高压电机故障原因及改进措施

高压电机故障原因及改进措施

发表时间：2019-06-27T16:33:13.683Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：余福江

[导读] 本文以高压电机为研究对象，针对高压电机的常见故障，分析其产生故障的原因，并提出有效的解决改进措施，以及促进设备的稳定运转。

唐山钢铁集团股份有限公司河北唐山 063000

摘要：高压电机是机械行业中一种重要的动力输出系统，也是生产设备的核心器材。高压电机发生故障，会对生产进度产生巨大的影响，造成企业的经济损失。本文以高压电机为研究对象，针对高压电机的常见故障，分析其产生故障的原因，并提出有效的解决改进措施，以及促进设备的稳定运转。

关键词：高压电机；动力输出、常见故障；改进措施

引言：

高压电机是机械动力设备的重要组成部分，一旦出现故障，会造成在线设备停运，造成严重的经济损失。在平时的生产使用过程中，除了要做好高压电机的维护保养工作之外，在产生故障时，要对故障的产生原因进行分析，及时进行改进，避免重复故障事件再次发生。 1高压电机的主要故障类型

1.1由于电机振动引起的故障

在高压电机的生产使用过程中，最常见的故障类型就是高压电机振动引起的故障。电机主要是由定子和转子两部分组成，在绕柱线圈通电的作用下，定子在转子内高速转动。高压电机的振动主要是由于电机转子轴段所产生的振动，出现这种情况主要是在安装电机的早期，由于电机安装不平衡或者受力不均匀，是高压电机处于一个不平衡的工作状态。在电机运转的过程中，转子轴受到不均匀的外力挤压和磨损，长此以往，在长期的工作负荷下，电机轴会产生内部变化，甚至裂纹等。如果不能及时发现，这种裂纹会不断的扩大，最终造成断裂。如果在电机运转的过程中出现这种情况，还有可能造成人员伤害。

1.2严重老化引起的故障

产生这种故障主要是因为线路安装不合理和绝缘材料质量不达标两个方面的因素。发生老化的常见部位是定子的绕组线圈引出线，一般情况下，我国目前的安装方式都比较传统，其合理性存在很大的问题，从绕组线圈的结构来看，在定子机座的棱角处对线路的磨损比较严重，这也正是定子绕组线的引出部位，长时间的工作会加剧摩擦力，加速绝缘皮的老化，从而引发电机故障。从另外一个因素上看，很多绝缘材料的质量不达标，再加上如果高压电机长期处于潮湿或者日晒的外界环境下，也会加速老化，引起高压电机的故障。

1.3定子绕组绝缘薄弱和磨损引起的故障

定子绕组绝缘薄弱，加上长期的磨损，也会引起高压电机故障。这种故障主要出现在定子上，在将线圈绕在定子上的过程中，容易产生质量问题。首先就是线圈绝缘材料的选择上，一般国内线圈的绝缘材料主要选择玻璃丝材质的绝缘材料，这种材料的绝缘性不是很好，效果不佳，这也是绕组线圈绝缘薄弱的主要原因。如果在线圈的某个部位出现绝缘层破坏的现象，在高压电机长期的运转工作过程中，由于热量不容易散发，也会引起绝缘层破坏范围增大的情况，最终引起高压电机故障。另外，常见的高压电机采用匝间玻璃丝绝缘，这种绕组方式也缺乏合理性。绝缘层破裂之后可能会造成电流泄露的情况，非常容易引起短路，出现高压电机内部着火的现象，严重损坏高压高压电机。同时，如果选择不合适摩擦材料，摩擦效果低，也会出现线路的褶皱现象，导致定子的绕组线圈严重磨损，引起短路［2］。

2降低高压电机故障的改进措施

根据高压电机产生故障的形式和原因，有针对性得提出降低高压电机故障的改进措施，可以从根本上降低高压电机的故障发生率。主要从以下几个方面改进：

2.1改善高压电机的振动方式

首先，如果出现了断轴现象，但是机体没有受到损伤，可以选择更换转轴或者重新接轴的方式。对于转速较高的电机，不建议使用接轴的方式，因为接轴之后的电机主轴强度会大大降低，高转速的电机可能会再次破坏主轴，具有很高的安全隐患。所以，从安全的角度进行考虑，还是选择换轴的方式比较安全和稳妥。在操作的过程中，要注意以下几点［3］。

第一，要准确掌握故障电机定子转轴的型号和大小，如果换用其他型号的转轴，可能还会引起电机的故障。可以通过对断轴和联轴器的尺寸进行测量的方式获得转轴数据，只有完全的掌握了断轴的尺寸以及型号信息之后，才能由专业人员进行更换作业。

第二，在更换电机轴的过程中，要重点观察断轴的裂纹位置和裂纹状态，并记录相关的裂纹信息，以便做好后续工作，分析受力位置，找出断裂原因，在重新安装主轴的时候就可以避免类似情况的再次发生。

第三，应该选择质量达标的材料来制作芯轴，防治在材料内部存在残余应力以及微小裂纹等。

第四，在对新轴进行安装之前，要对新轴进行全方位的检测，对其质量进行细致的鉴别，避免出现新的安全隐患，再次引起电机故障。

第五，在主轴的安装过程中，一定要对主轴进行校正和调试，只有在调试合格之后，才能将电机投入使用［1］。

2.2减缓电机老化现象

首先需要加强绝缘化效果，根据高压电机实际的安装方式和工作状态，使用二次绝缘的方式对定子引出线进行进行绝缘化处理，选择绝缘胶带将定子引出线进行缠绕，可以减缓老化的速度。其次，在电机机体的棱角处容易摩擦而产生绝缘层破坏的现象，所以可以在机体的棱角处对定子坐进行处理，降低摩擦。最后，对于容易出现老化的定子绕组线引出线的，应该选择高质量的绝缘层，将内部的电线与外界的空气完全隔离，避免由于外界环境而引起线路的老化。

2.3减缓定子绕组绝缘薄弱和磨损

高压电机定子绕组绝缘薄弱和磨损会引起高压电机内部的故障，针对这种现象提出改进措施，可以在很大程度上降低对电机的损坏程度。就磨损问题而言，需要在电机的使用过程中对电机进行维护，加强对绝缘层的保护，根据技术人员的实际经验，采取一些行之有效的处理措施如增加保护层的厚度等。除此之外，还可以将优质的云母或者玻璃丝等绝缘材料垫入匝间，增大定子绕组线圈的横截面积，可以

有效的改善绝缘层薄弱和磨损的现象。

2.4加强对转子断笼条的监控

高压电机内部的笼条也是一个非常重要的部件，电机运行的工作原理是一个复杂的物理变化的过程，从能量转换的角度来看，是将电能转换成机械能的过程，同时会释放出热能。尤其是在电机的启动和关闭的过程中，突然供电和断电会产生强大的电流，由于电流增大，会释放出大量的热量，热量传导到电机的内部，造成电机内部结构产生位移。

高压电机内部的笼条会因为受热升温，产生变性和弯曲。随着电动机的运转，会有电流持续的流过，同时也会释放更多的热量，加剧笼条的弯曲。当高压电机的运转趋于平稳之后，流过的电流值也趋于一个平稳的状态。在电机的运行过程中，笼条还会受到离心力的作用，产生的交变应力会使笼条发生反复的弯曲和变形，使笼条的疲劳强度迅速达到峰值，如果笼条到达疲劳极限，会出现断裂的情况。所以，在对电机进行维护的过程中，需要重点关注笼条部位，如果出现疲劳或者稳定性降低的现象，需要及时对笼条进行更换［5］。 3结束语

在高压电机的使用过程中，会出现各种故障，会对生产进度产生影响，还可能对人员造成伤害。所以，在高压电机使用中需要掌握一些简单的高压电机故障判断方法和维修技巧，同时加强对高压电机的维护和保养，可以有效的降低电机的故障发生率，使高压电机可以安全稳定的工作。

参考文献：

［1］刘媛媛.关于高压电机绕组接地故障的分析与处理探讨［J］.山东工业技术，2017（10）：163，253. ［2］陈晶.高压电机使用中的常见问题及处理措施［J］.设备管理与维修，2017（19）：112-114.

［3］吴磊，莫岳平，龚维明.高压电机定子绕组绝缘薄弱点定位方法的研究［J］.电工电气，2016（1）：44-48.