德國(guó)西門子電機(jī)發(fā)熱維修與解決方案

一.西門子電機(jī)發(fā)熱的原理：

我們通常見到的各類電機(jī)，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會(huì)產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說(shuō)的銅損，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波，還會(huì)產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應(yīng)，在交變磁場(chǎng)中也會(huì)產(chǎn)生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關(guān)，這叫鐵損。銅損和鐵損都會(huì)以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來(lái)，從而影響電機(jī)的效率。步進(jìn)電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。

二.西門子電機(jī)發(fā)熱的原因：

1、電動(dòng)機(jī)的即時(shí)電壓超過(guò)額定電壓10%以上，或電動(dòng)機(jī)的即時(shí)電壓低于額定電壓5%以上時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下發(fā)熱和溫度升高，這樣的情況應(yīng)檢查和調(diào)整電壓。
2、電動(dòng)機(jī)的三相電源電壓出現(xiàn)不平衡也會(huì)引起電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，這是因?yàn)楫?dāng)三相電源電壓不平衡度超過(guò)5%就會(huì)引起三相電流的不平衡，應(yīng)對(duì)方法是檢查和調(diào)整電壓。
3、電動(dòng)機(jī)的電源開關(guān)發(fā)生接觸問(wèn)題和一相熔絲斷路都會(huì)造成缺相運(yùn)行，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的溫度升高，解決方法是修復(fù)或更換損壞的部件。
4、電動(dòng)機(jī)的繞組接線有錯(cuò)誤，使得額定負(fù)載下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象，解決方法是糾正繞組線的接線錯(cuò)誤。
5、電動(dòng)機(jī)的定子繞組匝間或相間短路或接地，這樣的情況會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的電流增大而產(chǎn)生溫度升高，解決方法是中心加包絕緣或直接更換繞組。
6、電動(dòng)機(jī)的籠型轉(zhuǎn)子斷條或繞線轉(zhuǎn)子線圈接頭松脫，會(huì)導(dǎo)致維修網(wǎng)的電流增大而產(chǎn)生升溫，應(yīng)對(duì)方法是對(duì)焊補(bǔ)或更換轉(zhuǎn)子。
7、電動(dòng)機(jī)的軸承磨損嚴(yán)重時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大擦碰而產(chǎn)生熱量，解決方法是檢查軸承是否有松動(dòng)，定子和轉(zhuǎn)子是否有匹配不良的情況。
8、電動(dòng)機(jī)的負(fù)載過(guò)大也是過(guò)熱產(chǎn)生的原因，減輕負(fù)載或更換大功率的電動(dòng)機(jī)可以解決過(guò)熱問(wèn)題。
9、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)于頻繁、使用環(huán)境溫度過(guò)高、通風(fēng)不暢等也都會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的溫度過(guò)高，減少啟動(dòng)次數(shù)、降低環(huán)境溫度、保證風(fēng)道暢通、消除積塵和油污、保持風(fēng)扇良好運(yùn)轉(zhuǎn)都可以幫助解決類似的過(guò)熱問(wèn)題。

三.西門子電機(jī)出現(xiàn)的一些問(wèn)題解決方案：

1、西門子電機(jī)引線、接頭等焊接部位問(wèn)題
電動(dòng)機(jī)制造過(guò)程或維修中，虛焊、焊不透等問(wèn)題會(huì)造成電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中焊點(diǎn)脫焊，造成焊接部位接觸電阻大，通電發(fā)熱使焊錫熔化后，在脫焊部位引起火花閃絡(luò)燒毀電動(dòng)機(jī)線圈。這種問(wèn)題大多出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子線圈插入式繞組導(dǎo)條的并頭套、定轉(zhuǎn)子引線、接線端子等需要用錫焊的部位。我廠發(fā)生過(guò)固定電動(dòng)機(jī)定子的鉚釘與機(jī)殼脫落后，定子鐵芯轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度而燒毀電動(dòng)機(jī)事故。因此有必要在訂購(gòu)電動(dòng)機(jī)合同中，對(duì)所有需要焊接的部位提出用銀焊、磷銅焊或者其它特殊焊接要求，以免出現(xiàn)類似事故。
2、西門子電機(jī)槽楔子問(wèn)題
在高壓電動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中，有的由于未采用真空浸漆工藝，在定子鐵芯線圈槽中槽滿率不高，造成線圈在鐵芯槽內(nèi)受電磁力作用而振動(dòng)，使槽楔子振動(dòng)脫落，從而引起事故。目前國(guó)內(nèi)有的采用新型導(dǎo)磁材料制作槽楔，雖然在改善電動(dòng)機(jī)特性和節(jié)能方面效果比較明顯，但是在使用中也會(huì)出現(xiàn)此類問(wèn)題。如我公司使用的3臺(tái)同型號(hào)1250kW鼠籠型電動(dòng)機(jī)磁性槽楔子中的金屬絲全部脫離槽楔彈出后，塞滿定、轉(zhuǎn)子氣隙導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)抱死而全部燒毀，并引起開關(guān)柜爆炸事故，造成重大損失。因此要慎重選用這類結(jié)構(gòu)的高壓電動(dòng)機(jī)。
3、西門子電機(jī)軸承問(wèn)題
在較大型電動(dòng)機(jī)上多采用滑動(dòng)式軸承結(jié)構(gòu)。在多年的使用中，我們感到滑動(dòng)式軸承結(jié)構(gòu)雖然有好處，但在使用和維護(hù)上比滾動(dòng)式軸承要麻煩，特別是在生產(chǎn)運(yùn)行周期較長(zhǎng)的情況下，滑動(dòng)式軸承要經(jīng)常補(bǔ)充稀油，還要定期研磨軸瓦，安裝時(shí)還要控制軸瓦的間隙，處理不好還會(huì)出現(xiàn)滲油、漏油等問(wèn)題。而滾動(dòng)式軸承只要定期用油槍補(bǔ)充潤(rùn)滑脂就可以了，出現(xiàn)問(wèn)題只需更換，維護(hù)工作量較校我們?cè)诿耗?00kW開啟式滑動(dòng)式軸承結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的改造上，就要求供應(yīng)商更改軸承結(jié)構(gòu)，將其改為全密封滾動(dòng)式軸承，避免了原來(lái)在安裝找正和維護(hù)上的麻煩，也避免了因粉塵進(jìn)入造成的問(wèn)題，效果比較滿意。
高壓電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，一般選用大游隙的C3類軸承，較大型電動(dòng)機(jī)還有的選用C4類游隙。我們?cè)谑褂眠^(guò)程中發(fā)現(xiàn)有的軸承內(nèi)圈表面有點(diǎn)狀磨蝕現(xiàn)象，這主要是因轉(zhuǎn)子軸電流引起的，轉(zhuǎn)子在交變磁場(chǎng)中，感應(yīng)電壓產(chǎn)生渦流，感應(yīng)電流由轉(zhuǎn)子軸經(jīng)過(guò)軸承再經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)外殼接地后，軸承內(nèi)會(huì)出現(xiàn)電火花燒蝕產(chǎn)生點(diǎn)狀凹坑，從而造成軸承振動(dòng)、磨損故障，嚴(yán)重的會(huì)造成定、轉(zhuǎn)子摩擦掃膛事故。我們?cè)陔妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子聯(lián)軸節(jié)上加裝一個(gè)碳刷，刷握固定在電動(dòng)機(jī)端蓋上，將軸電流直接接地，可以減少或避免這種故障的發(fā)生。另外軸承供貨渠道一定要可靠，免得用了以舊翻新的偽劣軸承造成使用上的麻煩。再則，軸承的潤(rùn)滑油不可混用，一定按照技術(shù)說(shuō)明書中要求的潤(rùn)滑油牌號(hào)給軸承加油，否則也會(huì)造成軸承的損壞。
4.西門子電機(jī)電動(dòng)機(jī)的冷卻問(wèn)題
大型高壓電動(dòng)機(jī)都設(shè)計(jì)有冷卻裝置，有水冷卻、風(fēng)冷卻裝置等，一般水冷卻電動(dòng)機(jī)的冷卻器都放在電動(dòng)機(jī)的頂部，由于冷卻水內(nèi)都含有雜質(zhì)，冷卻器的熱交換毛細(xì)管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢堵塞毛細(xì)管，影響電動(dòng)機(jī)的冷卻效果，用化學(xué)清洗劑清洗水垢時(shí)，會(huì)將毛細(xì)管腐蝕，所以清洗后必須檢查，確認(rèn)無(wú)漏水。如果冷卻水進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)破壞絕緣，會(huì)引起相間、接地短路燒毀電動(dòng)機(jī)事故。而風(fēng)冷卻電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行和檢修過(guò)程中，冷卻風(fēng)扇葉片會(huì)發(fā)生變形，造成運(yùn)行中產(chǎn)生振動(dòng)而損壞電動(dòng)機(jī)事故，所以必須要注意。
5.西門子電機(jī)絕緣處理問(wèn)題
高壓繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子、集電環(huán)及引線上出現(xiàn)絕緣故障較多，雖然轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子來(lái)說(shuō)，電壓要低得多，但在耐潮性、絕緣材料等級(jí)的使用上，如果質(zhì)量有問(wèn)題也會(huì)存在隱患。常見的有由于轉(zhuǎn)子引線的固定不牢靠，造成絕緣包扎松動(dòng)，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中絕緣材料磨損使其對(duì)地短路；集電環(huán)三相之間隔離絕緣套管由于松動(dòng)磨穿造成相間短路。

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