電機廣泛應用于工業(yè)環(huán)境中的各個角落,并且變得越來越復雜、技術含量越來越高,有些時候保持其工作在最佳性能狀態(tài)變得很困難。電機和驅(qū)動故障的原因不僅限于某一個范疇——機械和電氣問題均會導致電機故障,是否具備正確的知識可能意味兩種截然不同的結(jié)果:代價不菲的停工或者有效提高運行時間。
其中,繞組絕緣擊穿和軸承磨損是常見的兩種電機故障原因,但導致這些故障發(fā)生的原因卻多種多樣。檢測13種常見的繞組絕緣及軸承故障原因了解一下。
電能質(zhì)量
01瞬態(tài)電壓
瞬態(tài)電壓可能是由多種原因源引起的,這些源可能在工廠內(nèi)部,也可能在工廠外部。鄰近負載的投切入或切出、修正功率因數(shù)而安裝的修正電容器組乃至遠處的天氣因素都會在配電系統(tǒng)上產(chǎn)生瞬態(tài)電壓。這些瞬態(tài)電壓在幅值和頻率上差異很大,會造成電機繞組絕緣性能下降或被擊穿。然而,由于發(fā)生的頻度很低,并且現(xiàn)象發(fā)生的方式也不同,所以找到這些瞬變源非常困難。例如,瞬變可能發(fā)生在控制電纜上,它不一定直接造成設備故障,但卻可能影響正常工作。
影響:電機繞組絕緣擊穿造成電機早期故障以及計劃外停工。
測量及診斷儀器:Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機分析儀
關鍵程度:高
02 電壓不平衡
三相配電系統(tǒng)經(jīng)常為單相負載供電。阻抗或負載分布不平衡會影響全部三相之間的不平衡。潛在的故障可能發(fā)生在電機連接電纜、電機端子以及電機繞組本身。這種不平衡會對三相電源系統(tǒng)中的每相電路產(chǎn)生影響應力。最低限度上,所有三相電壓的幅值應始終一致。
影響:不平衡現(xiàn)象造成某相或某幾相上電流過大,從而造成溫度升高——導致絕緣擊穿。
測量及診斷儀器:Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機分析儀
關鍵程度:中
03諧波畸變
簡單的說,諧波是一種有害的高頻交流電壓或電流源,交流電壓或電流源用于向電機繞組提供電能。這種附加能量并不用于驅(qū)動電機軸承,而是在繞組內(nèi)循環(huán),并最終形成內(nèi)部能源損耗。
影響:降低電機效率,增加維護維修費用,工作溫度升高
測量及診斷儀器:Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機分析儀
變頻驅(qū)動故障
04 驅(qū)動輸出PWM信號的反射
變頻驅(qū)動采用脈寬調(diào)制(PWM)技術來控制電機的輸入電壓和頻率。當電源和負載之間存在阻抗不匹配時,就會產(chǎn)生反射。阻抗不匹配的原因可能是安裝不正確、元件選擇不正確或隨著時間推移設備發(fā)生了老化。在電機驅(qū)動電路中,反射峰值與直流總線的電壓一樣高。
影響:電機繞組絕緣擊穿造成計劃外停工。
測量及診斷儀器:Fluke 190-204 ScopeMeter®彩色數(shù)字示波表、Fluke 1587 FC絕緣萬用表
關鍵程度:高
05 ∑電流
影響:保護地電流造成電路異常跳閘