船載雷達驅動電機常見故障及處置策略

馬紅濤

（中國衛(wèi)星海上測控部,江蘇 江陰 214431）

1 引言

電動機在船載雷達伺服系統(tǒng)中廣泛使用，發(fā)揮著極其重要的作用。但由于海上環(huán)境特殊，電機長時間工作在腐蝕性大的氣候里，電機的繞組部分受潮而容易造成燒毀，這嚴重影響著海上任務的正常開展和人員的生命財產(chǎn)安全，制約著海上任務的順利執(zhí)行，現(xiàn)針對電機繞組燒毀原因及處置策略做一分析和討論[1]。

2 船載雷達驅動電機繞組燒毀的原因及相應處置機制

2.1 船載雷達驅動電機本身原因造成的燒毀

海上風浪大，船體晃動大，造成電動機密封不嚴，帶有腐蝕性的海水或鹽霧進入電動機內(nèi)部，驅動電機繞組絕緣受到腐蝕，造成絕緣差的部位產(chǎn)生一點對地、相間短路或匝間短路[2]，最終使線圈燒損而不能正常工作。

處置策略：（1）選用密封性能好的電動機作為雷達的驅動機構；（2）電動機檢測或維護時注意電機的關鍵部位的密封，必要時在各密封關鍵點涂抹密封硅膠，若電機暴露在易侵入液體和污物的環(huán)境當中應做安全防護罩；（3）若條件允許盡可能縮短電動機小修和中修周期。

2.2 硬件設備原因導致的燒毀

電機主軸定位運轉過程中被燒毀的現(xiàn)象比較嚴重，如轉子不平衡、滑環(huán)變形、軸承損壞或聯(lián)軸器連接不好等原因造成伺服電機振動值超標，引起鐵芯溫度的急劇上升，燒毀繞組絕緣，進一步發(fā)生短路現(xiàn)象，從而損壞電動機。一般由下列原因引起：

（1）被燒毀的原因包括：軸向載荷過大，配合間隙不標準，外部顆粒侵入、潤護系統(tǒng)不完善。船載雷達電動機軸承自身裝配不嚴格，造成電動機不是跑內(nèi)圈就是跑外圈。無論哪一種現(xiàn)象都會引起鐵芯溫度過高而燒毀電動機。

（2）帶懸架體（軸承箱）的離心，如果機械密封漏水，會從軸承油封上沖進去，時間長了，油封由于沒有油潤滑，會磨損軸套或軸，進水量大，油水會形成懸濁液，軸承由于得不到潤滑，很容易磨損造成的徑向跳動。

（3）船載雷達電動機內(nèi)部不干凈。例如涂抹油脂時摻入了一些微小剛性顆粒，軸承在運行的時候就會受損，進一步造成自身溫度過高而導致軸承燒毀。

處置策略：（1）為了避免電機主軸定位軸承被損壞，使用較多的辦法是靠軸竄動，較大多部分軸向扭力傳遞到外部；（2）大部分電機都是軸可竄動的，靠一個波形彈簧墊圈來調(diào)整、可穩(wěn)定的小幅度的調(diào)整軸竄動。以此卸掉，軸承的軸向扭力，并且軸竄動已經(jīng)有了完整的操控系統(tǒng)，可根據(jù)設備運轉情況對軸竄動頻率和幅度進行調(diào)整，有效的避免了定位軸承被燒的現(xiàn)象；（3）軸承在裝配組合之前，必須要徹底地進行清洗，電動機內(nèi)部不能留有其它雜質(zhì)，所用油脂必須潔凈；（4）對于備用伺服電動機，使用前要進行相應的檢測和加電維護。

2.3 負荷過大過熱造成的燒毀

由于過熱保護器損壞，揚程小于額定點，流量大于額定電流量，導致電機過載運行長時間運行后，濕度過大，繞組絕緣老化加速，電動機受潮短路導致船載電動機繞組燒毀[3]。

處置策略：（1）避免船載電動機長時間工作運行；（2）加強設備所需工作電源電壓電流檢測，保證不大于伺服電動機額定電壓電流；（3）提高設備防潮除潮能力，避免電動機受潮。

2.4 船體振動引起的燒毀

船載伺服電機受船體晃動作用，加之電機本身的工作振動，使繞組部分受到強烈振動，破壞了繞組匝間和絕緣，使之發(fā)生松弛和裂紋，這種現(xiàn)象不斷積累，最終導致絕緣被損毀直至燒毀電機。

處置策略：（1）日常保養(yǎng)時要加固螺栓；（2）必要時增加防松設備，如在電機上設置振動檢測裝置；（3）保證軸承端蓋螺絲的緊固。

3 船載雷達驅動電機一相或兩相繞組燒毀的原因及相應處置機制

船載雷達驅動電機出現(xiàn)一相或兩相繞組燒毀，大都是因為電源缺相造成的。在電機正常工作過程中，電源缺相之后，電機仍能保持轉動，但轉速開始變小，其中的兩相變?yōu)榇?lián)，并與另一相并聯(lián)，致使單相電源電流過大，使該相繞組溫度過高而燒毀[4]。若船載雷達驅動電機的繞組為Y接法：電源少一相后，電機仍能保持轉動，但同樣轉速開始下降，磁場切割導體的速率開始加大，此時電動機的單相繞組被開路，另外兩相繞組之間變?yōu)榇?lián)關系且通過電流很大，在工作較長時間后，會使電動機的兩相繞組出現(xiàn)同時被燒壞的現(xiàn)象。

若要啟動船載雷達驅動電機，在少一相電源的情況下，設備加電后，電機只會發(fā)出嗡嗡聲而不能將其啟動，這種情況是因為電動機通入對稱的三相交流電會在定子鐵芯中產(chǎn)生圓形旋轉磁場，但當缺一相電源后，定子鐵芯中產(chǎn)生的是單相脈動磁場，這將使電動機不能產(chǎn)生啟動所需的轉矩。因此，電源少一相的情況下，船載伺服電機不能啟動。但船載伺服電機在運行過程中，電機氣隙中產(chǎn)生的是三相諧波成分較高的橢圓旋轉磁場，所以正在運行中的電動機缺相后仍能轉動，只是磁場發(fā)生畸變，有害電流成分急劇增大，最終造成船載伺服電機繞組被燒毀的故障。

處置策略：船載伺服電機啟動前，用兆歐表測量電機電樞的絕緣情況，檢查電纜連接是否正常，并用高壓萬用表測量380V電壓的供電是否正常，一般電動機的額定電壓允許波動范圍為±5%，三相之差不得大于5%。啟動后，用高壓萬用表檢查三相負荷電流的工作情況，各相電流不平衡值不得超過10%，并判斷是否是缺相運行。在電機電源前端設置相應的監(jiān)測點，放置電壓表和電流表實時監(jiān)測電機的供電情況。

4 結束語

如果想要采用正確的方法快速準確地排除電動機出現(xiàn)的故障，船載雷達伺服工作人員就一定要努力提高自身的科學文化水平，熟悉電機發(fā)生故障的特點原因及處置策略，才能迅速地將故障排除，使電機處于正常的運轉狀態(tài)，保證設備及人員安全，確保海上任務順利進行。

[1]汪國梁.電機學[M].北京機械工業(yè)出版社,2003.

[2]汪婷.簡析電動機電機啟動常見故障[J].科技風，2013(05):85.

[3]劉宏濤.淺談直流伺服電動機常見故障及維護[J].中小企業(yè)管理與科技，2010(03):229.

[4]張清勇.電機常見故障及其診斷與預防[J].中國新技術新產(chǎn)品，2012(23):161-162.