电机故障及噪音分析.docx

一、电机故障判断及维修案例电动机运行或故障时，可通过看、听、闻、摸四种方法来及时预防和排除 故障，保证电动机的安全运行一、看 观察电动机运行过程中有无异常，其主要表现为以下几种情况1. 定子绕组短路时，可能会看到电动机冒烟2. 电动机严重过载或缺相运行时，转速会变慢且有较沉重的"嗡嗡"声3. 电动机正常运行，但突然停止时，会看到接线松脱处冒火花；保险丝熔 断或某部件被卡住等现象4. 若电动机剧烈振动，则可能是传动装置被卡住或电动机固定不良、底脚 螺栓松动等5. 若电动机内接触点和连接处有变色、烧痕和烟迹等，则说明可能有局部 过热、导体连接处接触不良或绕组烧毁等二、听 电动机正常运行时应发出均匀且较轻的"嗡嗡"声，无杂音和特别的声音 若发出噪声太大，包括电磁噪声、轴承杂音、通风噪声、机械摩擦声等，均可能 是故障先兆或故障现象1. 对于电磁噪声，如果电动机发出忽高忽低且沉重的声音，则原因可能有 以下几种1）定子与转子间气隙不均匀，此时声音忽高忽低且高低音间隔时间不变， 这是轴承磨损从而使定子与转子不同心所致2）三相电流不平衡这是三相绕组存在误接地、短路或接触不良等原因， 若声音很沉闷则说明电动机严重过载或缺相运行。

3）铁芯松动电动机在运行中因振动而使铁芯固定螺栓松动造成铁芯硅 钢片松动，发出噪声2. 对于轴承杂音，应在电动机运行中经常监听监听方法是：将螺丝刀一 端顶住轴承安装部位，另一端贴近耳朵，便可听到轴承运转声若轴承运转正常， 其声音为连续而细小的"沙沙"声，不会有忽高忽低的变化及金属摩擦声若出现 以下几种声音则为不正常现象1）轴承运转时有"吱吱"声，这是金属摩擦声，一般为轴承缺油所致，应 拆开轴承加注适量润滑脂2）若出现"唧哩"声，这是滚珠转动时发出的声音，一般为润滑脂干涸或 缺油引起，可加注适量油脂3）若出现"喀喀"声或"嘎吱"声，则为轴承内滚珠不规则运动而产生的声 音，这是轴承内滚珠损坏或电动机长期不用，润滑脂干涸所致3. 若传动机构和被传动机构发出连续而非忽高忽低的声音，可分以下几种 情况处理1）周期性"啪啪"声，为皮带接头不平滑引起2）周期性"咚咚"声，为联轴器或皮带轮与轴间松动以及键或键槽磨损引 起3）不均匀的碰撞声，为风叶碰撞风扇罩引起三、闻通过闻电动机的气味也能判断及预防故障若发现有特殊的油漆味，说明 电动机内部温度过高；若发现有很重的糊味或焦臭味，则可能是绝缘层被击穿或 绕组已烧毁。

四、摸 摸电动机一些部位的温度也可判断故障原因为确保安全，用手摸时应用 手背去碰触电动机外壳、轴承周围部分，若发现温度异常，其原因可能有以下几 种1. 通风不良如风扇脱落、通风道堵塞等2. 过载致使电流过大而使定子绕组过热3. 定子绕组匝间短路或三相电流不平衡4. 频繁启动或制动5. 若轴承周围温度过高，则可能是轴承损坏或缺油所致二、直流电机的常见故障案例一、直流电动机不能启动 直流电动机不能启动的原因及解决方法原因解决方法1．线路中断 ：检查线路是否完好，起动器接线是否正确，保险丝是否熔 断，励磁欠压继电器是否动作2．起动时负载过重：减去部份负载 3．电刷接触不良：检查刷握弹簧是否松弛 4．串激绕组接反：按正确接线图接线5．线路电压太低：用万用表测电压，提高电压后在起动 6．轴承损坏或有杂物卡死：停车后，调换轴承，排除杂物 二、电刷火花过大1．电刷火花过大的原因及解决方法原因解决方法：电刷与换向器接触不良 或电刷磨损过短；研磨电刷接触面,更换新电刷2．电刷上弹簧压力不均匀 ：适当调整弹簧压力,使每个电刷压力保持在 1.47X104〜2.45X104Pa，也可凭手上的感觉3．刷握松动 将刷握螺栓固紧,使刷握和换向器表面平行 ；刷握离换向器 表面距离过大 ；调整刷握至换向器距离，一般为 2〜 3mm 。

4．电刷牌号不符合要求 ：更换原来牌号 5．电刷与刷握配合不当 ：不能过紧或过松，保证在热态时，电刷在刷握中能 自由滑动，过紧可用砂纸将电刷适当砂去一些，过松的要调换新电刷 6．换向器片间云母未拉净 ：用手拉刀刻去剩余云母7．刷架中心位置不对 ：移动刷架座，选择火花最好位置 8．电机长期超负载 ：调整负载，在额定负载内 9．换向极线圈短路 ： 重新绕制线圈 10电枢绕组断路 ：拆开电机，检查电枢绕组，用毫伏表找出断路处，若不能焊 接将重绕 11 电枢绕组短路或换向器断路 ：电机运转时，换向器刷握下冒火，电枢发热， 应检查云母槽中有无铜屑，或用毫伏表测换向片间电压降，检查出绕组短路处 12 ．电压过高 ： 调整外加电压到额定值 13．换向极引出线接反 ： 帘动机在负载时转速稍慢并出火,应调换和刷杆 相联接的两线头三、电动机转速不正常 1．励磁绕组回路开路，励磁电压过低：检查磁场线圈联接是否良好，接错 磁场线圈或调速器内部是否断路，励磁欠压继电器是否动作，励磁电压是否正 常2．电刷不在正常位置：按所刻记号调整刷杆座位置 3．电枢及磁场线圈短路：检查换向器表面及接头片是否有短路，测量磁场 线圈每极直流电阻是否一样 。

4．外加电压过高或过低：用万用表测量，将电压调整到允许范围内电机的噪声源 电机运转时有很多种噪声同时存在，不同的噪声是不同的电机零部件产生的，这些噪声有： ①空气动力噪声②电磁噪声③机械噪声和轴承噪声④电刷噪声电机类别、结构型式、运转速度不同，其噪声的主要声源也有所不同高速运转的电机， 主要噪声源是空气动力噪声中速和低速运转的电机，电磁噪声和轴承噪声较明显㈠空气动力噪声 电机的空气动力噪声有涡流空气动力噪声和笛鸣噪声两种主要成分涡流噪声主要由转子 和风扇引起冷却空气涡流在旋转表面交替出现涡流引起的其频谱范围较宽笛鸣噪声是通过压 缩空气，或空气在固定障碍物上通过而产生的，即“口哨效应”电机的笛鸣噪声主要是径向通风 沟引起的，由于冷却空气的涡流效应饿径向风道内气流“口哨效应”没有直接联系，两种噪声可 以分别处理，空气动力噪声最大的是开启式高速电机空气动力噪声是不可避免的，如果降低转子周围速度减少电机转子表面积，增加转子表面 的光滑程度，可以减少空气动力的噪声笛鸣噪声主要原因是风扇等距离叶片与气流摩擦，或气流转子部件均匀分割，如异步电动 机的定转子相对的径向通风沟实际上构成了“警报器”笛鸣，噪声是随转子部件和固定部件之间 的间隙增大而减少，采用不等距风叶，增加定转子之间的间隙是降低笛鸣噪声的有效方法。

㈡电磁噪声 电磁噪声是磁拉力在时间和空间上变化，并由电机各部分之间相互作用而引起的 电机在运转时，在定子和转子之间气隙有一个气隙磁场，它是一个旋转的力波，产生的电 磁力是交变的，气隙磁场中，除主磁通外，还有很多的偕波分量，它们的频率往往是与磁槽数成 倍数关系，因此电磁噪声中不但有二倍电源频率的主磁通引起噪声外，主要是偕波磁通产生的频 率较高的噪声异步电机运转时，气隙磁场是一个旋转力波，它同时对钉子和转子产生磁拉力，使定子和 转子发生变形和周期性振动，形成声源，辐射到周围空间形成噪声① 异步电动机电磁噪声产生的原因1、气隙磁场是一个旋转的力波，它的径向力波使定子饿转子发生径向变形和周期振动， 造成电磁噪声2、气隙磁场中除电源基波分量外，还有高次偕波分量，它们径向力波也分别作用定、 转子上，使它们发生径向变形和周期振动，产生电磁噪声3、定子铁心不同阶次谐波的变形有不同的固有频率，当地磁场的径向力波与铁心的某 个固有频率接近时，就会引起共振，即使径向力波幅值并不大，也会使铁心变形，周期振动和产 生较大的噪声② 、直流电动机噪声产生的原因直流电机的电磁噪声也是由气隙磁场（主要是谐波磁场）引起磁极与机座变形和周期性振 动而产生的，其电磁噪声频率主要是电桓齿频和电桓旋转频率。

③ 、同步电动机电磁噪声产生的原因同步电动机电磁噪声是气隙磁场中谐波分量引起的，其频率为④ 、产生电磁噪声的其它原因1、 铁心饱和时，会使磁场正弦分布的顶部变的平坦增加了三次谐波的分量，使电磁 噪声增大2、 开口槽的影响，定、转子槽部都是开口的，气隙磁阻在旋转时是在变化和波动， 气隙磁场出现很多“槽开口波”，与气隙和槽开口大小有关，气隙越小，槽口越宽，它们的幅值 越大3、 当铁芯固有频率较低时，在起动过程中产生较大的电磁噪声，在正常运转时，噪 声反而降低铁芯压装不紧时，铁芯冲片和通风槽板的振动将使电磁噪声增加4、 磁通振荡产生噪声，在直流电动机中，由于电桓齿距与补偿绕组节距选择配合不 当，以及主极极弧宽度与电桓齿距配合不当，都将产生电磁噪声，主要是磁通在电桓和极靴表面 横向振荡，以及极靴边侧磁通在电桓表面横向振动的结果，与电动机负载及转速有关，这种噪声 有时表现很重的嗡嗡声，低速电动机因定子开口槽而产生类似锤击的声音5、 气隙动态偏心，动态偏心是由转子椭圆，转轴弯曲，铁心与轴承不同心极原因造 成的，造成一边气隙大，另一边气隙小，磁阻沿圆周产生周期变化，使基波磁势增加了一个谐波 分量，谐波次数 ，随着转子转动，偏心位置在不段改变，引起了旋转频率的单边磁场拉力而产 生噪声。

6、 其他原因引起的气隙磁场中高次谐波也会产生噪声，如绕组分布规律造成磁场非 正弦分布，晶闸管电源中的脉动分量，电网中的谐波分量等7、 电动机的故障状态引起电磁噪声如同步电动机磁极匝见短路，异步电机专著茏条 断裂，高阻直流电动机电桓和主极匝间短路，交流电动机铁心压袋松，装配气隙不均等㈢机械噪声饿轴承噪声① 机械噪声旋转电机的噪声主要是机械噪声，大型高速电机最易产生转子动平衡不好是产生机械噪声的常见原因频率与旋转频率相同，当装配和安装不良时，定、转字部件固有频率和转速频率相近时，产生共振，引起噪声构件振动噪声也是常发生的机械噪声，当电机装有端罩式风扇罩时，风扇罩随电 动机振动而产生噪声出线端子盒，盖，维护窗口盖板，搭攀扣等都会产生构声振动和噪声转子的振动和轴承的振动通过端盖传递到底板和基础上，当端盖的刚性较差时， 端盖受激而产生振动和噪声② 轴承噪声电动机采用的轴承有两种型式：滚动轴承和滑动轴承滑动轴承噪声较低，滚动 轴承噪声较大，高速比低速要大滚动轴承在转动时，滚动体相对于内外圈和保持架相对运动，工作表面的摩擦和撞击就产生了轴承噪声，轴承噪声分为轴承自身噪声和轴承装配后构成的结构振动噪声。

轴承自身的噪声表现为碾压声，伤损声，磨削声，滚落声，保持架声，灰尘声等装配条件下轴承噪承噪声为嗡嗡声，轴承噪声产生的原因是制造公差，精度，装 配间隙，及运输安装和运行过程中，造成工作表面损伤和电腐蚀产生损伤，使轴承运行发生不规 则的撞击而产生的噪声轴承噪声是分布 1—20 KHZ 广阔范围的噪声，随时间而波动，被电动机的端盖所 放大，多数轴承噪声出现在 1—5 KHZ 的频率内，用电子听诊器听起来是咝咝声带滚柱轴承的中型告诉电动机，轴承噪声是主要噪声源，是宽频带噪声，范围在2—5 KHZ装配条件下的轴承噪声的嗡嗡声分布在 100—500 HZ 的频率内，是由滚动轴承的 限位弹簧在转子和端盖的推力作用下所产生的振动噪声，不断制造精度的高，电动机在运行时， 微小的轴向窜动是不可避免的当轴承润滑不 ：存在缺陷和故障时，由于机械摩擦和撞击的出现，轴承噪声将有明 显的增加，将出现轴承的特征频率，频率取决于滚动元件的几何尺寸及转速㈣电刷噪声在有滑环或换向器的电机中，电刷噪声是不可避免的，电刷噪声有三种原因造成的：①摩擦噪声 电刷与滑环或换向器的滑。