变频器常见故障及其产生原因
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一、通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。
像这种故障基本属于主电路控制设备(变频器、接触器、软启动器等)没有动作造成,可以排查主电路控制设备是否及时得到控制命令,比如主接触器是否吸合,变频器是否得电并且处于运行模式等。
如果主电路控制设备没有动作,那么就应该排查控制电路元器件的状态:
1、控制回路电源是否正常,通过测量控制开关出线端电压值进行判断,如果不正常应该检查保险丝是否熔断;控制开关是否接通;
2、控制电路是否通路,如果是一般的继电控制电路,可以在通电的状态下测量启动按钮两端的电压,在控制电路通路时,测出的电压应为控制回路电压,否则测得的电压值会低于控制回路电压值。
可以检查保护装置是否动作,比如热继电器是否动作后没有复位,相关继电器的常闭触点是否接通,线路有无断线、接触不良、螺丝烧损,继电器、接触器线圈是否断路,中间继电器触点是否烧损等故障。
电机常见故障及其产生原因
电机作为现代工业中的关键驱动设备,在各种机械系统中发挥着不可或缺的作用。然而,电机在长时间运行过程中,不可避免地会出现一些故障。了解这些常见故障及其产生原因,对于预防故障发生、及时维修以及延长电机使用寿命都具有重要意义。
一、电机过热
电机过热是电机运行中常见的故障之一。其主要原因有:
1. 负载过大:电机长时间超负荷运行,导致电流过大,从而产生大量热量。
2. 通风不良:电机内部散热条件差,可能是风扇损坏、通风道堵塞等原因造成的。
3. 电源电压过高或过低:电源电压不稳定,导致电机电流异常,进而引起过热。
二、电机振动
电机振动会导致轴承磨损、紧固件松动等问题,严重时甚至会影响电机的正常运行。电机振动的主要原因有:
1. 轴承损坏:轴承长时间使用后磨损严重,导致电机转子不平衡。
2. 转子不平衡:转子质量分布不均,可能是由于制造过程中产生的误差或长时间运行后部件松动等原因造成的。
3. 安装基础不稳:电机安装基础不牢固,导致电机运行时产生振动。
三、电机启动困难
电机启动困难表现为电机在启动时转矩不足,无法顺利启动。主要原因有:
1. 电源电压过低:电源电压不足,导致电机启动时转矩减小。
2. 电机绕组短路:电机绕组出现短路故障,导致电机磁场减弱,转矩减小。
3. 负载过大:电机启动时所带负载过大,超过电机的启动转矩。
四、电机噪音过大
电机噪音过大会影响工作环境,严重时甚至会影响电机的正常运行。主要原因有:
1. 轴承损坏:轴承磨损严重,导致电机运行时产生异常噪音。
2. 定子与转子摩擦:定子与转子之间的气隙不均匀,导致运行时产生摩擦噪音。
3. 紧固件松动:电机内部紧固件松动,导致运行时产生振动和噪音。
五、电机绝缘电阻降低
电机绝缘电阻降低可能导致电机漏电、短路等故障。主要原因有:
1. 绝缘材料老化:电机长时间运行,绝缘材料受热、受潮等因素影响,逐渐老化失效。
2. 电机绕组受潮:电机内部绕组受潮,导致绝缘电阻降低。
3. 绝缘表面污垢:绝缘表面附着污垢、油渍等导电物质,导致绝缘电阻降低。
旋转机械是指主要依靠旋转动作完成特定功能的机械,如汽轮机、燃气轮机、水轮机、电动机、发电机和航空发动机等。
电动机是驱动风机、水泵、压缩机等旋转机械的主要设备,电动机的用电量占到整个工业用电量的70%以上,是旋转机械中数量庞大的一类设备,而中小型电动机涵盖功率范围0.55kW~5000kW、电压范围380V~10kV、机座号范围H80~H630,目前我国的中小型电机产品约有300多个系列、1500多个品种,每年的生产量占到整个电动机年产量的60%~70%,广泛应用于工业、农业、商业、运输、国防等国民经济的各个领域,中小型电机的安全可靠运行事关重大。
电机作为各种旋转机械的主要驱动设备,广泛应用于工业生产中的各个领域,一台大型设备或一条生产线往往需要几十台、甚至数百台的驱动和控制电机,哪怕只有其中一台电机发生故障,将导致整套设备、系统或生产线故障;而现代化大生产特别强调连续性,要求成套设备可靠,不间断地运行,由于设备运行的中断,哪怕仅仅几小时,其损失就可高达几十万、几百万甚至更多,严重的可能造成成套设备的报废。因此,与之配套的电动机安全可靠地连续运行,显得至关紧要。
本文从对各类在正常运行中的电机的各个敏感参数进行检测,指出其中出现的异常现象,并提出一系列用于诊断的方法和步骤,用以帮助电机使用方较早的发现问题,更快的解决问题;以避免由于各种微小的故障发现不及时导致的问题扩大从而造成设备的停机甚至损坏。
Part 1、电机故障的主要现象
电动机作为能将电能转换为机械能以供使用的用电设备,被广泛地应用于工业以及家用领域的基础。结构比较简单,由定子和转子两个主要部分,以及端盖、轴承、风扇等辅件构成。
在电机运行中,这些部件都有可能出现问题,有些是制造过程中的工艺不当或设计不当,有些是使用过程中的劳损或使用不当,这些问题都会造成各类的异常现象,综合起来有以下几类现象:温度异常、振动噪声异常、电参数异常等。
Part 2、各类电机的故障现象及机理
温度异常
电动机的主要发热部件一般为绕组以及轴承,具体到表象上的温度异常一般分为以下几类:轴承温度过高、绕组温度过高、机壳温度过高等。
轴承温度过高
电动机的轴承作为支撑转子的主要部件,如果出现温度过高而不解决,会导致电机轴承损耗变大,效率变低;甚至可能导致电机轴承咬死,造成电机突然失速;造成整套传统系统的损毁。因此,对电机轴承状况的监测至关重要。
造成轴承温度过高的原因一般有以下几类磨损:机械部件在长期的运行过程中必然会发生损耗,正常运行的电机应该每隔几年对轴承进行更换,这方面的懈怠可能造成轴承的过度磨损。过度磨损后的轴承会产生一系列的现象,如轴承温度过高、轴承振动变大以及轴承异响等。
缺油:电机的轴承中会添加润滑脂用以对轴承进行润滑,正常运行中的电机轴承内的润滑脂会逐渐损耗,当润滑脂损耗过大时,会造成润滑不畅,进而造成电机轴承温度显著升高。当发现轴承温度过高而无其他伴生现象时,应当停机检查电机的轴承情况。
其它:电机作为一个整体部件,各个部件的温度过高都有可能传导到轴承上而导致轴承温度过高,因此,当排查出轴承无异常后,应当着重检查问题轴承附近的电机各个部件的异常状况。
轴承温度显著升高的问题需要及时排查,因为这类问题如不及时解决,当轴承温度过高时,可能会造成润滑脂蒸发等现象,会大大增加润滑脂的损耗,在很短的时间内造成轴承的损坏甚至咬死,因此当发现轴承温度过高时,需要及时排查,避免造成进一步的危害。
电机的故障现象主要包括以下几种:
通电后电动机不能转动:这种情况通常是由于主电路控制设备没有动作或控制电路元器件故障引起的。具体原因可能包括主电路控制设备没有得到控制命令、控制回路电源不正常、控制电路不通等1。
通电后电动机不转并发出“嗡嗡”声:这种故障一般是由于单相故障或堵转引起的。可以通过盘动电机来判断是电机本身问题还是负载问题,如果是电机本身问题,可能是轴承损坏或转子变形1。
过流保护动作:这通常是由于过电流引起的,可能是负载过重或过电流设定值太低。可以通过实测电流值来判断,并进一步排查相关电路和设备1。
电机发热:电机发热的原因包括负载过大、电源电压不稳定、散热系统设计不当或维护不及时、机械故障、物料泄露与绝缘问题等。解决这些问题可以通过合理控制负载、使用稳压器、定期清理散热器和风扇、检查并更换损坏的绕组等方式23。
故障原因及解决方法:
负载过重:合理控制负载,确保电机在额定负载范围内运行,可以通过调整工艺流程、优化设备配置或升级电机容量来减轻负载2。
电源电压不稳定:使用稳压器或电源调节设备,定期检查电源线路和电源设备,及时更换老化或损坏的部件2。
散热系统设计不当或维护不及时:定期清理散热器和风扇,确保散热系统有效,也可以通过降低环境温度来提高散热效率2。
机械故障:定期检查并更换损坏的绕组,调整定子、转子间的气隙,减少摩擦或碰撞2。
物料泄露与绝缘问题:保持电机内部的清洁和干燥,定期清理电机内部和外部的杂物和尘土,防止物料泄露和绝缘老化2。