陳國棟
摘 要：煤礦企業中的生產裝置都是長期運行的，其中高壓電動機是保障系統正常運轉的關鍵。高壓電動機在各行業生產裝置中的使用非常廣泛，同時在生產的過程中有著十分顯著的功效。但是，由于煤礦生產區域粉末灰塵較多、存在著易腐蝕、易燃、易爆等不良的現象，所以，在電機使用的過程當中，經常發生故障，對生產裝置的正常運行影響巨大。此文將結合安裝調試及生產維護過程中異步電動機經常發生的一些故障進行全面討論，同時給出相應的處理對策。
關鍵詞：煤礦；高壓電動機；故障原因；改進措施
電動機是機械設備的主要動力輸出裝置，隨著工業生產步伐的加快，它的應用作用被更好的彰顯出來。高壓電動機的振動故障問題會導致設備內部繞組出現松動，進而容易引發電氣事故，縮短設備使用壽命。嚴重的電動機振動故障問題還會對同一系統內的其他設備運行產生影響，給生產實踐帶來嚴重的經濟損失。因此，必須掌握高壓電動機的常見故障類型和故障原因，采用有效的診斷和處理方法，及時解決電動機故障問題，確保系統的穩定運行。
1 煤礦高壓電動機故障原因
1.1 軸承部件的溫度過高
軸承是高壓設備運轉的關鍵部件，但這一部件也是機械故障多發的部分，需要能對這種故障成因以及發展有全面的掌握。在判斷故障類型以及故障成因的階段中，要能對故障有透徹的分析，進而在判斷故障的時候有精準高效的效果。實際造成軸承結構溫度偏高的因素較多，首先，如果高壓設備所使用的潤滑油中含有一定量雜質就增加軸承運轉中的摩擦力，使軸承溫度升高。其次，在使用高壓設備的階段中出現啟動頻率過于頻繁、設備運行以及裝載方式選擇不當，都可能會導致設備發生躥軸類型振動，并對設備的彈夾造成損毀，Z終致使設備出現溫度升高的問題。第三，現代高壓設備為了防止軸承出現溫度過高的問題，在設備中還安裝有冷卻器組件，但如果在冷卻器運行狀態下出現了進水量偏低或者是進水管路結垢的問題，那么就會影響冷卻器組件作用的發揮，導致軸承的溫度難以得到控制。
1.2 電動機帶負載不能起動
電動機空載運行轉速基本正常，而加上負載轉速就急劇下降。若帶負載起動，就起動不起來，這主要是轉矩不足造成的，可進行以下檢查：電源電壓過低。可觀察電機啟動器電壓顯示情況，如果發現電源電壓過低，應及時調整電源電壓。電動機負載過大。當空載時電壓基本正常，加負載后電壓急劇下降，說明電動機負載過大，應設法減輕負載。支路壓降過大。帶負載啟動時，若測得的電源母線電壓正常，而在電動機出線端電壓過低，說明電動機支路壓降過大，應更換截面較大的導線，且盡可能減小電動機與電源間的距離。接線錯誤。如將定子繞組的△接線誤接成Y接線。籠型轉子斷條。
1.3 齒輪傳動故障
1.3.1 故障形式
齒輪傳動的過程中，常因運維不當產生多種形式的故障，并且故障形式會隨著影響因素的變化而改變，常見故障形式主要有：齒面破損、斷齒、齒面摩擦、齒面彎曲、齒面膠合等。
1.3.2 振動特點
齒輪發生故障后，齒輪振動效果會受到影響，分析齒輪振動影響因素，分別分析齒輪在常規和非常規狀態下的振動表現，了解振動水平存在的不同，在此期間，借助嚙合頻率、幅值調制、倍頻成分、頻率調制的差異具體掌握振動信號受不同類型故障影響的表現。
1.3.3 試驗系統及系統故障
齒輪傳統系統在試驗臺進行性能測試，試驗臺的組成部分，不可見內容即電流、速度、傳感器、轉矩、電壓等，其中，距離控制柜三米的位置即電流和傳感器，這兩個裝置主要用來監測信號;傳感器靈敏度為5.2A/V，頻率范圍在0和1050Hz之間，110kHz數采系統，高效測量不同條件下的電流值。故障類型測試的過程中，組織不同的故障試驗，試驗種類主要有四類，不同種類故障測試工作開始之前，事先預測基準值，在故障循序引入的前提下開始試驗，要想全面獲知雙譜分析法在不同類故障中的特點，通過應用不同齒輪進行特點總結，試驗進行時，對齒輪逐一標號，設置采集頻率為110kHz，采集點為1602×103，數據長度約為s。雙譜分析法參與計算時，應用數據幀為102×103的點離散傅里葉變換，這對噪聲消除具有良好的效果，同時，還能有效預防頻譜泄露，大大提高頻率分量準確性。
1.4 絕緣電阻降低
電動機的絕緣電阻一般不得低于0.5MΩ，若低于這一值，說明絕緣不良，可能會發生絕緣擊穿、繞組燒壞、人身觸電等事故。電動機的絕緣電阻過低一般是以下原因引起的，查出故障后應立即予以排除。長期存放不用、潮氣浸入或雨水滴入電動機使繞組受潮，應對電動機進行烘干處理，恢復絕緣性能。由于長期運行，繞組上灰塵油垢太多，特別是繞組上沉積導電性粉塵，會使絕緣電阻大幅度降低，應拆開電動機徹底清除灰塵油垢，并進行干燥、浸漆處理。電動機的接線板損壞，引出線和接線盒的絕緣老化損壞，應更換已損壞的接線板，重新包扎引線絕緣或更換新的引出線。由于繞組過熱而造成絕緣老化，按預防性試驗標準進行交流耐壓試驗，合格者重新浸漬處理繼續使用，不合格者應更換絕緣。
1.5 電動機外殼帶電
電動機外殼帶電原因如下，繞組受潮，使絕緣老化，對受潮的繞組應進行烘干處理，絕緣嚴重老化的繞組應予以更換。相線觸及外殼，首先應檢查接線盒樁頭，再檢查線管管口。電源線與接地線接錯，接地線的接頭毛刺與外殼相碰，接地線線頭脫落，接地線失效和接零的零線中斷，應先檢查電源線和接地線的接頭，再檢查接地裝置和中性線。引出線或接線盒的接頭的絕緣損傷而引起接地。
1.6 電介質的擊穿現象
在高壓電動機運行的過程中會給機器內各部分都造成不同程度的壓力，當絕緣體的壓力達到一個上限時就會使通過電介質的電流逐漸增多，再加上眾多電流給絕緣體帶來的壓力會使電介質出現不同程度的破損，在高壓電動機使用時間過長時，甚至會因熱量過高直接導致電介質分解，從而失去對電流的絕緣能力。這種現象，當施加于電介質上的電壓超過某一臨界值時，則使通過電介質的電流劇增，電介質發生破裂或分解，直至電介質喪失固有的絕緣性能，這種就是電介質擊穿現象。電介質的破裂或分解也要取決于電介質的狀態，一般情況下電介質是有固體、液體以及氣體三種存在形式的，而高壓電動機的常用絕緣材料一般是由固體電介質制作而成的。
1.7 振動故障
在交流類型異步電機設備正常運行狀態下，設中的核心組件會處于高速旋轉狀態下，并且也會伴隨高頻率的振動。而這種高頻率類型的振動也會使交流類型異步電機設備的中的螺絲部件松動，影響設備整體結構穩定性，甚至還會促促使地基下沉。其次，在交流類型異步電機設備高頻振動的影響下，聯軸器部件上的螺絲也會發生松動，聯軸器部件發生頂死摩擦，端蓋部分也有可能發生破裂。
2 對高壓電動機故障的防范應對措施
，煤礦相關部門要對高壓電動機性能進行定期的檢測與維護，提高高壓電動機在使用時的安全程度，對其中的重要細節要進行額外的檢查維護，降低高壓電動機運行時的風險，保障人們的生命財產安全，同時還要提高檢查維修人員的責任心，必須做到對高壓電動機的檢查工作上心;第二，各煤礦要對高壓電動機的運作環境時刻清掃，但是，要時刻注意清掃時的細節，尤其是不能直接用水對地面進行沖洗，這會給高壓電動機帶來很大的損害，使出現問題的幾率大大提升，不利于人們的生命財產安全;第三，相關部門要協調好各方面關系，尤其是在對高壓電動機定期的檢查維護方面，一定要在法律允許的范圍之內放寬條件，合理的安排好各方面，以人們的生命財產安全和社會經濟的發展為主，使各部門做好本職工作，實現多方面的共同發展進步。
3 結語
綜上所述，煤礦產業是對我國社會經濟快速發展的主要推動力之一，因此，各相關部門應該重視起來，尤其是對高壓電動機存在的風險評估方面，要做到一絲不茍，精益求精，保證高壓電動機在安全穩定的前提下運行。
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來源：《中國化工貿易·中旬刊》2018年第10期
