铆压成整体,在极靴装入阻尼条(起动绕组),两端焊上阻尼环,并在铁心两端槽口处打洋冲孔,将阻尼条挤紧防止轴向窜动,也可在阻尼条伸出铁心两端套上铜管来固定 2.2.3磁轭、转轴 磁轭大多数采用铸钢,也有采用钢板焊接,直径较小,磁轭直接与轴连接在一起.转轴材料一般采用45钢和35钢,特殊情况采用合金钢 2.2.4转子装配:先将磁轭热套在转轴上,在磁
6、极铁心极身处裹包好绝缘,垫好绝缘垫片,套入磁极线圈,装上磁极螺栓,即可安装在磁轭上.装配时注意,绝缘垫片不能多垫,也不能少垫,多垫了影响气隙,少垫了有可能磁极线圈压不紧.在磁极螺栓拧紧的情况下,一般控制磁极铁心与磁轭之间的间隙在0.15mm以内,同时要注意两极靴之间的距离要均匀,各磁极铁心的端部轴向位置要平齐.装上勺形风扇.整体浸漆,以提高机械强度、防潮和散热性能 转子是电机的心脏,是由许多零部件装配而成,在电磁力和离心力共同作用下高速旋转,各零部件和紧固件容易松动,造成机械事故,因此,装配时所有紧固件必须拧紧,并有防松措施,请装配和维护工作者要注意经常检查,发现问题要及时处理. 3、轴承
7、装置 3.1滚动轴承装置 3.1.1为提高轴伸端轴承的承载能力和使用寿命,滚动轴承装置一般为三轴承结构:在轴伸端用一个滚柱轴承和一个球轴承并列,由滚轴承承受径向负荷,而球轴承仅承受轴向负荷(故球轴承外圈与端盖内圆径向通常留用间隙),而非轴伸端用一个滚柱轴承.也可以用两轴承结构. 3.1.2为了防止轴伸端的轴承装置,还是非轴伸端的轴承装置,都是采用迷宫式结构,并用密封圈密封,不仅可防止轴承的润滑脂漏到电动机内部,损坏线圈的绝缘,还可以防止外面的灰尘和水进入轴承室,保持轴承清洁. 3.1.4装有加油管和排油管,便于更换润滑油脂,并在机座上钉有标牌,指示加、排油管的位置和加油时间.可以不停机
8、加油和排油 3.1.5轴承装置的防护等级为IP54.根据需要可设计成IP55,如户外型和露天使用的电动机. 3.1.6所供给电动机的轴承型号规格和润滑脂牌号,见随机提供的外形图 3.2滑动轴承装置 3.2.1滑动轴承是电机的一个独立部件.端盖式滑动轴承安装在电机机座的端板上.座式滑动轴承安装在电机的底板上. 3.2.2在滑动轴承两面均设有进油孔、油位观察孔或出油孔、轴承测温元件安装孔、排油孔、加热器孔,其中进油孔和出油孔是供压力油循环润滑的. 3.2.3滑动轴承分为非调心柱面滑动轴承、端盖式自调心球面滑动轴承以及座式自调心球面滑动轴承.自调心球面滑动轴承轴瓦与轴承座为球面接触.
9、3.2.4滑动轴承采用浮动式迷宫密封与气密封结构.有利于防止轴承漏油. 2.3.2.5为防止电动机轴电流,端盖式滑动轴承在非轴伸端轴承座上贴有绝缘层,而座式滑动轴承在轴承与底板之间垫有绝缘板. 3.2.6滑动轴承有三种润滑方式:自润滑,利用油环给轴承供油;压力油循环润滑,利用外部油泵、油管与轴承构成的供油系统给轴承供油;复合润滑方式,是前两种润滑方式的合成,即压力和油环供油的复合.润滑油牌号见随机提供的外形图. 3.2.7端盖式滑动轴承基本外壳防护等级为IP44,根据需要也可采用IP54、IP55、.IP54和IP55防护等级在IP44防护结构基础上再加一道防水、尘外盖. 3.2.8轴
10、瓦采用单油楔圆柱形结构,轴瓦有止推面及无止推面两种结构型式.有止推面的轴瓦仅是用来限制电机本身所产生的轴向推力,不承受外来推力负荷,若采用滑动轴承的电机需承受外来轴向推力,订货时须特别说明. 3.2.9前后两端轴承的轴瓦装配有互换性(当轴承规格不同时不能互换) 3.3底板一般都由钢板焊接而成.电机定子和座式轴承均装在底板上,通过底板与基础的地脚螺栓联接,把电机固定在基础上.除支承电机定、转子的重量外,还要承受电磁作用力,所以底板必须有足够的刚度和机械强度 4、端盖 端盖一般用钢板焊接而成.采用端盖轴承电机的端盖除起防护作用外,还要起支承转子的作用,需用厚钢板焊成.如果采用座式轴
11、承,端盖不起支承作用,仅起防护作用,可用薄钢板焊成. 5、集电环 集电环分为套筒式和装配式.套筒式包括轴套、绝缘、钢环(铜环) 和导电标,将轴套外圆包上多层云母板,再将两个钢环(铜环) 加热套在轴套外圆的绝缘层上,然后装上导电杆和绝缘管.装配式包括集电环座、钢环(铜环) 、导电环、螺栓、绝缘套管和绝缘垫片等,钢环(铜环)用螺栓、绝缘套管和绝缘垫片装在集电环座上.装配式结构比套筒式牢靠,可用在1000-1500转的电机上,而套筒式一般用在750转以下.集电环表面与碳刷接触,在高速旋转中通过转子的励磁电流,如果接触面接触不好或跳动,容易产生火花,使碳刷和集电环表面烧毛,容易磨损,因此集
12、电环表面粗糙度要求在1.6以上,并且旋转时其跳动量不大于0.1mm. 6、碳刷架 碳刷架由刷杆座、刷杆、导电板、碳刷盒、弹簧攻电刷组成.一般电刷盒尺寸的加工精度要求较高,使电刷装进盒内既能上下滑动自如,又不至于因间隙过大在集电环旋转时卡死.电刷弹簧压力要调整适当,一般调到0.015-0.03MPa之间.电刷盒与集电环表面的距离保持在3-5mm. 7、空-空冷却器 所谓空-空冷却器,就是冷却器中的冷却管吸收电动机内循环风中的热量,由装在非轴伸端的外风扇吹入冷却管的冷空气带走. 7.1冷却管两端挤压扩口后固定在两端端板上,具有良好的密封性能 7.2整个冷却器经过浸防锈漆
13、处理,具有防锈蚀能力. 7.3冷却器置于机座顶部,也有装在机座下部的结构,安装和吊运时可以拆开. 8、水-空冷却器 所谓水-空冷却器,就是冷却器中的冷却管吸收电动机内循环风中的热量,由通入冷却管中的冷却水带走,具有比空-空冷却器较好的冷却效果和降噪声效果. 8.1冷却器经过0.5MPa压力的水压试验 8.2冷却器可以从其外壳中抽出,便于检修和更换 8.3水-空冷却器置于机座顶部,安装和吊运时可以拆开 8.4冷却水需要达到工业用自来水的标准,进水水温不得高于33℃,也应不低于5℃.进水水量可以见随机提供的外形图,进水水压为0.1-0.3MPa. 9、其他辅助装置的说明
14、9.1 定子测温装置 一般在定子线圈上下层之间埋入测温元件,其引出线接到测温无件出线盒内,通过接线柱与外面的温度显示或控制装置连接.测温元件型号及参数见电动机外形图 9.2轴承测温装置 轴承测温元件固定在轴承或端盖轴承上.若为滚动轴承,则测温元件引出线接到机座侧面的测温元件出线盒内,与定子测温元件共一个出线盒;若是滑动轴承,测温元件本身带有出线盒. 9.3定子出线盒 定子出线盒由出线盒座、出线盒盖、绝缘套管(高压瓷瓶)和接线柱等主要零部件组成,根据电压等级有低压出线盒 和高压出线盒.低压出线盒内一般有三个接线柱.而高压出线盒内有三个接线柱和六个接线柱.采用圆
15、形机座需要地坑安装的大型电机,其定子出线如无特殊要求可从电机端盖底部引出,在地坑与外线路直接连接,可不需要定子出线盒 .根据需要也有在电机两侧设置定子主出线盒 和副出线盒,主出线盒有三个接线头,分别为U1、V1、W1.副出线盒 也有三个接线头,分别为U2、V2、W2,可将定子绕组接成Y接或△接.根据需要可在每相装设电流互感器,用作差动保护,或中性点通过避雷器接地以防雷击,但订货必须说明 二、同步电动机的分类 转子用直流电进行励磁 它的转子做成显极式的，安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的，接成具有交替相反的极性，并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一
16、只小型直流发电机或蓄电池来激励，在大多数同步电动机中，直流发电机是装在电动机轴上的，用以供应转子磁极线圈的励磁电流。由于这种同步电动机不能自动启动，所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围，结构与异步电动机相似。 当在定子绕组通上三相交流电源时，电动机内就产生了一个旋转磁场，鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流，从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后，其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速，此时转子磁场线圈经由直流电来激励，使转子上面形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。 转子不需要励磁的同
17、步电机 转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上，也能运用于多相电源上。这种电动机中，有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似，同时有一个鼠笼转子，而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子，转子磁极是由一种磁化钢做成的，而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的，而当电动机旋转到一定的转速时，转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的，因此它的数目应和定子上极数相等，当电动机转到它应有的速度时，鼠笼绕组就失去了作用，维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极，使之同步 二、同步电机的基本工作原理 励磁绕组通入直流电流后建立恒定磁场，
18、原动机拖动转子以转速旋转时，其磁场切割定子绕组而感应交流电动势. 三、励磁方式简介 获得励磁电流的方法称为励磁方式。目前采用的励磁方式分为两大类：一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下： 1 直流励磁机励磁 直流励磁机通常与同步发电机同轴，采用并励或者他励接法。采用他励接法时，励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。 2 静止整流器励磁 同一轴上有三台交流发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供，待电
19、压建立起来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。 3 旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对于大容量的同步发电机，其励磁电流达到数千安培，使得集电环严重过热。因此，在大容量的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统，如图15.7所示。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁
20、机经静止的晶闸管整流器整流后供给。由于这种励磁系统取消了集电环和电刷装置，故又称为无刷励磁系统。 四、额定值 同步电机的额定值有： ☆额定容量 (VA,kVA,MVA等) 或额定功率PN (W,kW,MW等) ：指电机输出功率的保证值。发电机通过额定容量值可以确定电枢电流，通过额定功率可以确定配套原动机的容量。电动机的额定容量一般用kW数表示，补偿机则用kVAR表示。 ☆额定电压(V,kV等) ：指额定运行时定子输出端的线电压。 ☆额定电流(A) ：指额定运行时定子的线电流。 ☆额定功率因数 ：额定运行时电机的功率因数。 ☆额定频率 ：额定运
21、行时电机电枢输出端电能的频率，我国标准工业频率规定为50Hz。 ☆额定转速 ：额定运行时电机的转速，即同步转速。 除上述额定值外，同步电机名牌上还常列出一些其它的运行数据，例如额定负载时的温升 、励磁容量 和励磁电压 等。 起动 5.1起动前的准备 5.1.1检查电机的主线路、励磁线路和其他控制线路的连接是否正确无误.过流保护和接地保护以及测量仪表是否齐全,按电机的铭牌和外形图检查电网电压和其他参数是否正确,特别是电机接地必须安全有效,防止人身受到电击伤害. 5.1.2检查轴承和电机内部是否有遗留杂物,电刷与集电环的位置及接触面、接触压力是否正确,电刷的编织线不能与外
22、壳相碰,不同极性电刷也不能相碰.所有紧固件是否有松动.机械方面是否牢固,轴承的润滑油量是否合适,盘动转子转动是否灵活,轴承和定子里面应无响声. 5.1.3清理电机周围的杂物和尘埃,绝对不能有易燃、易爆和可燃性气体存在,杜绝因电火花引起爆炸或着火,造成财产损失或人身安全. 5.1.4用塞尺测量磁极顶部与定子间的气隙,其最大值或最小值与气隙平均值之差不大于气隙平均值的10% 5.1.5检查电机定、转子对地绝缘电阻,用2500V摇表测量定子线圈对地绝缘电阻,其电阻值6KV电机应大于6MΩ,10KV电机应大于10MΩ,用500V摇表测量转子对地绝缘电阻其阻值应大于0.5MΩ,如果定、转子对地绝缘
23、电阻小于上述数值,电机起动前必须烘干. 5.1.6检查轴承的润滑:滚动轴承润滑脂必须清洁无杂质,不含水份,不变质.当需增加或更换润滑脂时,应按外形图上规定的牌号.外形图上无规定牌号时,2-8极电动机通常采用7008通用航空润滑指,10极及以上电动机采用3号二硫化钼润滑脂.该两种润滑脂均不能代替外形图上规定的其他牌号润滑脂.绝不允许两种润滑脂混用.必须注意,当只需 增加润滑脂而又不能确定电动机轴承室内润滑脂牌号时,则必须清洗干净原用润滑脂.另外,当无上述两种片号时,也可采用3号锂基润滑脂或2号电动机润滑脂试用.若电动机运行中轴承温度超过报警温度,则不能采用.滑动轴承则必须先清洗原防锈涂封,再按
24、外形图的规定加上润滑油,绝不允许有漏油现象存在.注:无油环时,用户应配备高位油箱. 5.1.7检查励磁柜情况是否正常.灭磁电阻是否有开路.各种保护是否完善、正确、自动投励插件动作是否良好. 5.1.8水-空冷却型的电机起动前要先将冷却器通以0.25MPa压力的水进行检查,如发现有漏水现象,则先处理好漏水问题才能起动电机.起动前应先通水. 5.1.9如果轴承是带稀油站的压力油循环润滑.起动前必须先向轴承供油.并要进行盘车,以使电机运转前轴上带有润滑油.检查整个供油系统的油温、油流量、高位油箱的动作等是否正常 5.2初次起动 在新安装、大修或长期停车以后,第一次起动称为初次起动.建
25、议在电动机与被拖动的机械分离的情况下进行初次空载.一般同步电动机在额定电压、额定频率等额定情况下可以全电压直接起动.如果电网容量不够,直接起动会产生很大电流造成电网电压降低很多.影响其他设备正常运行,可采用降压起动.降压范围允许降到额定电压的80%,如超过则可能出现因起动转矩减小太多而使电机不能起动的问题.原因是转动转矩与电压的平方成正比. 5.3起动过程 5.3.1电机接通电源后,如果1-2秒钟左右电机不转动,必须立即切断电源.必须要找出原因,并采取改进措施,解决了问题,方能重新起动 5.3.2在正常情况下,为了延长电动机寿命,起动次数在冷态常温下最多连续起动两次,每 次间隔5分钟.额
26、定运行温度的热态下最多起动一次.如果冷态常温下第一次起动未成功时,隔5分钟起动第二次.电动机仍未能起动成功,应查找出原因并在相隔25分钟再起动第三次,如仍未起动起来,不得再起动,一定要查明原因,消除故障,方能起动. 5.3.3电机在起动时,转子绕组两端引出线必须接入一个5-10倍于转子绕组电阻的灭磁电阻(此电阻一般装在励磁柜内),必须遵守,否则在电机起动时转子绕组中会产生高电压,把转子绕组匝间击穿,也会把励磁柜的整流元件把向击穿.接能电源后,转子开始转动,必须在电机转速达到95%的额定转速时,才能断开灭磁电阻,投入励磁电流,过早投入励磁电流会使电机受到冲击,造成失步,损坏电机.整个起动励过程
27、由可控硅励装置自动完成.调节励磁电流,使电机符合额定运行要求. 6.运行与维护 6.1运行 电机起动完成后,经1-2小时空载或轻载运行,如各方面都正常,即可投入负载运行.在运行过程中,需要做好下面工作. 6.1.1电机运行周围环境必须要清洁干净,决不能有杂物、油、水等落入机内,最好电机周围有栏杆或铁丝网栏住,以防止人员触及电机,产生触电或机械伤害事故.电机周围环境温度应不超40度,如超过需要采取降温措施. 6.1.2在民机正常运行 中,对整个系统的各个运行参数必须进行监控.例如电机的电压、电流、电源频率、励磁电压、励磁电流、定子绕组温度、轴承温度:带压力油循环的油温、油流量:空-水
28、冷却电机的水压、水量、水温等参数,电机振动值等.如果发现问题,必须立即处理,切忌带着问题运行 6.1.3电机 在运行使用过程中,每 天需要做好运行记录,将电机电压、三相电流、励磁电压、励磁电流、电网电压变化及各种运行数据、出现的故障、处理措施、起动次数、停机原因等用文字或表格记录下来.并形成交接班制度,形成档案,今后 检修进备查. 6.1.4电机在运行中若需要停机则要先卸下负载,断开电机三相电源,然后再切除励磁电流,断开其他有关的附助设备电源:勿先切除励磁电流,再断开电机三相电源,否则电机因转子失磁而失步,造成电机损坏.大容量高速大惯量的电机,在电机断电后还会继续旋转,如果用压力油循环润滑
29、则轴承仍要继续供油润滑,如果电网停电,此时稀油站也不能供油润滑,则需要高位油箱继续供油,直到电机停止转动以防止轴承因缺油而烧坏.如果水冷却电机,则需停机30分钟后,才能停止供水. 6.2日常监视和维护 6.2.1温度监视 电动机的绕组、铁心、 轴承应经常监视温度.其值不能超过表中的规定.如果温度发生迅速或倾向性的变化(局部过热或突然升高),应及时停机检查并找出原因进行处理 注:①TH-湿热带型 TA-干热带型②周围环境温度:一般、TH型为40℃,TA型为45℃ ③无特定协议时,允许温升按铭牌规定的绝缘等级考核,如果按B级绝缘考核绕组温升,则用检温计法测量的
30、绕组温度报警值为125℃,停用值为130℃④滚动轴承的报警温度为85℃,停用温度为95℃:滑动轴承的报警温度为70℃,停用温度为80℃ 6.2.2轴承监视 要经常监视轴承温度是否过高.润滑脂或润滑油是否变质,若有变质或含有水分和杂质必须及时更换:一般运行5000-8000小时则要更换一次,油的牌号应与原牌号相同.测量是否合适,压力油循环润滑的油流量、进油温度是否恰当,有无漏油现象,轴承振动和温度是否超标等. 6.2.3集电环和电刷运行情况监视 6.2.3.1应经常查看电刷下是否有火花,电刷工作情况(电刷和集电环接触情况,磨损量及电刷在刷握内移动灵活情况)和集电环的表面情况(有无烧伤、
31、磨出沟槽、锈蚀和积垢等情况)如发现异常情况应及时处理. 6.2.3.2集电环是连接励磁绕组与固定的电刷之间的一个环节.为了防止运行时产生火花,集电环应有良好的磨光表面:必要时可用0#砂纸研磨.研磨时将砂纸裁成狭条,放在集电环表面和电刷之间,靠刷握上的弹簧压紧电刷,沿着集电环的圆弧面按电动机的旋转方向拉动 6.2.3.3电刷下发生火花或电刷 温度过高时,必须检查电刷是否在刷盒内卡住,电刷是否歪斜,是否全部表面贴紧集电环,压力是否过高或过低,牌号是否相符,发现故障,应立即加以消除 6.2.3.4为了避免电刷磨出凸缘,电刷不允许超出集电环外.根据电刷磨损的情况(一般当电刷磨损至只剩25-30m
32、m时),以相同牌号及相同尺寸的电刷更换.同一极性的电刷要一起更换,不能只更换其中一部分. 6.2.3.5新换上的电刷要用细砂纸将电刷与集电环的接触面磨成圆弧,并经轻负荷运行1-2小时,使其接触 面积达到80%以上 6.2.3.6每 当更换电刷时,刷握、支撑螺杆的绝缘、环间绝缘、及导电杆螺栓都要去灰清洁.每月检查电刷装置及滑环零件的灰尘沉淀程度,每3个月清洁一次. 6.2.3.7使用中在集电环的整个圆周表面形成一层均匀的含石墨的氧化膜.成为光滑的表面,对运行是有利的, 不要进行不必要的砂光,以免损坏氧化膜,即使在更换电刷时也是如此.只有当油和碳粉的沉积牢固粘住时,才允许用汽油或煤油揩拭集电
33、环. 6.2.3.8为了减少集电环的磨损,最好每年调换电刷的极性(正、负极性调换)1-2次 6.2.4冷却器监视 应经常检查冷却器的进水、进水量、有无漏水现象,如发现漏水现象必须及时处理. 6.2.5转子监视 电机经过较长时间的运行,若暂时停机,对采用带低板座式轴承以及定子可轴向移动(长轴式)的电机,可打开两端端罩检查转子每个磁极线圈首、末匝是否有松脱迹象,若有移动凸出现象,需将转子取出,稍微松开磁极螺栓,把凸出的线匝小心的复原(不要破坏匝间绝缘),然后涂上环氧树指漆,再把磁极螺栓拧紧.若有极间支撑,也要将固定支撑的螺栓拧紧.检查阻尼条是否有烧断、脱焊、阻尼环极间连接片、固
34、定风扇的螺栓以及转子所有紧固件是否有松动等. 6.2.6电源监视 按电机铭牌数据应经常监视电电源电压、定子电流、频率、功率因数、励磁电压、励磁电流等额定参数,标准电源电压允许偏差值为±5%,频率为±1%,若超出范围要进行处理:电动机功率因数为0.9超前,若有偏差可调节励磁电流来保证:励磁电压和励磁电流不能大于电机铭牌的数值.如有特殊要求,按技术协议. 6.2.7冷却器应经常检查,如发现冷却器流量减少或堵塞,冷却后的空气或油温明显升高时应及时处理. 6.2.8电机热态绝缘电阻检查,在电机停机后,立即用兆欧计检查电动机在热状态时的绝缘电阻,所测得值不得低于用下式求得的数值: R-绝缘电
35、阻(MΩ) U-电动机的额定电压(V) P-电动机功率(KW) 注:对500V以下绕组用500V兆欧计测量,对500-3300V绕组用1000V兆欧计测量,对高于3300V绕组用2500V兆欧计测量 6.2.9电机运行周围环境的监视 如果环境温度超过40℃,必须采取降温措施,如有可燃性气体或腐蚀性气体必须排除,防爆防安型电机除外 7故障产生的原因和处理方法 电机在长期运行中,受多方面因素的影响容易产生这样那样的故障,应及时发现故障,迅速排除故障,否则会引起事故,造成大的经济损失,处理故障前必须切断电机的电源,常遇到地故障有下述方面 7.1轴承发热、声音不正常 故障
36、故障产生原因 处理方法 轴承发热及声音不正常 润滑脂、油不足或过多 补充润滑脂、油或清除过多的润滑脂、油 润滑脂、油变质或含异物 清洗轴承或轴瓦、轴颈,更换润滑脂、油 轴承、轴瓦磨损烧坏 更换轴承或轴瓦,轴承型号见随机提供的外形图 负载过大,转轴弯斜 检查轴线对准情况,是否存在轴向推力负荷,校正转轴,降低载荷 滑动轴承绝缘垫老化或损坏,进油温度高 更换绝缘垫,降低进油温度 轴承内外圈或轴瓦松动 紧固螺栓、止动螺钉或螺母.轴承套、转轴、端盖或轴瓦被磨损时,应修理或更换 7.2轴承漏油 故障 故障产生的原因 处理方法 轴承漏油 密封件之间 的间隙过大或变质、
37、损坏 加厚密封件或更换密封件 润滑脂、油过多 清除过多的润滑脂、油 润滑脂变质、稀化 清洗轴承,更换润滑脂 压力润滑油压或油量过大 调整油压或油流量 轴承发热 排除轴承发热故障 7.3电机振动、噪声大 故障 故障产生的原因 处理方法 电机振动、噪声大 转子不平衡 将电动机与负载不对接,若电机仍振动,则要再校转子动平衡 安装不紧固或基础不好 重新拧紧螺栓,检查垫片,加强安装基础刚度 转轴弯曲,轴颈振动 校直转轴,校正轴伸档、轴承档、铁心档的同轴度或轴颈不圆度 转子阻尼和阻尼环断裂 更换或补焊转子阻尼条、阻尼环或整个转子 联轴器
38、不平衡或配合不良 联轴器重校动平衡,校正联轴器的配合 机组轴心线未对准 机组重新对中心线,对准机组轴线 轴承或轴瓦损坏 更换轴承或轴瓦 底板不均匀下沉 增加安装基础刚度 底板刚度不够 加强底板刚度 被拖动机械工作不良 按被拖动机械的使用说明书修好被拖 动机械 机组轴向串动过大 修理或更换被磨损或损坏的转轴、轴承装置零部件 7.4转轴断裂 故障 故障产生的原因 处理方法 转轴断裂 机组轴线没有对准 更换转轴的损坏的零部件,对准机组轴线 冲击负载超过外形图允许的最大转矩 更换转轴和损坏的零部件,尽量减少冲击负荷,采取措施杜绝超标冲击负荷 机组突然逆转
39、 更换转轴和损坏的零部件,采取措施杜绝突然逆转事故发生 电机使用年限过长,转轴疲劳断裂 更换转轴和损坏的零部件,或更换整台电机 7.5起动故障 故障 故障产生的原因 处理方法 电动机完全不动 至少有两根电源线开路 查保险丝、电源进线及引线端子,接通线路 无电压,接线错误 查对电源进线 电动机有交流声,但不能起动 定子一相开路 查对电源进线及修理断路器.若电动机外部线路无断路处,则应检查电动机内部定子线圈、定子连接线.若定子连接线断路,接能即可.若是定子线圈断路,则需更换定子线圈,最好送制造厂修理,以保证质量 电动机不能带负载起动,但发出
40、正常的电磁噪声 负载转矩或静转矩过大,超过电动机的起动力矩 检查负载是否有故障,有无卡死现象,如果没有,脱开负载,电动机作空载运行.若电机起动正常,则说明电机起力矩过小,需要更换电机或减少降压数值 达不同步转速或牵入同步转速困难 电源电压太低或降压过多 提高电源电压,使与额定电压的偏差不超过±5% 电压低,负载转矩大 检查电源电压是否太低.机械负载是否过大 牵入转矩小,转子线圈开路或灭阻电阻太大 检查转子线圈是否开路,减少灭磁电阻 没有励磁电流或投励时间不对 检查励磁柜是否有电流输出,调整投励时间(一般在转子感应的电流频率为2.5HZ时投励) 7.6
41、电机过热 故障 故障产生原因 处理方法 电动机空转时过热 定子绕组连接错误(例如将星形接法接成三角形接法) 按正确规定重新接线 主电源电压太高 检查主电源电压及空载电流,调整电源电压至与额定电压偏差不超过±5% 通风道堵塞 清扫通风道 单向旋转电动机风扇旋转方向错误 核对风扇及旋转方向 电动机负载时过热 电动机过负载 核对额定电流,降低负荷使额定电流不超过铭牌上的数值,若实际负荷需要超过,则属选型不当,需要更换大功率电动机 电源电压太高或太低 核对电压,使电源电压与额定电压的偏差不超过±5% 电动机单相运行 查出电源进线或定子接线的断开处接好 冷却器堵塞
42、或不清洁 清理冷却器 冷却水进水温度过高 降低冷却水进水温度至33℃以下 冷却空气或周围温度超过铭牌数值 降低冷却空气或周围环境温度 冷却水水压过低或水量不足 提高水压或加大水量,达到外形图上的规定 冷却空气不足或风压过低 清除进出风口或通风管道的杂物,或增加强迫通风机的风量和风压 定子局部过热,某些线圈过热,并有翁翁声 定子线圈匝间短路 更换被烧坏的线圈或整台定子,最好送制造厂修理以保证质量 转子局部过热 转子线圈匝间短路,接头或极间连接头没有焊好,接触电阻大 仔细检查接头焊接处是否焊牢,若焊接质量不好,需要补焊.更换或修复匝间短路的线圈 7.7绝缘损坏
43、 7.7.1绝缘损坏的原因 a.电源电压过高 b.周围空气中有腐蚀性气体或盐雾 c.绝缘层外表长时间未进行清理,大量灰尘、油污等沉积在绝缘层表面 d.电动机超负荷运行,线圈发热超过规定的允许提升 e.线圈端部绑扎松动,振动磨损 f.周围环境湿度超过规定 g.机械碰伤 h.冷却器漏水,水分浸入绝缘层 I.储存室的温度低于3℃ 7.7.2处理方法 a.连接线绝缘损坏时,将损坏的绝缘剥掉,包上新的绝缘层,涂漆后烘干 b.线圈绝缘损坏时,需要更换线圈,若只是线圈端部局部击穿或机械碰伤,可以不更线圈,针损坏外重新包扎绝缘,涂漆烘干即可 c.修理的同时,排除造成绝缘损坏的原因 7.8绝缘
44、电阻低 故障 故障产生原因 处理方法 绝缘电阻低 周围环境湿度大 加强通风,降低周围环境湿度 绝缘层表面不干净 清理绝缘层表面沉积的灰尘、油污等 环境温度变化大,绝缘层表面凝露 烘干处理,烘烤的温度不能超过允许温度 绝缘损坏或老化 更换定子或转子 冷却器漏水,水份浸入绝缘层 排除漏水现象 电动机停止运行后,没有采取防潮措施 电动机停止运行时,采取必要的防潮措施,如使用电机本身的加热器 空间加热器发生故障 修理或更换加热器 7.9水-空冷却器漏水 水-空冷却器漏水修理后进行250MPa水压试验应无漏水现象 故障 故障产生原因 处理方法 水-空冷却器
45、漏水 冷却水水质不符合要求,腐蚀了冷却管 净化冷却水,使达到工业自来水标准要求,并更换损坏的冷却管 冷却水进水压力过高 控制冷却进水压力在100-200MPa范围内 冷却器内的密封垫损坏 更换密封垫 紧固件松动,造成密封不良 旋紧紧固件,压紧密封垫 冷却管损坏 更换冷却管或整个冷却器 冷却管松动 挤压冷却管管口,使管口与端板紧密贴紧 7.10电刷产生火花 电刷上产生火花,就会烧坏电刷和集电环表面,并且是恶性循环.所以发现电刷上产生火花,应立即修理,消除火花. 故障 故障产生原因 处理方法 电刷 火花 电刷与集电环接触面太小 重磨电刷.
46、保证电刷 与集电环的接触面不少于80% 电刷在刷盒内卡住 调整电刷在刷盒内的位置和压力,使电刷在刷盒内能上下自由滑动 集电环和电刷表面有污垢 清除表面污垢,使电刷与集电环接触良好 集电环跳动量偏大 校正集电环圆柱度和与转轴轴承档的同轴度,集电环表面光刀,保证集电环跳动量不超过0.2mm 电刷压力不够 调整电刷压力,正常工作压力为0.0143-0.0255MPa 电刷 牌号不对 更换电刷 导电板和电刷的连接线接触不良 旋紧紧固电刷连接线的紧固件 电刷数量不足或截面积太小 增加电刷数量 集电环表面不光 用00号细纱布加油轻轻撺表面污垢,严重时可进行集电环表面光刀
47、电机振动大 参照7.3 7.11集电环间跳弧 故障 故障产生原因 处理方法 集电环间跳弧 集电环和刷握机件染上电刷的粉末 清除集电环和刷握机件上的电刷粉末 周围环境太潮湿 采取加强通风等措施,使环境湿度符合规定 周围环境空气中含有酸碱等腐蚀气体和盐雾 清除周围环境空气中的腐蚀性气体或盐雾 集电环的绝缘损坏 更换集电环间的绝缘 7.12转子线圈连接头外开焊 当转子线圈连接头采用锡焊时,在使用中常有开焊的现象发生,使转子失磁而损坏电机,现在多数采用银铜焊,以保证有足够的焊接面积和焊接质量 7.13阻尼环极间连接处冒火花 阻尼环极间连接片是由螺栓固定,由于松动
48、致使接触不良,起动时在电动力和离心力的作用下产生移动而发生火花.处理方法:将阻尼环与连接片锉平,清除氧化屋或绝缘层,保证良好的接触面,并搪上锡,将连接螺栓拧紧,把制动垫片锁紧,防止松动. 7.14功率因波动大 电机在运行过程中,由于电压、负载和励磁电流波动,就会产生功率因波动,如果功率因数波动大而电压和负载正常,就要检查励磁电流是否有波动,检查励磁电流输出是否正常.若不正常需进行调整,必须采取措施避免功率因数波动过大使电机过热. 8电动机的干燥方法和注意事项 新安装的电机,或者经久不用而重新安装使用的旧电机.即使由兆欧表测得的绕组对地绝缘电阻很高,也应该进行干燥处理.因为对地绝缘
49、良好还不足以说明绕组匝间绝缘情况.如电机 本身没有带加热器,则可用热风干燥法、铁耗加热法和铜耗加热法在安装现场进行烘干处理. 8.1铁耗加热法适用于拆卸状态的电机.定子上绕以若干线圈导线,施以单相交流电压为220V.所需线圈为 圈 ,导线中电流为:I=SD× A 式中S-定子铁心的轭部净面积, S=Lh L-[铁心总长 cm-通风槽长 cm]×0.9cm, h-定子铁心轭部高度cm,D-定子铁心轭部的平均直径cm,尺寸L、h、D用户于定子安装前均可自行设法量取.导线的截面积应根据其安全的载流量来选.如果电压为380V.则所需圈数照式中所得乘以1.7.而电流照式所得除以1.7即可. 8
50、2铜耗加热法 8.2.1把电动机转子堵住,定子绕组接成工作时接法,而后在定子绕组上施 以10%-15%额定电压(按相应的接法而定的三相工频交流电压),使定子电流达到额定值的50%-70%左右,这样电动机即因铜耗变热而干燥. 8.2.2若用单相交流电时,则可按多种接法,其定子绕组中的电流(在有串并联时应以电流最大的一相为准)为其额定值的50%-70%.并将接线端经常更换,使三相绕线加热均匀.以上铜耗加热法都是用于装配好的电机,如果单独处理定子部分,则外施电压将更低. 8.2.3带负荷干燥法 如果电机定、转子线圈系表面受潮,对地绝缘电阻稍低,可用带轻负荷干燥.通以80%的额定电压,在5
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