1、淺談起重機用繞線轉子三相異步電動機的故障診斷與修理摘要：針對起重設備用電動機的特點，淺談起重機用繞線轉子三相異步電動機容易出現的常見故障，以及集電環和刷握裝置出現的故障診斷與修理。關鍵詞：三相異步電動機、故障、修理、Abstract: The electric motor applies frequently on the hoist crane, the alternating-motor each series product the technical performance. This paper was talked about the common malfunction of t

2、he alternating-motor .Besides, the breakdown diagnosis and the repair of the ring header and brushes grasps were discussed.Key word: the alternating-motor malfunction fix一、起重機用電動機的特點在現代工業中，電機的使用無疑是必不可少的。大量的應用電動機作為原動機去拖動各種生產機械已成為最普通的現象，如機械工業、冶金工業、化學工業中，機床、電鏟、軋鋼機、吊車、抽水機、鼓風機等等都要用大大小小的電動機來拖動。與一般工業用電動機相比

3、，起重機用電動機在幾何尺寸、材料利用程度、工作制度、電氣性能、機械特性、發熱狀態、結構形式及使用條件等各方面都有很大的不同，其主要特點如下：1. 起重機用電動機是按斷續周期性工作類型制造的，不同的負載持續率（JC）下電動機功率不同。2. 起重機用電動機在工作中一般都有很大的過載和經常性的起動、制動及逆轉，并且通常都在溫度高、粉塵多、有振動和沖擊的條件下運行，因此，電動機的零部件要有較高的機械強度和可靠性。3. 具有較高的起動轉矩和最大轉矩（即過載能力），故能適應頻繁的帶負載起動、制動和逆轉的要求。4. 起重機用交流電動機的極數一般為6極、8極、10極，近年來國內外起重機都開始向高速化發展。5.

4、 起重機用電動機允許的最高工作轉速與額定轉速之比，對直流電動機是3.54.9，對交流電動機是2.5。因此，額定轉速較低的起重機用電動機的重要零部件，如集電環、轉子（電樞）繞組的端部、槽楔和軸承部件等，要求有高的機械強度和使用壽命。6. 具有兩種以上的絕緣等級，分別使用在不同的環境溫度下。二、 繞線轉子三相異步電動機的故障診斷與修理。1. 常見故障及排除方法1.1 電動機空載電流大可能原因為：電源電壓高、軸承內的潤滑脂干涸、電動機有卡滯處、定轉子間的氣隙過大、重換定子繞組匝數不夠或接線錯誤。有針對性的選擇下列方法排除：測量電源電壓找出原因、清洗軸承后加潤滑脂、檢查傳動機構加以改正、更換電動機、按

5、要求的匝數和正確的接線改正。1.2 電動機三相電流不平衡可能原因為：三相電源電壓不平衡、定子繞組有部分線圈短路同時線圈局部過熱、重換定子繞組后部分線圈接線有錯、重換定子繞組后部分線圈匝數有錯。有針對性的選擇下列方法排除：測量電源電壓找出原因、用雙臂電橋測量定子繞組線圈電阻找出短路點、按正確的接線改正、用雙臂電橋測量定子繞組線圈電阻加以改正。1.3 電動機聲音不正常可能原因為：軸承損壞或缺油、缺相運行（單相運轉）、轉子或風扇平衡不好、電動機接線有誤、轉子回路有一相開路、定子鐵心壓得過松、槽楔膨脹、電動機軸與減速器不同軸。有針對性的選擇下列方法排除：更換軸承或加油、檢查電源或定子繞組斷相原因并修復

6、、拆下重做平衡、重新檢查接線與下線并糾正錯誤、檢查開路點并作處理、重新加緊后用電焊點焊數處、修理或更換、調整電動機與減速器相對位置使其同軸。1.4 電動機振動 可能原因為：軸承間隙大、定轉子氣隙不均勻、轉子變形、電動機基座不平或地腳螺栓松動、修理后的電動機軸承的軸頸與軸的中心線不同軸、轉子不平衡。有針對性的選擇下列方法排除：更換軸承、檢修端蓋軸承孔、拆開電動機將轉子放在車床上用千分表檢查修理、檢查基座擰緊螺栓、修理電動機軸、拆下重做動平衡使達到技術要求。1.5 電刷冒火，集電環過熱或燒壞可能原因為：電刷的牌號或尺寸不符合要求、電刷的壓力不足或過大、電刷與集電環表面不平不圓或不清潔、電刷之間電流

7、不平衡、電刷與刷握配合松緊不適宜、電動機過載。有針對性的選擇下列方法排除：按規定更換電刷、調整個電刷的壓力或更換彈簧、重新研磨電刷、清掃修理集電環、 檢查刷架、饋線及電刷情況考慮更換同規格同材質電刷、重新調整配合間隙、減輕負載。1.6 電動機整機過熱可能原因為：電源電壓過高或過低、電動機實際負載持續率數值超過了額定的數值、電動機所帶動的機構有卡滯現象、三相電源中或定子繞組有一相斷線、定子接線錯誤、定子繞組有匝間短路或有接地處、定子鐵心部分硅鋼片間絕緣不良或有毛刺、電動機受潮或浸漆后烘干不徹底、繞線轉子繞組的焊接點脫焊且轉速和轉矩也顯著降低、電動機通風不良、電動機超載、電動機周圍環境溫度過高。有

8、針對性的選擇下列方法排除：調整電壓使其符合要求、應按電動機額定負載持續率工作、檢修所帶動的機構、檢測檢查三項電壓和電動機繞組、核對并更正接線、用電橋測量繞組直流電阻或用絕緣電阻表測量繞組對地絕緣電阻、局部或全部更換線圈、拆開電動機修理鐵心、徹底烘干、仔細檢查各焊接點將脫焊處補上、檢查風扇旋轉是否正常、通風機是否堵塞、是否在額定負載下運行、應更換成適合該環境溫度絕緣等級的電動機。1.7 轉子鐵心或定子鐵心局部過熱可能原因為：轉子鐵心內或定子鐵心內發生了局部短路。排除方法：拆開電動機，清除毛刺或其他引起短路的原因，然后在修理過的地方再涂以絕緣漆。1.8 電動機在額定負載下轉速不足，或轉子溫度高可能

9、原因為：電路中有接觸不牢的地方。排除方法：對繞組與集電環、繞組端頭、中性點接頭進行檢查修復。1.9 電動機轉速慢、額定功率下降可能原因為：制動器未完全打開、電壓偏低、定子或轉子繞組的相間接法有誤、導電器接觸不良、轉子電阻沒能按規定要求切除。有針對性的選擇下列方法排除：調整制動器、測量電源電壓、檢查并更正接線、檢查移動供電裝置、檢查加速電阻接觸器是否動作。1.10 電動機絕緣降低可能原因為：電動機受潮、繞組灰塵多、絕緣材料老化。有針對性的選擇下列方法排除：烘干處理、清掃灰塵、更換絕緣材料或繞組。1.11 電動機外殼帶電可能原因為：接線盒內的線頭或線槽絕緣不良、機殼接地不良。有針對性的選擇下列方法

10、排除：進行絕緣處理、加裝接地線。1.12 電動機帶負載后不能起動或加負載時就停轉可能原因為：電源電壓過低、繞組接線有誤、定轉子繞組有斷線處、定子繞組匝間短路、起動電阻數據不符合要求。有針對性的選擇下列方法排除：測量電源電壓、改正接線、測量定轉子繞組電阻，并修復斷線處、用電橋測量定子繞組電阻值，如有短路，需更換繞組、按設計要求改正起動電阻。1.13 轉子與定子發生摩擦（電動機掃膛）可能原因為：軸承損壞、定子或轉子鐵心發生變形、繞組松脫、軸承與定子或轉子與定子不同心。有針對性的選擇下列方法排除：更換軸承、拆開電動機、整修鐵心、修理繞組、檢查端蓋軸承孔是否過大并作處理。2. 集電環故障診斷與修理2.

11、1 集電環溫度過高原因2.1.1 電刷與集電環接觸為點接觸或線接觸；2.1.2 電刷與集電環安裝時錯位；2.1.3 電刷壓力過大或過小：壓力過大，導致機械磨損增大；壓力過小，則電器損耗過大；2.1.4 集電環表面有油污或雜物；2.1.5 電動機使用在振動較大的工況下，電刷因振動導致與集電環接觸不良，并因此打火，使損耗增大，這樣集電環溫度也會升高；2.1.6 電刷牌號不對，電流密度過大。2.2 集電環松動與修理2.2.1 壓塑料式集電環的松動分析壓塑料式集電環與軸產生配合上的松動是因為軸與集電環配合公差過盈不夠。尤其在正、反轉和起、制動工況下，塑料經運行一段時間后收縮和開裂，將與軸產生一定的間隙

12、，在經幾次拆卸便會產生松動現象。松動嚴重的情況下必須卸下，更換同規格的集電環；或者在原集電環的內測涂上一層XH2快固膠，連同新的一同換上。2.2.2 套筒式集電環的松動分析套筒式集電環的松動主要產生在銅環與套筒之間。這是因為套筒配合過盈不夠，如果不采用銅環熱套工藝，松動現象將更為嚴重。銅環經150ºC熱套配合后，就不易松散，同時也避免了因層間絕緣漆老化和絕緣收縮等原因造成松動現象。出現松動的銅環要及時處理，首先從軸上拆下整個集電環，然后取下松動的銅環，清理原銅環處的套筒外表面，然后根據套筒的外徑公差，重新配銅環，銅環與套筒配合公差應為H8/n4，并將銅環加熱（小于150ºC

13、），熱套在套筒上。2.3 集電環表面損壞及修理方法 集電環經長期工作，將因各種原因導致其工作面上出現斑點、條痕、凹痕、溝槽、印跡、磨傷等。出現這些故障若不及時處理，輕則損壞集電環，重則損壞電動機，因此，必須及時進行修理。2.3.1 一般修理集電環表面有輕微損傷，如斑點、刷痕、輕度磨損等。先用細平銼或油石在轉動下研磨，注意銼刀壓力不要過大且要均勻，以免磨削過多或出現新的不平衡。待傷痕消除后，用00號砂紙在高速轉動下拋光，使集電環表面達Ra1.6Ra0.8，表面粗糙度便可恢復使用。2.3.2 精修當集電環表面不圓、表面有溝槽、燒傷及凹凸比較嚴重，溝深度達1mm且傷面占總面積20%30%或集電環偏擺

14、量在0.05mm（1000r/min及以上）和超過0.08mm（1000r/min及以下）時，應將轉子放到車床上進行精修，車削時，車刀要鋒利，進刀量為0.2mm左右，表面線速度約2m/s，車削后的偏心度不超過0.030.05mm，軸頸徑向跳動不大于0.1%，然后用00號砂紙進行拋光，使環表面達Ra1.6Ra0.8。各集電環外徑之差不應大于外徑的1%。2.4 集電環絕緣損壞及修理方法當起重用電動機在比較惡劣的條件使用時，外界煤粉、鐵粉及其他導電粉塵和油污浸入集電環，會造成集電環銅環與銅環之間擊穿和對地擊穿。尤其是引線連接處由于接觸不良或開焊，造成局部過熱，都會使引接線連同絕緣一同燒斷。2.4.1

15、 集電環壓塑料表面燒傷修理方法可先將燒傷部分用尖鏟剔除干凈，然后再進行擦洗，擦洗時將整個集電環壓塑料部分都清理一遍，去掉導電粉塵，再用絕緣電阻表檢查是否還有短路點，合格后可用6101號環氧樹脂膠和650號固化劑混合后（各一半），涂在剔除部分，并要抹平，然后經8h干燥，浸1551漆一次后即可使用。2.4.2 引線或接線片燒傷及處理引線或接線片絕緣經常有燒傷現象，修復時須將原燒壞絕緣層清理干凈，然后對其進行包繞，先包0.05mm厚的聚酰亞胺薄膜三層（半疊繞），再用0.1mm厚的無堿帶半疊繞一層，涂上快干漆，干燥后即可使用。3. 刷握裝置故障診斷與修理3.1 電刷過熱可能原因為：電刷壓力太大或太小、

16、電刷與集電環是線接觸或點接觸、電刷與集電環錯位、各電刷壓力不勻造成負載分配不勻。有針對性的選擇下列方法排除：調整壓力或更換彈簧、用砂紙綁在集電環外圓進行人工磨弧使接觸面達到80%、調整刷握裝置使各電刷與集電環對正、調整間刷壓力更換大小不等的電刷。3.2 電刷在刷盒內卡住不動可能原因為：刷盒內粗糙度太差、電刷尺寸大、電刷灰及其他粉塵填滿刷盒、電刷辮太短。有針對性的選擇下列方法排除：將刷盒內壁重新加工使Ra達到6.3、將電刷尺寸大的部分磨小、用壓縮氣體將灰粉清除、更換合格電刷。3.3 電刷壓力小 可能原因為：彈簧質量不好、彈簧過熱退火、電刷是否卡住不動有針對性的選擇下列方法排除：更換合格彈簧、按本文3.2所述方法處理電刷卡住不動。3.4 電刷跳動運行產生火花可能原因為：刷桿與端蓋固定螺栓脫落、刷握與刷桿緊固螺母脫落、電刷壓力太小、集電環材質不合格。有針對性的選擇下列方法排除：重新擰緊螺栓、重新擰緊螺母、按本文3.3所述方法處理電刷壓力小、更換集電環。3.5 壓力彈簧夾斷裂可能原因為：鉚釘未鉚牢、使用疲勞斷裂、