核材料生產設備中的電動機的故障分析和診斷

蒲鑫

【摘 要】本文對核材料生產設備中的電動機故障進行了梳理和分類，并針對每種故障類型提出了相應的診斷及處理方法。為保證核材料生產設備中的電動機安全運行提供了相應的實踐經驗。

【關鍵詞】電動機；核材料生產設備；故障分析；故障診斷；故障處理

中圖分類號： TM343 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）20-0092-002

Fault Analysis and Diagnosis of Electric Motor in Nuclear Material Production Equipment

PU Xin

（1.National Nuclear Zirconium Industry Co.，Ltd.，Shaanxi Baoji 721013，China；2.National Energy Nuclear Grade Zirconium Research and Development Center，Shaanxi Baoji 721013，China；3.Key Laboratory of Zirconium，Nuclear Grade of Shaanxi Province，Baoji Shaanxi 721013，China）

【Abstract】In this paper， the motor fault in the nuclear material production equipment is sorted and classified，and the corresponding diagnosis and processing methods are put forward for each fault type.In order to ensure the nuclear material production equipment in the safe operation of the motor to provide the appropriate practical experience.

【Key words】Motor；Nuclear material production equipment；Fault analysis；Fault diagnosis；Fault handling

0 前言

核能發電因其電廠占地面積小、高效率、環境污染少、可控性強的特點，在我國發電種類的比重逐漸增加[1]。核電用鋯合金管棒作為核反應堆燃料組件核心材料，承擔著裝載芯塊密封、防止核裂變產物逸出，傳遞反應熱量的作用。籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜的特點，廣泛的應用鋯合金管棒材加工的設備中。然而在實際生產過程中，經常會出現因三相電機故障而影響設備的正常運行。核材料生產設備的故障主要分為電動機主回路故障、電動機控制回路故障和其余小故障。并針對每種故障類型提出了相應的診斷及處理方法。為豐富核材料生產設備中的電動機安全運行提供了相應的實踐數據經驗。

1 電動機主回路故障

1.1 自動空氣開關故障

a故障保護：主要是由于電動機主回路單相接地或相間短路而造成自動空氣開關動作保護。出現這種情況切忌不能盲目的去恢復自動空氣開關，應該先使用萬用表去測量電動機三相阻值是否平衡，單相對地是否良好，在確認電動機狀態良好的情況下，再去確認下三相電壓是否正常，在都確認正常的情況下可再次恢復自動空氣開關，啟動電動機。如果在測量的過程發現電動機三相阻值不平衡或單相對地，就要立即更換電機，并對損壞的電動機進行繞組的重新纏繞修復。當然也有自動空氣開關由于使用時間、環境、自身質量等問題造成誤動作，在確認電機正常的情況下，恢復自動開關后電機運行正常，可以考慮不影響生產的情況下更換新的自動空氣開關，避免再次造成誤動作。

b非故障性保護：主要是空氣開關選擇不當，保護電流選擇過低，在啟動電動機時，受啟動電流的沖擊，空氣開關動作保護。非故障性保護是可以避免的，不要片面認為在能躲過電機的啟動電流的情況下，開啟開關的電流盡量選擇小一些的，這樣才能夠保護電機。我們要明確一點那就是空開只能保護電動機的單相接地和相間短路事故，它絕不能作為電動機的過負荷保護。一般自動空氣開關選擇要遵循以下幾點：（1）自動空氣開關的額定工作電壓≥線路額定電壓。（2）自動空氣開關的額定電流≥線路負載電流。（3）熱脫扣器的整定電流=所控制負載的額定電流。（4）電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流>負載電路正常工作時的峰值電流。

1.2 接觸器故障

a接觸器的動靜觸頭接觸不良。其主要原因是：接觸器選擇不當，觸頭的滅弧能力小，使動靜觸頭粘在一起，三相觸頭動作不同步，造成缺相運行。

b接觸器觸頭損壞或接觸器接線端子氧化。在使用環境惡劣如潮濕、振動、有腐蝕性氣體和散熱條件差等情況下易產生該故障，造成接觸不良從而缺相運行。

以上兩種情況電機的表現為一是接觸器兩相以上缺相電機不動作，另外一種是電動機運行明顯減慢并伴有嗡嗡的聲音這是單相缺相造成的電機運行不平衡，出現這種情況應該立即關掉電機，按之前講述的方法先確認電機是否正常，如果電機正常就檢查接觸器的觸點和接觸情況，利用萬用表的通斷功能測量接觸器的接觸點，發現無法正常接通立即更換動靜觸頭或者接觸器，如果接觸器正常再繼續檢查接觸器的接線端子，保證接線端子接線牢固。

1.3 熱繼電器故障

熱繼電器當電動機過載時，通過發熱元件的電流超過整定電流，雙金屬片受熱向上彎曲脫離扣板，使常閉觸點斷開。由于常閉觸點是接在電動機的控制電路中的，它的斷開會使得與其相接的接觸器線圈斷電，從而接觸器主觸點斷開，電動機的主電路斷電，實現了過載保護。故障表現為電機無法啟動，熱繼電器動作，檢查確認電機和其他主回路元件都正常的情況下，復位熱繼電器，恢復電機運行。這時應該考慮造成熱繼電器動作的原因是電機長時間運行造成，還是負載變大或是元器件本身問題造成，逐一分析進一步的處理。endprint

2 電動機控制回路故障

電動機自動控制系統中最常見的就是典型的起保停控制電路。起動按鈕SB2，停止按鈕SB1和交流接觸器KM組成了起動、保持、停止（簡稱起保停電路）典型控制電路。圖1是一個常用的最簡單的控制電路。起動時，合上隔離開關QS。引入三相電源，按下起動按鈕SB2，接觸器KM的線圈通電，接觸器的主觸頭閉合，電動機接通電源直接起動運轉。同時與SB2并聯的常開輔助觸頭KM也閉合，使接觸器線圈經兩條路通電，這樣，當SB2復位時，KM的線圈仍可通過KM觸頭繼續通電，從而保持電動機的連續運行。這種依靠按接觸器自身常開輔助觸頭而使其線圈保持通電的功能稱為自保或自鎖，這一對起自鎖作用的觸頭稱作自鎖觸頭。

控制回路故障的表現就是電機和主回路都正常，電機無法正常啟動，這時候應該根據電機控制的電氣圖紙查找故障，如圖1中所示控制電路中有2個控制按鈕、一個熱繼電器常閉點和一個接觸器常開自鎖點，根據自己喜好可以正推和反推電路圖，利用萬用表通斷檔查找出開路點，看是電線接觸不良還是電線斷開，或者是上面幾個電氣元件損壞，恢復故障點后，試運行并恢復生產。

3 其余小故障

（1）電動機底座安裝不緊固造成電機運作不平穩，表現為電機震動大，這時應認真檢查電機底座的螺絲是否緊固，電機的四個角是否調整到同一個水平面，最終要做到電機運行平穩。

（2）電機軸承故障，在電機運行的過程中使用螺絲刀將一頭頂住電機安裝軸承的位置，另一頭用耳朵去聽，正常的運行狀態是非常小的沙沙聲，如果出現斷斷續續的金屬摩擦聲音就證明電機的軸承出現了故障，應停用電機，拆開檢查軸承情況，分析是軸承磨損還是潤滑不足，進行相應的處理后再繼續啟動電機。

（3）電機與聯軸器或皮帶輪配合故障，電機在運行的過程中，電機與拖動裝置不同步，并伴有“咚咚”的聲音，這說明皮帶輪與軸或者聯軸器松動以及鍵或鍵槽磨損造成，應及時查找問題對應解決，保證電機正常運行。

（4）電機風葉或風罩故障，往往會出現電機運行過熱，手在散熱片處感覺風量小，有時還伴有風罩處有響動，這就是風葉和風扇出現故障造成電機自身散熱不佳造成電機運行過熱故障，應拆卸掉電機風罩和風葉進行檢查修復，使電機處在一個良好的運行狀態。

4 結束語

在生產的過程中電動機都是持續運行工作，有很多的因素會對電機的運行狀態造成不利影響，所以就要求我們必須掌握排除故障的原則和技術，同時對已經出現的故障還要有非常好的處理能力，當然在日常的生活生產中也要加強對于電氣設備的維修及保養，勤巡檢、勤發現、勤動腦、勤思考，認真對待出現的問題，發現問題及時解決，解決小故障，避免大問題。這樣不僅對于企業來說可以減少不必要的投資費用以及因設備故障所造成的經濟損失，而且對于我們自身素質和實際能力及水平都會相應的提高。endprint