礦用電動機(jī)性能特點(diǎn)及故障處理

張小紅

（寧夏西北駿馬電機(jī)制造有限公司，寧夏石嘴山753001）

礦用電動機(jī)性能特點(diǎn)及故障處理

張小紅

（寧夏西北駿馬電機(jī)制造有限公司，寧夏石嘴山753001）

隔爆設(shè)備是采用隔爆外殼把可能產(chǎn)生火花、電弧和危險(xiǎn)溫度的電氣部分與周圍的爆炸性氣體混合物隔開。煤礦采掘面潮濕、存在煤塵、瓦斯等多種混合性易燃、易爆物質(zhì)，要求設(shè)備具有防爆性能。礦用電動機(jī)是礦井內(nèi)的主要隔爆設(shè)備，包括有采煤機(jī)電機(jī)、刮板輸送機(jī)電機(jī)、掘進(jìn)機(jī)電機(jī)等，研究它們的性能特點(diǎn)，解決運(yùn)行中常出現(xiàn)的問題，可保證設(shè)備在使用過程中安全、可靠、高效運(yùn)行。

礦用電動機(jī)；性能特點(diǎn)；故障處理；改進(jìn)預(yù)防

0 引言

煤礦采掘作業(yè)過程中會產(chǎn)生大量煤塵、瓦斯等多種混合性易燃、易爆物質(zhì)，煤層地質(zhì)復(fù)雜多變，設(shè)備多為移動式，工作面潮濕，環(huán)境溫度受礦井通風(fēng)系統(tǒng)制約。因此礦用電機(jī)必須符合以下標(biāo)準(zhǔn)：1）GB3836-2010《爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)、煤礦井下用Ⅰ類設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、電動機(jī)整體防護(hù)IP56等級標(biāo)準(zhǔn)、接線腔部分的絕緣隔爆IP54等級標(biāo)準(zhǔn)；2）GB/T2423.4-2008標(biāo)準(zhǔn)的電動機(jī)繞組交流濕熱試驗(yàn)，具有防爆合格證及其安全標(biāo)志證；3）能承受機(jī)組作業(yè)中復(fù)雜機(jī)械應(yīng)力的B5安裝方式及控制溫升限度的冷卻方法等標(biāo)準(zhǔn)。

另一方面，隨著礦業(yè)的發(fā)展，高效雙速大功率、高電壓等級的礦用防爆電機(jī)，將成為未來電機(jī)發(fā)展新品，因而必須對各類礦用電動機(jī)性能特點(diǎn)及常見故障進(jìn)行分析，以提高設(shè)備使用性能。

1 各類礦用電動機(jī)性能特點(diǎn)

1.1 采煤用電動機(jī)的性能特點(diǎn)

采煤機(jī)在作業(yè)過程中，其功率消耗是隨煤層構(gòu)造的變化而變化的，煤中可能有夾石等，電動機(jī)負(fù)荷為波動的，有時出現(xiàn)過載與強(qiáng)烈振動，有時需要頻繁啟動或點(diǎn)啟動，也可能出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)情況。雖然電控箱中配置有恒功率調(diào)節(jié)裝置，但負(fù)荷經(jīng)常瞬息萬變，為使采煤機(jī)用電動機(jī)適應(yīng)這種負(fù)荷變化，MT/T476-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采煤電動機(jī)根據(jù)功率不同，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不低于1.4～2.0倍額定轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩不低于2.0倍額定轉(zhuǎn)矩。為減少頻繁啟動可能導(dǎo)致的繞組過熱，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了啟動倍數(shù)不高于額定電流的5.5倍，規(guī)定電動機(jī)轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速曲線為硬外特性曲線，為保證電動機(jī)有一定的容量限度，規(guī)定采煤電動機(jī)溫升按降低一級絕緣等級考核。另一方面，采煤機(jī)用電動機(jī)的啟動特性的確定，除考慮帶負(fù)荷啟動外，還應(yīng)考慮礦井供電電壓的實(shí)際情況，除根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)降低電動機(jī)啟動電流倍數(shù)外，同時還需要考慮當(dāng)電壓降低到一定程度時，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性情況，來進(jìn)一步保證電動機(jī)的可靠啟動。

1.2 刮板輸送機(jī)電動機(jī)的性能特點(diǎn)

刮板輸送機(jī)多用單速或雙速電動機(jī)驅(qū)動，功率涉及的影響因素較多，而且電動機(jī)多在負(fù)載狀態(tài)下啟動，對電動機(jī)除要求在額定電壓下啟動外，又要求有較高的堵轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，較低啟動電流倍數(shù)，較大的過載能力。為適應(yīng)炮采要求，小容量刮板輸送機(jī)采用三相異步電動機(jī)驅(qū)動，一般要求啟動轉(zhuǎn)矩不低于2.0～2.3倍額定轉(zhuǎn)矩。對于機(jī)采、掘采設(shè)備配套用電動機(jī)，其啟動轉(zhuǎn)矩也應(yīng)在1.8～2.5倍額定轉(zhuǎn)矩左右，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性曲線，要求比較平滑，啟動過程中最小轉(zhuǎn)矩不低于1.6～1.8倍額定轉(zhuǎn)矩，并要求有較低的啟動電流倍數(shù)。

1.3 掘進(jìn)機(jī)用隔爆型電動機(jī)的特點(diǎn)

掘進(jìn)機(jī)的切割電機(jī)在作業(yè)過程中多是空載啟動，但遇到軟巖或夾石時，會有較大的阻力矩，因此要求電動機(jī)有較大的最大轉(zhuǎn)矩或采用雙速電動機(jī)，當(dāng)遇到阻力矩較大情況時，轉(zhuǎn)換為低速操作。

2 礦用電動機(jī)常出現(xiàn)的故障、原因及處理方法

2.1 電動機(jī)發(fā)熱超過溫升標(biāo)準(zhǔn)或電動機(jī)冒煙

產(chǎn)生的原因：1）過載或拖動機(jī)械潤滑不良；2）電壓過低；3）通風(fēng)、通水不良；4）頻繁起動；5）鼠籠轉(zhuǎn)子斷條或繞組接線松脫。

處理方法：1）排除被拖動機(jī)械故障、加潤滑劑，以減少阻力；2）增大供電截面或縮短低壓供電距離，使電源電壓達(dá)到額定值；3）檢查冷卻風(fēng)扇是否損壞，風(fēng)罩進(jìn)風(fēng)口是否被煤堵塞，檢查水質(zhì)是否符合要求；4）減少起動次數(shù)，避免頻繁點(diǎn)起動；5）修補(bǔ)籠條或焊好接線。

2.2 電動機(jī)有嗡聲、不能起動

產(chǎn)生的原因：1）被拖動機(jī)械卡住；2）電源缺相；3）電壓太低；4）定子或轉(zhuǎn)子繞組斷路；5）繞組出線端接反或繞組內(nèi)部接反。

處理方法：1）檢查被拖動機(jī)械，清除溜子堆煤，排除故障；2）檢查電動機(jī)引出線，電源電纜，隔爆磁力起動、主觸頭及熔斷器等，找出故障并排除；3）本來是三角形接法的電動機(jī)誤接為Y型接法，改用三角形接法；4）查明繞組斷線處并修復(fù)，檢查起動電阻是斷路或電阻過大，繞線轉(zhuǎn)子回路中檢查電刷和滑環(huán)是否接觸良好；5）查接線、排除故障。

2.3 軸承發(fā)熱比機(jī)殼溫度高

產(chǎn)生的原因：1）軸承磨損或軸承內(nèi)有異物；2）軸承或端蓋未裝正；3）潤滑脂太少或油質(zhì)不好；4）端蓋與機(jī)座不同心；5）電動機(jī)與傳動軸機(jī)構(gòu)連接偏心或傳動皮帶張力太緊。

處理方法：1）清洗軸承，磨損的應(yīng)更換同型號的軸承；2）轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子或拆下端蓋，檢查軸承，找出故障后裝正；3）清洗軸承，換加合格的潤滑油脂，并使油脂裝到軸承室容積的1/2～2/3；4）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來很緊，應(yīng)檢查不同心情況，重新對正同心度或調(diào)換端蓋；5）調(diào)整電動機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)的位置，使它們對準(zhǔn)中心線或調(diào)整傳動皮帶的力。

2.4 機(jī)殼帶電

產(chǎn)生原因：1）電機(jī)引出線的絕緣或接線盒接線板損壞老化；2）繞組端部碰機(jī)殼；3）繞組內(nèi)部有接地點(diǎn)；4）機(jī)殼沒有可靠接地。

處理方法：1）包扎絕緣或更換絕緣接線板；2）如端蓋卸下后接地現(xiàn)象即消失，檢查繞組端部刷漆并墊絕緣后再安裝端蓋；3）檢查線圈槽及絕緣，找出損壞處，墊上絕緣紙并刷絕緣漆；4）將電機(jī)外殼可靠接地。

2.5 絕緣電阻下降

生產(chǎn)的原因：1）繞組受潮或水淹電機(jī)；2）繞組沾有煤塵、油污；3）電機(jī)引出線或接線板損壞、老化；4）定子繞組絕緣老化。

處理方法：1）將定、轉(zhuǎn)子加熱烘干；2）用汽油清洗繞組端部后，刷漆烘干；3）拆開接線盒檢查故障處，重包絕緣或更換接線板；4）更換繞組。

3 預(yù)防改進(jìn)措施

通過以上分析可知，由于礦井采掘工作面的特殊環(huán)境及采掘機(jī)械的復(fù)雜工藝條件和運(yùn)輸環(huán)境惡劣的條件，往往電動機(jī)過載、過熱占故障率的90%，其余占10%。為了減少礦用電動機(jī)故障率，我們要從管理上改進(jìn)了加強(qiáng)設(shè)備管理，建立建全各項(xiàng)管理制度，嚴(yán)格交接班手續(xù)，加強(qiáng)檢修班對機(jī)械設(shè)備及電動機(jī)的維護(hù)，勤檢查及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理，建立完備、準(zhǔn)確的安裝試運(yùn)轉(zhuǎn)驗(yàn)收記錄，并以此為基礎(chǔ)，做好設(shè)備運(yùn)行中的維護(hù)、監(jiān)測和狀態(tài)診斷，以保證設(shè)備處于良好狀態(tài)。

［1］ 吳榮光.煤礦電工手冊［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1999.

［2］ 周娟.電機(jī)工程手冊：電機(jī)卷［M］.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

［3］ 邱昌容，曹曉瓏.電氣絕緣測試技術(shù)［M］.3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版，2010.

［4］ 閻治安，崔新藝，蘇少平.電機(jī)學(xué)［M］.2版.西安：西安交通大學(xué)出版社，2006.

（編輯立 明）

TD 63

B

1002－2333（2014）05－0257－02

張小紅（1974—），女，工程師，現(xiàn)從事機(jī)電技術(shù)工作。

2013-07-13