电动机常见故障分析与维修
张猛
德州恒力电机有限责任公司 山东省德州市 253000
引言:电动机广泛应用于机械制造、能源交通、自动化控制等多个领域,是将电能转化为机械能的核心设备。随着生产设备自动化、智能化水平不断提高,对电动机运行的可靠性和稳定性也提出了更高要求。一旦电动机发生故障,往往会导致设备停产、效率降低,甚至引发安全事故。因此,准确识别常见故障类型、掌握有效的维护措施,是确保电动机安全运行和延长使用寿命的重要环节。
一、电气故障分析与维修
(一)绝缘损坏
电动机绕组外层通常包覆有绝缘材料,以防止电流泄漏或相间短路。然而,在高温、高湿、油污或粉尘浓度较大的工作环境中,绝缘材料极易发生老化、开裂、炭化现象,从而削弱电气隔离性能。若绝缘层受损,极可能造成绕组对地短路或两相之间击穿,引发电动机烧毁、跳闸甚至火灾。维修人员需定期检测绝缘电阻,常用工具为兆欧表,正常值应远高于0.5MΩ 。绝缘值偏低说明存在受潮或老化情况,必须立即采取停机干燥、注入绝缘漆或更换绕组等处理措施。对轻微受潮电机可采用电热风机进行低温烘干处理。若绕组已明显炭化,则需整体更换线圈,确保绕组间绝缘恢复正常[1]。
(二)绕组短路或断路
绕组内部的铜线匝间排列紧密,当线圈受机械振动、长时间过载运行、导线老化或制造工艺缺陷影响时,容易在相邻线圈之间形成短路,或导致导线某处熔断。该类故障直接影响电动机运行性能,通常表现为电流异常偏高、绕组温升快速增加、异响增多,甚至电动机无法启动。技术人员可采用万用表、电桥或匝间短路检测仪检测绕组电阻是否均匀。一旦发现某一相电阻明显偏低或开路,即表明绕组损坏。维修时必须拆除故障绕组,采用相同规格的漆包线重新绕制。应严格控制匝数、线径与浸漆固化工艺,以防新绕组参数失配造成性能下降或再次故障。
(三)缺相运行与相序错误
三相异步电动机设计要求三相电源平衡供电。当其中一相电源断开,电动机仍勉强启动或运行时,会使两相电流迅速上升,导致绕组局部过热烧毁,甚至损坏铁芯结构。相序错误则会改变电动机的旋转方向,特别是在有负载联动系统中,反转可能引发机械冲击或设备损坏[2]。日常巡检应关注电源接线的完整性和接触可靠性,使用钳形表监测三相电流是否对称。发现缺相情况时,应检查熔断器是否熔断、接触器是否吸合正常、电缆线是否断裂。若为相序接反,可通过调换任意两相电源线来调整。加强接线端子紧固管理,是防止缺相和误接的重要保障。
二、机械故障分析与维修
(一)轴承损坏
轴承损坏主要由润滑不充分、杂质进入、过载运转或安装不当引起。润滑脂不足或老化会导致轴承滚动面摩擦增大,产生异常高温和噪声。灰尘和杂质侵入轴承,会加速表面磨损,形成坑蚀和滚动疲劳。设备运行时,轴承损坏常表现为明显的嗡嗡声或金属摩擦声,轴承温度升高,振动信号异常。维修时,工作人员应首先停止电机运转,拆卸并检查轴承状态,清理轴承室内杂质,确保无异物残留。选用符合规格的轴承型号替换损坏件,安装过程中要保证安装工具和方法正确,防止产生装配应力。新轴承安装后,按要求加注适量润滑脂,保证润滑系统正常运行,延长使用寿命。
(二)转子断条或不平衡
断条会导致电动机启动电流升高,运行中产生不规则振动,造成机械和电气性能下降。断条的产生通常与长期机械疲劳、电磁应力集中或制造缺陷有关。转子不平衡则主要因制造误差或维修时安装不当,导致转子质量分布不均匀,使电机在运行时产生较大振动和附加载荷。振动的增大不仅加剧轴承磨损,还可能损坏电机其他部件。技术人员可使用电流频谱分析仪识别断条故障,观察特定频率信号变化。对于轻微不平衡,应对转子
进行动平衡校正,减少振动和磨损。
(三)对中偏差与联轴器故障
电动机与负载设备通过联轴器连接,二者轴心应保持良好对中。对中偏差会引发传动系统周期性冲击载荷,导致轴承加速磨损和密封件泄漏。联轴器磨损或松动,常因安装不当或长期运转中的振动影响,产生异常噪音和振动。检查过程中,技术人员应使用专业对中仪或机械量规测量两轴中心距离及角度偏差,确保对中误差在允许范围内。安装时,应严格遵守对中标准,避免由于对中不良引发的机械振动和故障。对损坏的联轴器,应及时更换或修复,并加强联轴器的定期检查与润滑。
三、故障预防与日常维护建议
(一)建立完善的维护制度
为保障电动机长期稳定运行,企业必须制定科学合理的维护制度,明确各阶段的维护内容和频率。制度应涵盖日常巡视、定期检查和专项检修,重点关注绕组绝缘状态、轴承温度和润滑情况。维护计划需结合电动机工作环境和负载特性,合理安排停机检修时间,避免盲目延长运行周期。制度执行应严格监督,确保各项维护任务落实到位,防止疏漏带来隐患。维护人员应熟悉设备结构和常见故障,及时发现异常信号,快速响应[3]。维护制度的科学性和执行力度直接影响电机的可靠性和使用寿命,是防止重大事故的重要保障。
(二)定期润滑与运行监测
润滑脂需按照厂家推荐周期进行更换,过期或污染的润滑脂会导致轴承摩擦加剧,缩短寿命。维护人员需在更换时彻底清洁轴承及润滑路径,防止杂质混入。运行过程中,必须利用红外测温仪监测轴承和绕组温度,及时发现温升异常,避免设备过热损坏。振动分析仪器能识别出机械松动或转子不平衡等隐患,帮助采取早期预防措施。运行数据的连续采集和分析,可为维护决策提供科学依据,有效降低突发故障风险。
(三)加强操作培训与维修档案管理
企业应定期组织专业培训,提升操作人员对电动机工作原理、常见故障表现及安全操作规程的理解。严格执行启动和停机流程,避免因操作失误引起的电气和机械损伤。培训内容应包含应急处理措施,提高现场故障响应能力。与此同时,维修团队需建立详尽的维修档案,记录每次维护和故障处理过程,涵盖故障类型、处理方法和结果。档案数据有助于总结故障规律,优化维护计划,提升维护工作的针对性和有效性。完善的档案管理促进设备生命周期管理,实现设备的健康管理和故障预防。
四、结论
电动机作为现代工业生产的重要动力设备,其稳定运行直接关系到企业的生产效率和安全水平。通过对电气故障和机械故障的深入分析,可以有效识别电动机常见问题的根源,如绝缘损坏、绕组短路、轴承磨损和转子不平衡等。针对这些故障,科学的维修方法和严格的操作规范能够显著延长设备使用寿命,减少停机时间。与此同时,建立完善的维护制度、加强润滑管理和实时运行监测,结合操作人员的专业培训和维修档案管理,为电动机的故障预防提供了坚实保障。系统性的故障分析与维护策略是提升电动机可靠性和运行效率的关键,对于保障现代工业生产的持续稳定发挥着重要作用。
参考文献
[1] 韩 泽 文 . 电 动 机 常 见 故 障 分 析 与 维 修 [J]. 科 技 资讯,2022,20(16):39-41.
[2] 戴 明 , 顾 平 . 电 动 机 常 见 故 障 分 析 与 维 修 [J]. 南 方 农机,2021,52(01):125-126.
[3]金磊,阎强. 电动机的故障诊断与维修[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(21):40-41.