德國西門子電機發熱維修與解決方案

一.西門子電機發熱的原理：

我們通常見到的各類電機，內部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會產生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發熱的形式表現出來，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉速而變化，因而電機普遍存在發熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。

二.西門子電機發熱的原因：

1、電動機的即時電壓超過額定電壓10%以上，或電動機的即時電壓低于額定電壓5%以上時，都會導致電動機在額定負載下發熱和溫度升高，這樣的情況應檢查和調整電壓。
2、電動機的三相電源電壓出現不平衡也會引起電動機發熱，這是因為當三相電源電壓不平衡度超過5%就會引起三相電流的不平衡，應對方法是檢查和調整電壓。
3、電動機的電源開關發生接觸問題和一相熔絲斷路都會造成缺相運行，從而導致電動機的溫度升高，解決方法是修復或更換損壞的部件。
4、電動機的繞組接線有錯誤，使得額定負載下運行的電動機產生過熱現象，解決方法是糾正繞組線的接線錯誤。
5、電動機的定子繞組匝間或相間短路或接地，這樣的情況會導致電動機的電流增大而產生溫度升高，解決方法是中心加包絕緣或直接更換繞組。
6、電動機的籠型轉子斷條或繞線轉子線圈接頭松脫，會導致維修網的電流增大而產生升溫，應對方法是對焊補或更換轉子。
7、電動機的軸承磨損嚴重時，會產生較大擦碰而產生熱量，解決方法是檢查軸承是否有松動，定子和轉子是否有匹配不良的情況。
8、電動機的負載過大也是過熱產生的原因，減輕負載或更換大功率的電動機可以解決過熱問題。
9、電動機啟動過于頻繁、使用環境溫度過高、通風不暢等也都會導致電動機的溫度過高，減少啟動次數、降低環境溫度、保證風道暢通、消除積塵和油污、保持風扇良好運轉都可以幫助解決類似的過熱問題。

三.西門子電機出現的一些問題解決方案：

1、西門子電機引線、接頭等焊接部位問題
電動機制造過程或維修中，虛焊、焊不透等問題會造成電動機在運行中焊點脫焊，造成焊接部位接觸電阻大，通電發熱使焊錫熔化后，在脫焊部位引起火花閃絡燒毀電動機線圈。這種問題大多出現在轉子線圈插入式繞組導條的并頭套、定轉子引線、接線端子等需要用錫焊的部位。我廠發生過固定電動機定子的鉚釘與機殼脫落后，定子鐵芯轉動一個角度而燒毀電動機事故。因此有必要在訂購電動機合同中，對所有需要焊接的部位提出用銀焊、磷銅焊或者其它特殊焊接要求，以免出現類似事故。
2、西門子電機槽楔子問題
在高壓電動機制造過程中，有的由于未采用真空浸漆工藝，在定子鐵芯線圈槽中槽滿率不高，造成線圈在鐵芯槽內受電磁力作用而振動，使槽楔子振動脫落，從而引起事故。目前國內有的采用新型導磁材料制作槽楔，雖然在改善電動機特性和節能方面效果比較明顯，但是在使用中也會出現此類問題。如我公司使用的3臺同型號1250kW鼠籠型電動機磁性槽楔子中的金屬絲全部脫離槽楔彈出后，塞滿定、轉子氣隙導致電動機抱死而全部燒毀，并引起開關柜爆炸事故，造成重大損失。因此要慎重選用這類結構的高壓電動機。
3、西門子電機軸承問題
在較大型電動機上多采用滑動式軸承結構。在多年的使用中，我們感到滑動式軸承結構雖然有好處，但在使用和維護上比滾動式軸承要麻煩，特別是在生產運行周期較長的情況下，滑動式軸承要經常補充稀油，還要定期研磨軸瓦，安裝時還要控制軸瓦的間隙，處理不好還會出現滲油、漏油等問題。而滾動式軸承只要定期用油槍補充潤滑脂就可以了，出現問題只需更換，維護工作量較校我們在煤磨800kW開啟式滑動式軸承結構電動機的改造上，就要求供應商更改軸承結構，將其改為全密封滾動式軸承，避免了原來在安裝找正和維護上的麻煩，也避免了因粉塵進入造成的問題，效果比較滿意。
高壓電動機設計中，一般選用大游隙的C3類軸承，較大型電動機還有的選用C4類游隙。我們在使用過程中發現有的軸承內圈表面有點狀磨蝕現象，這主要是因轉子軸電流引起的，轉子在交變磁場中，感應電壓產生渦流，感應電流由轉子軸經過軸承再經過電動機外殼接地后，軸承內會出現電火花燒蝕產生點狀凹坑，從而造成軸承振動、磨損故障，嚴重的會造成定、轉子摩擦掃膛事故。我們在電動機轉子聯軸節上加裝一個碳刷，刷握固定在電動機端蓋上，將軸電流直接接地，可以減少或避免這種故障的發生。另外軸承供貨渠道一定要可靠，免得用了以舊翻新的偽劣軸承造成使用上的麻煩。再則，軸承的潤滑油不可混用，一定按照技術說明書中要求的潤滑油牌號給軸承加油，否則也會造成軸承的損壞。
4.西門子電機電動機的冷卻問題
大型高壓電動機都設計有冷卻裝置，有水冷卻、風冷卻裝置等，一般水冷卻電動機的冷卻器都放在電動機的頂部，由于冷卻水內都含有雜質，冷卻器的熱交換毛細管內會產生結垢堵塞毛細管，影響電動機的冷卻效果，用化學清洗劑清洗水垢時，會將毛細管腐蝕，所以清洗后必須檢查，確認無漏水。如果冷卻水進入電動機內破壞絕緣，會引起相間、接地短路燒毀電動機事故。而風冷卻電動機在運行和檢修過程中，冷卻風扇葉片會發生變形，造成運行中產生振動而損壞電動機事故，所以必須要注意。
5.西門子電機絕緣處理問題
高壓繞線式電動機的轉子、集電環及引線上出現絕緣故障較多，雖然轉子相對于定子來說，電壓要低得多，但在耐潮性、絕緣材料等級的使用上，如果質量有問題也會存在隱患。常見的有由于轉子引線的固定不牢靠，造成絕緣包扎松動，在轉子旋轉過程中絕緣材料磨損使其對地短路；集電環三相之間隔離絕緣套管由于松動磨穿造成相間短路。

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