電機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中的各個(gè)角落，并且變得越來(lái)越復(fù)雜、技術(shù)含量越來(lái)越高，有些時(shí)候保持其工作在最佳性能狀態(tài)變得很困難。電機(jī)和驅(qū)動(dòng)故障的原因不僅限于某一個(gè)范疇——機(jī)械和電氣問(wèn)題均會(huì)導(dǎo)致電機(jī)故障，是否具備正確的知識(shí)可能意味兩種截然不同的結(jié)果：代價(jià)不菲的停工或者有效提高運(yùn)行時(shí)間。
其中，繞組絕緣擊穿和軸承磨損是常見(jiàn)的兩種電機(jī)故障原因，但導(dǎo)致這些故障發(fā)生的原因卻多種多樣。檢測(cè)13種常見(jiàn)的繞組絕緣及軸承故障原因了解一下。
電能質(zhì)量
01瞬態(tài)電壓
瞬態(tài)電壓可能是由多種原因源引起的，這些源可能在工廠(chǎng)內(nèi)部，也可能在工廠(chǎng)外部。鄰近負(fù)載的投切入或切出、修正功率因數(shù)而安裝的修正電容器組乃至遠(yuǎn)處的天氣因素都會(huì)在配電系統(tǒng)上產(chǎn)生瞬態(tài)電壓。這些瞬態(tài)電壓在幅值和頻率上差異很大，會(huì)造成電機(jī)繞組絕緣性能下降或被擊穿。然而，由于發(fā)生的頻度很低，并且現(xiàn)象發(fā)生的方式也不同，所以找到這些瞬變?cè)捶浅＠щy。例如，瞬變可能發(fā)生在控制電纜上，它不一定直接造成設(shè)備故障，但卻可能影響正常工作。
影響：電機(jī)繞組絕緣擊穿造成電機(jī)早期故障以及計(jì)劃外停工。
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機(jī)分析儀
關(guān)鍵程度：高
02 電壓不平衡
三相配電系統(tǒng)經(jīng)常為單相負(fù)載供電。阻抗或負(fù)載分布不平衡會(huì)影響全部三相之間的不平衡。潛在的故障可能發(fā)生在電機(jī)連接電纜、電機(jī)端子以及電機(jī)繞組本身。這種不平衡會(huì)對(duì)三相電源系統(tǒng)中的每相電路產(chǎn)生影響應(yīng)力。最低限度上，所有三相電壓的幅值應(yīng)始終一致。
影響：不平衡現(xiàn)象造成某相或某幾相上電流過(guò)大，從而造成溫度升高——導(dǎo)致絕緣擊穿。
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機(jī)分析儀
關(guān)鍵程度：中
03諧波畸變
簡(jiǎn)單的說(shuō)，諧波是一種有害的高頻交流電壓或電流源，交流電壓或電流源用于向電機(jī)繞組提供電能。這種附加能量并不用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承，而是在繞組內(nèi)循環(huán)，并最終形成內(nèi)部能源損耗。
影響：降低電機(jī)效率，增加維護(hù)維修費(fèi)用，工作溫度升高
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機(jī)分析儀
變頻驅(qū)動(dòng)故障
04 驅(qū)動(dòng)輸出PWM信號(hào)的反射
變頻驅(qū)動(dòng)采用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)來(lái)控制電機(jī)的輸入電壓和頻率。當(dāng)電源和負(fù)載之間存在阻抗不匹配時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反射。阻抗不匹配的原因可能是安裝不正確、元件選擇不正確或隨著時(shí)間推移設(shè)備發(fā)生了老化。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，反射峰值與直流總線(xiàn)的電壓一樣高。
影響：電機(jī)繞組絕緣擊穿造成計(jì)劃外停工。
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 190-204 ScopeMeter®彩色數(shù)字示波表、Fluke 1587 FC絕緣萬(wàn)用表
關(guān)鍵程度：高
05 ∑電流
影響：保護(hù)地電流造成電路異常跳閘
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 190-204 ScopeMeter®彩色數(shù)字示波表
關(guān)鍵程度：低
06 過(guò)載
影響：電機(jī)的電氣和機(jī)械部件過(guò)早磨損，造成永久性失效。
測(cè)量及診斷儀器：Fluke Ti480 PRO紅外熱像儀、Fluke 289真有效值工業(yè)用記錄萬(wàn)用表
關(guān)鍵程度：高
機(jī)械
07 失中
當(dāng)電機(jī)傳動(dòng)軸與負(fù)載未正確對(duì)準(zhǔn)或者將電機(jī)聯(lián)結(jié)至負(fù)載的部件失中時(shí)，即發(fā)生失中。許多專(zhuān)業(yè)人士認(rèn)為彈性聯(lián)軸器可消除和補(bǔ)償失中，但彈性聯(lián)軸器僅保護(hù)聯(lián)軸器不受失中的影響。即使采用彈性聯(lián)軸器，失中的傳動(dòng)軸也會(huì)沿軸傳遞有害的周期性力，并進(jìn)入電機(jī)，造成電機(jī)過(guò)度磨損，增大視在機(jī)械負(fù)載。此外，失中可能在負(fù)載及電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸中產(chǎn)生振動(dòng)。失中的類(lèi)型有三種：
角度失中：傳動(dòng)軸中心線(xiàn)發(fā)生交叉，而非平行。
平行失中：傳動(dòng)軸中心線(xiàn)平行，但不在同一中心。
組合失中：平行失中和角度失中相組合。(注：幾乎所有失中均為組合失中，但業(yè)內(nèi)人士一般將失中分為兩種獨(dú)立的類(lèi)型，因?yàn)榉謩e解決角度失中和平行失中比較容易修正失中問(wèn)題。)
影響：機(jī)械傳動(dòng)部件過(guò)早磨損，造成永久性失效。
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 810測(cè)振儀、Fluke 830激光軸對(duì)中儀
關(guān)鍵程度：高
08 軟腳
影響：機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件失中
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 830激光軸對(duì)中儀
關(guān)鍵程度：中
09 管道應(yīng)力
影響：軸失中，進(jìn)而對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件造成應(yīng)力，導(dǎo)致過(guò)早故障
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 830激光軸對(duì)中儀
關(guān)鍵程度：低
010 軸不平衡
影響：機(jī)械傳動(dòng)部件過(guò)早磨損，造成永久性失效。
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 810測(cè)振儀
關(guān)鍵程度：高
011 軸松動(dòng)
影響：機(jī)械傳動(dòng)部件過(guò)早磨損，造成永久性失效。
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 810測(cè)振儀、Fluke 830激光軸對(duì)中儀
關(guān)鍵程度：高
012 軸承磨損
影響：加快轉(zhuǎn)動(dòng)部件磨損，造成軸承故障。
測(cè)量及診斷儀器：Fluke 810測(cè)振儀
關(guān)鍵程度：高
不正確的安裝因素
013 軸電壓
當(dāng)電機(jī)軸電壓超過(guò)軸承潤(rùn)滑脂的絕緣能力時(shí)，將會(huì)有飛弧電流通向外軸承，造成軸承套圈內(nèi)出現(xiàn)電點(diǎn)蝕和凹槽。當(dāng)軸承開(kāi)始變形，金屬碎屑與潤(rùn)滑油混合在一起時(shí)，軸承摩擦增大，最早的征兆是出現(xiàn)噪聲和過(guò)熱。這會(huì)造成軸承在電機(jī)工作的短短幾個(gè)月內(nèi)損壞。無(wú)論是電機(jī)維修還是停工時(shí)間方面，軸承故障的代價(jià)都非常大，所以測(cè)量軸電壓和軸電流都是非常重要的診斷步驟。只有在電機(jī)上電和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)軸電壓。在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可利用碳刷探頭連接來(lái)測(cè)量軸電壓。
影響：在軸承表面形成點(diǎn)蝕和凹槽，造成振動(dòng)過(guò)大，最終引發(fā)軸承故障
測(cè)量及診斷儀器：Fluke MDA-550
關(guān)鍵程度：高
