电机故障判断维修.docx
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电机故障判断维修
如何判断及维修电动机故障
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。
三相异步电动机铭牌的含义
三相异步电动机的铭牌一般形式如下图所示。
现将铭牌的含义简单描述：
1、型号：
Y112M-4中“Y”表示Y系列鼠笼式异步电动机（YR表示绕线式异步电动机），“112”表示电机的中心高为112mm，“M”表示中机座（L表示长机座，S表示短机座），“4”表示4极电机。
有些电动机型号在机座代号后面还有一位数字，代表铁心号，如Y132S2-2型号中S后面的“2”表示2号铁心长（1为1号铁心长）。
2、额定功率：
电动机在额定状态下运行时，其轴上所能输出的机械功率称为额定功率。
3、额定速度：
在额定状态下运行时的转速称为额定转速。
4、额定电压：
额定电压是电动机在额定运行状态下，电动机定子绕组上应加的线电压值。
Y系列电动机的额定电压都是380V。
凡功率小于3KW的电机，其定子绕组均为星型联接，4KW以上都是三角形联接。
5、额定电流：
电动机加以额定电压，在其轴上输出额定功率时，定子从电源取用的线电流值称为额定电流。
6、防护等级：
指防止人体接触电机转动部分、电机内带电体和防止固体异物进入电机内的防护等级。
防护标志IP44含义：
IP——特征字母，为“国际防护”的缩写；
44——4级防固体（防止大于1mm固体进入电机）；4级防水（任何方向溅水应无害影响）。
7、LW值：
LW值指电动机的总噪声等级。
LW值越小表示电动机运行的噪声越低。
噪声单位为dB。
8、工作制：
指电动机的运行方式。
一般分为“连续”（代号为S1）、“短时”（代号为S2）、“断续”（代号为S3）
9、额定频率：
电动机在额定运行状态下，定子绕组所接电源的频率，叫额定频率。
我国规定的额定频率为50HZ
10、接法：
表示电动机在额定电压下，定子绕组的连接方式（星型联接和三角形联接）。
当电压不变时，如将星型联接接为三角形联接，线圈的电压为原线圈的
，这样电机线圈的电流过大而发热。
如果把三角形联接的电机改为星型联接，电机线圈的电压为愿线圈的1/
，电动机的输出功率就会降低。
1、转子的动平衡不一样，普通电机也可以变频，只是有个频段限制。
若高于87hz运行，转子需要特殊处理，这与普通的电机完全两样。
2、定子的绝缘漆也不一样。
变频电机与三相异步电机的具体区别---分享
三相异步电机的散热风扇和电机转子是同一个轴,低速时电机转速低,散热风扇转不起来,无法起到良好的散热效果;
变频电机的风扇是独立的散热风扇,从外表上看,电机有两个接线盒,一个是电机转子的,另一个是风扇电机的,当电机低速旋转时,风扇仍然可以对电机起到很好的散热效果
主要是低频时的带负载能力和散热效果，另外普通电机不能超频工作
熔断器的分类、原理与作用
熔断器其实就是一种短路保护器，广泛用于配电系统和控制系统，主要进行短路保护或严重过载保护。
熔断器是一种简单而有效的保护电器。
在电路中主要起短路保护作用。
熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管（绝缘座）组成。
使用时，熔体串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。
常用的熔断器
（1）插入式熔断器
如图1所示，它常用于380V及以下电压等级的线路末端，作为配电支线或电气设备的短路保护用。
图1插入式熔断器
1-动触点2-熔体3-瓷插件4-静触点5-瓷座
（2）螺旋式熔断器
如图2所示。
熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电气控制设备中。
螺旋式熔断器。
分断电流较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。
图2螺旋式熔断器
1-底座2-熔体3-瓷帽
（3）封闭式熔断器
封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种，如图3和图4所示。
有填料熔断器一般用方形瓷管，内装石英砂及熔体，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。
无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中，分断能力稍小，用于500V以下，600A以下电力网或配电设备中。
图3无填料密闭管式熔断器
1-铜圈2-熔断管3-管帽4-插座5-特殊垫圈6-熔体7-熔片
图4有填料封闭管式熔断器
1-瓷底座2-弹簧片3-管体4-绝缘手柄5-熔体
（4）快速熔断器
它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。
由于半导体元件的过载能力很低。
只能在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的能力。
快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同，但熔体材料和形状不同，它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。
（5）自复熔断器
采用金属钠作熔体，在常温下具有高电导率。
当电路发生短路故障时，短路电流产生高温使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。
当短路电流消失后，温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。
自复熔断器只能限制短路电流，不能真正分断电路。
其优点是不必更换熔体，能重复使用。
增量式旋转编码器工作原理
2009-02-2719:
15
增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。
在接合数字电路特别是单片机后，增量式旋转编码器在角度测量和角速度测量较绝对式旋转编码器更具有廉价和简易的优势。
下面对增量式旋转编码器的内部工作原理（附图）
A,B两点对应两个光敏接受管，A,B两点间距为S2,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。
当角度码盘以某个速度匀速转动时，那么可知输出波形图中的S0：
S1：
S2比值与实际图的S0：
S1：
S2比值相同，同理角度码盘以其他的速度匀速转动时，输出波形图中的S0：
S1：
S2比值与实际图的S0：
S1：
S2比值仍相同。
如果角度码盘做变速运动，把它看成为多个运动周期（在下面定义）的组合，那么每个运动周期中输出波形图中的S0：
S1：
S2比值与实际图的S0：
S1：
S2比值仍相同。
通过输出波形图可知每个运动周期的时序为
顺时针运动
逆时针运动
AB
11
01
00
10
AB
11
10
00
01
我们把当前的A,B输出值保存起来，与下一个A,B输出值做比较，就可以轻易的得出角度码盘的运动方向，
如果光栅格S0等于S1时，也就是S0和S1弧度夹角相同，且S2等于S0的1/2，那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2，除以所消毫的时间，就得到此次角度码盘运动位移角速度。
S0等于S1时，且S2等于S0的1/2时，1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度，如果S0不等于S1，S2不等于S0的1/2，那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。
我们常用的鼠标也是这个原理哦。
根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
1.1增量式编码器
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90º，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
光电编码器分类和选择
光电编码器是利用光栅衍射原理实现位移—数字变换的，从50年代开始应用于机床和计算仪器，因其结构简单、计量精度高、寿命长等优点，在国内外受到重视和推广。
近年来更取得长足的发展，在精密定位、速度、长度、加速度、振动等方面得到广泛的应用。
光电编码器按编码方式分为二类：
增量式与绝对式。
1、增量式编码器特点：
增量式编码器转轴旋转时，有相应的脉冲输出，其计数起点任意设定，可实现多圈无限累加和测量。
编码器轴转一圈会输出固定的脉冲，脉冲数由编码器光栅的线数决定。
需要提高分辩率时，可利用90度相位差的A、B两路信号进行倍频或更换高分辩率编码器。
2、绝对式编码器特点：
绝对式编码器有与位置相对应的代玛输出，通常为二进制码或BCD码。
从代码数大小的变化可以判别正反方向和位移所处的位置，绝对零位代码还可以用于停电位置记忆。
绝对式编码器的测量范围常规为0—360度。
速度计与长度计一般采用增量式编码器，以下就其参数范围作简要的介绍，供选型参考。
（1）光栅线数：
常用线数
30、60、100、120、200、250、256、300、360、400、480、500、512、600、700、
800、900、907、1000、1024、1200、1250、1440、1500、1800、2000、2048、
2400、2500、2669、3000、3600、4000、4069、4500、5000、5400
（2）输出方式：
常规有五种输出方式：
∙集电极开路输出（通用型）
∙互补输出
∙电压输出
∙长线驱动器输出
∙UVW输出
（3）工作电压：
常规有以下几种：
5V、12V、24V、5-24V（通用型）、5-30V
（4）防护性能：
常规为防油、防尘、抗震型。
（5）弹性联接器：
编码器轴与用户轴联接时，存在同轴误差，严重时将损坏编码器。
要求采用弹性联接器（编码器厂家提供选件），解决偏心问题，一般可以做到允许扭矩<1N.m,不同轴度<0.2mm，轴向偏角<1.5度。
弹性联轴器常用规格为：
编码器端孔径（mm）
用户端孔径（mm）
Φ4、Φ5、Φ6、Φ8、Φ10、Φ15
Φ4、Φ5、Φ6、Φ6.35、Φ8、Φ10、Φ15
（6）安装使用及注意事项：
编码器属于高精密仪器，安装时不得敲击和碰撞。
轴端联接避免钢性联接，而应采用弹性联轴器、尼龙齿轮或同步带联接传动。
使用转速不要超过标称转速，否则会影响电气信号。
光电编码器的简单认识
光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器的工作原理如图所示，在圆盘上有规则地刻有透光和不透光的线条，在圆盘两侧，安放发光元件和光敏元件。
当圆盘旋转时，光敏元件接收的光通量随透光线条同步变化，光敏元件输出波形经过整形后变为脉冲，码盘上有之相标志，每转一圈输出一个脉冲。
此外，为判断旋转方向，码盘还可提供相位相差90º的两路脉冲信号，如图所示。
根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
1、增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90º，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。
它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。
其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
2、绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的。
绝对式编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。
编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等。
它的特点是：
（1）可以直接读出角度坐标的绝对值；
（2）没有累积误差；
（3）电源切除后位置信息不会丢失。
但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数，目前有10位、14位等多种。
3、混合式绝对值编码器，它输出两组信息：
一组信息用于检测磁极位置，带有绝对信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息。
光电编码器是一种角度（角速度）检测装置，它将输入给轴的角度量，利用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量，具有体积小，精度高，工作可靠,接口数字化等优点。
它广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中。
增量型和绝对值旋转编码器
一、增量型旋转编码器
轴的每转动一周，增量型编码器提供一定数量的脉冲。
周期性的测量或者单位时间内的脉冲计数可以用来测量移动的速度。
如果在一个参考点后面脉冲数被累加，计算值就代表了转动角度或行程的参数。
双通道编码器输出脉冲A、B之间相差为90O，能使接收脉冲的电子设备接收轴的旋转感应信号，因此可用来实现双向的定位控制；另外，三通道增量型旋转编码器每一圈产生一个称之为零位信号的脉冲（Z）。
二、增量型绝对值旋转编码器
绝对值编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值。
特别是在定位控制应用中，绝对值编码器减轻了电子接收设备的计算任务，从而省去了复杂的和昂贵的输入装置：
而且，当机器合上电源或电源故障后再接通电源，不需要回到位置参考点，就可利用当前的位置值。
单圈绝对值编码器把轴细分成规定数量的测量步，最大的分辨率为13位，这就意味着最大可区分8192个位置+多圈绝对值编码器不仅能在一圈内测量角位移，而且能够用多步齿轮测量圈数。
多圈的圈数为12位，也就是说最大4096圈可以被识别。
总的分辨率可达到25位或者33，554，432个测量步数。
并行绝对值旋转编码器传输位置值到估算电子装置通过几根电缆并行传送。
假设串行绝对值编码器，输出数据可以用标准的接口和标准化的协议传送，同时在过去点对点的连接实现了串行数据传送。
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