各类电机的故障现象及机理

　　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。

　　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。

　　2各类电机的故障现象及机理

　　2.1温度异常

　　2.1.1概述

　　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。

　　2.1.2轴承温度过高

　　2.1.2.1轴承温度过高的危害

　　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。

　　2.1.2.2轴承温度过高的原因

　　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。

　　2.1.3绕组温度过高

　　2.1.3.1绕组温度过高的危害

　　作为电机电能转换为机械能为重要的部件，电机绕组的状态监控非常重要，通过对绕组温度的监控，能够反映很多问题，诸如轴承问题导致的负载过大、绕组绝缘受损、负载端异常等，都会导致电机的绕组温度过高。过高的温度会损害绕组的绝缘，传导到轴承上会加速轴承油脂的损耗；因此，对绕组的温度的监控也同样至关重要。

　　2.1.3.2绕组温度过高的原因

　　造成绕组温度过高的原因一般有以下几类：

　　负载异常：电机的使用方在选购电机之前会根据实际使用的情况选择一台合适的电机，在运行过程中的负载突然变化会导致电机的绕组温度发生明显的变化。一般负载的突然变化还会导致电机电流的突然变化。

　　散热异常：电机在运行的过程中，会产生各种损耗，其中定/转子损耗，铁耗都主要体现在绕组温度上，这就需要靠诸如机壳上的散热筋等部件将这部分发热耗散出去，当发现绕组温度过高时，可检查电机进风口或出风口是否有污物阻挡，散热筋是否有损坏等现象。

　　绕组老化：正常运行的电机内部温度一般较高，对于变频器供电的电机，还存在着谐波的问题，这些问题都会导致绕组以及磁钢等部件的老化，当老化达到一定程度时，就会造成电机性能的下降，电机从正常运行状况变成过载运行，绕组的温度就会显著上升，一般这类问题导致的绕组温度变化比较缓慢，不太容易发生温度的突然上升。

　　绕组的温度过高相较于电机轴承的温度问题来说是个比较缓慢地异常现象，一般绕组的温度过高会伴生各类其他异常，但对绕组的温度监测相对于其他数值的监测(诸如风扇损坏会造成的振动异常)来说较为简单，所以绕组温度的监控是目前电机状况检测为普遍通用的一个方法。