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电机扫膛故障的特征及原因分析

信息来源:www.xysydj.cn | 发布时间:2021年03月16日

扫膛,是电动机产品经常会遇到的一种机械性质量故障,JO系列电机,JO系列电机生产厂家分享有的发生在电机的试验阶段,J系列电机节能改造而有的则出现在电机的使用阶段,而且,不同的故障原因导致的扫膛故障表象不同,并具有一定的规律和特征
扫膛是电机产品中相对通用的质量故障专业术语,是指 定子铁芯内圆在前面的文章中,我们谈了电机零部件本身,以及整机产品的同轴度控制要求,同轴度符合要求是规避电机扫膛质量问题的基础,而在实际生产加工过程中,总会因林林总总的原因,导致在不同的时段发生扫膛故障。
扫膛故障的极限状态是气隙不均匀,即电机定子与转子不同轴,但还不至于造成定子与转子相擦,但是在电机带负载的情况下,则极有可能发生事实性的扫膛质量故障。

气隙不均匀是电机零部件物理空间不符合的一种缺陷,在电机通电后,会因为单边磁拉力作用加重气隙不均匀度,发生扫膛故障的同时,对电机的通风散热、振动和噪声性能均有不同程度的影响。

01产品试验阶段发生的扫膛故障分析
对于大多数电机,出厂时只进行空载试验,如果在空载时即发生扫膛故障,则说明导致故障的问题比较严重,而且属于典型的制造质量故障。比较常见的几类扫膛故障表象有:
(1)定子铁芯两端局部有扫膛表象,且两者呈对角线分布,而转子的对应轴向位置均有一圈的摩擦痕迹。发生该类故障的主要原因是电机两端轴承系统发生不同轴问题,与电机机座与端盖的配合关系比较密切。
(2)定子铁芯一端局部有实擦痕迹,转子对应位置有一圈实擦。该问题主要由定子局部的凸起导致,导致该问题的原因是铁芯压入机座时因受到不适宜外力,深层次的原因可能是定子压入机座的胎具、定子部分的压圈等不匹配,或者是定子与机座旋转不当所致。该问题发生的同时,还可能伴有定子绕组槽底对地的电气故障,而且该电机故障修复的可能性较小,即使修复了对地故障,还极有可能发生绕组的匝间故障。

(3)铁芯中间发生的扫膛问题。这问题大多是由于定子或转子局部问题所致,要区分属于定子问题还是转子问题,可以从故障的特征分析,如果是定子问题,其故障的表象为定子局部而转子一圈摩擦痕迹,相反,当转子局部有问题时,故障表象为转子局部而定子内膛一圈。导致该问题的原因大多与定子铁芯或转子加工有关。

02电机运行过程发生扫膛问题分析
一般情况下,只要电机经过严格的检查试验,基本可以排除扫膛故障因素,但往往在电机的实际运行中,还是有扫膛故障的发生。从诸多扫膛故障电机分析,导致发生该问题的原因大致可以归结为以下几类:
(1)轴承系统故障衍生的扫膛故障。当电机轴承系统发生严重的故障时,如轴承破损和散架,将同时会导致电机定子与转子的不同轴问题,发生两者摩擦甚至抱死的严重问题,由此,在很短的时间内,会因为电机低速运行或被堵转而发生绕组发热烧毁问题。
(2)转子或定子中异物(或异常物料)进入定子与转子的气隙。对于大多数的电机产品,特别是带径向通风道的电机,转子表面车削时的金属屑,可能会进入一些不宜清理的空间,而在电机运行时被甩出;对于定子部分,特别是采用磁性槽楔的电机,槽楔有可能在电机运行时发生弹出;对于铸铝转子电机,特别是细长型转子,可能会由于转子温度过高而发生流铝问题等。所有这些都可能导致电机运行时发生扫膛故障。

(3)由于轴的裂变而发生的扫膛问题。该问题大多发生在焊接轴的电机,由于电机轴的生产加工过程中焊接应力、机加工应力,以及使用过程中的负荷冲击等因素,导致电机轴的局部发生裂变,导致定子与转子不同轴而发生扫膛故障。
电机的扫膛故障对电机的性能影响极其严重,大多数扫膛故障会发生次生的电气故障。因而,在电机设计、生产制造环节,应采用必要的措施,预防该类问题的发生。