在电机寿命的某个时刻,它会遇到不可避免的故障情况,因为任何东西的寿命都是有限的。 尽管如此,适当的维护和电机大修可以防止大多数可预防的电机问题发展为故障。 对于交流电机,这些问题通常会影响绕组,占所有报告的昂贵电机故障的 16%。
在本文中,我们将介绍绕组故障的四种主要类别以及每种类别最常见的示例。
机械应力故障通常表现为线圈运动,支撑不良或堵塞的线圈将不可避免地移动并可能损坏绕组。 机械应力失效的另一个常见例子是定子和转子相互摩擦。
此外,请记住,运动并不总是涉及剧烈的位移,或者更好的是可见的位移,因为它也可能涉及振动,随着时间的推移,即使是最高质量的绝缘材料也会磨损。 这些不同应力问题的起点可能是由于多种原因造成的,包括不正确的气隙、轴或轴承不对中以及轴承极度磨损。
电气应力故障通常源于绕组绝缘问题,如果不是,则可能导致上述绝缘问题。 它们通常以开路、线圈到线圈、相到相、匝到匝、线圈到地或这些形式的任何组合的形式出现。 除此之外,电应力还会损坏绕组并以其他方式增加故障风险,例如使用劣质绝缘或只有最小的绝缘。
在这种情况下,绝缘层可能会逐渐磨损到无法导电的程度,通常是由于支撑不良或堵塞造成的。
另一个问题涉及绝缘子表面或内部气穴污染引起的局部放电。 这些放电通常超过6kV,逐渐侵蚀绕组的绝缘层,从而损坏绕组。 瞬态电压,例如断路器故障或罕见的雷击,也会造成严重损坏。
湿气一直是电动机的一个主要问题,它可以以多种方式产生,从冷凝水堆积到极端潮湿的运行环境。 不管是什么原因,电机中的水分几乎总是会导致绕组短路和其他问题。
此外,暴露于沙子、灰尘、污垢和其他碎屑等磨蚀性颗粒的电机也会随着时间的推移而侵蚀其绕组绝缘层。 这些颗粒在电机本身上的堆积也可能带来问题,因为用于将热量从电机传导出去的冷却肋等部件将更难完成其工作。
当然,当内部组件受到污染物的影响时,通风系统通常会不堪重负,以至于它们无法再发挥最佳功能。 堵塞的通风口意味着更少的热量可以从系统中逸出,并且没有足够的空气**到达内部冷却电机,最终导致热故障。 除了不良热量的主要问题外,热量的增加还会影响电机的其他关键方面,例如矿物油变压器等润滑部件的更快劣化。
最后,化学品是电机绕组中另一个值得关注的问题,而不仅仅是酸等腐蚀性物质。 一些主要的例子包括炭黑和粉煤灰这两种导电材料。 一旦这些物质在电机中积聚,它们就会导致严重的电气问题,影响绕组绝缘,并且因难以追踪而臭名昭著。
正如我们上面所介绍的,电机绕组发生故障的原因有多种。 但是,通过了解这些潜在原因,您可以在它们引起更严重的问题之前控制它们。 也就是说,如果您的关键资产仍然遇到意外故障,机械工程和服务提供商可以帮助您尽快恢复电机并运行。