电机故障诊断与检修技术研究

电机故障诊断与检修技术研究

王琦

红寺堡扬水管理处   宁夏 中卫 755100  

摘要：本研究围绕电机故障诊断、特征提取与优化以及电机检修技术展开。先是探讨了温度检测法、绝缘电阻测试法和电流分析法在电机故障诊断中的应用，以实现预防性维护。之后，介绍了电机故障特征提取与优化的方法，并通过信号处理技术提高故障诊断的准确性。文章末尾处详细研究了电机检修技术，包括拆卸与组装、维修工艺、修复材料与设备选择以及检修质量评估，确保电机长期稳定运行。

关键词：电机故障诊断；泵站自动化；水泵机组；维修技术；故障诊断方法

引言

电动机作为工业生产中的关键动力设备，其安全稳定运行对于保障生产流程和经济效益具有重要意义。然而，受限于工作环境、运行时间及自身结构等因素，电动机在长期使用过程中难免会出现各种故障。这些故障若不能及时发现和处理，可能会导致设备损坏甚至生产事故，给企业带来巨大的经济损失。因此，研究电机故障诊断与检修技术，对于提高电机运行可靠性、降低维修成本、确保生产安全具有重大的现实意义。

一、电机故障诊断方法研究

电动机的状态监测和故障诊断技术是设备维修及预防设备故障的前提。在生产中，对电机进行定期监测，可以使电机免于过度维修或者欠修，节省了维修的费用，提高了维修的效率，进而降低企业的安全生产事故发生率，提高了电机安全运行的可靠度，为企业增加生产效益[1]。

（一）温度检测法

利用红外测温仪对电机关键部件进行温度检测，细致地测量轴承、绕组端部和定子铁芯的温度，并与正常运行的基准温度进行对比。通过分析温度数据，能够识别出任何异常的过热迹象，这些迹象可能指示润滑问题、磨损或绝缘故障。综合考虑电机的使用历史和当前负载状况，我们评估温度变化所暗示的故障风险和紧迫性。基于这些评估，采取必要的维护措施，并定期监测电机温度，以构建一个预防性的维护策略，确保电机的可靠性和延长其使用寿命。

（二）绝缘电阻测试法

通过对电机绕组进行绝缘电阻测量，可以有效地评估绝缘系统的健康状况。使用绝缘电阻表，能够获得精确的电阻读数，这些读数直接反映了绝缘材料的能力，即是否能够有效阻隔电流泄漏。若绝缘电阻值较低，可能表明绝缘材料已退化或受损，这构成了潜在故障的早期警告。为预防绝缘老化引起的故障，建议实施定期的绝缘电阻测试。持续监测和记录绝缘电阻的变化趋势，能够预测绝缘材料的老化进程，并在绝缘性能下降至危险水平前采取适当的维护或更换措施。这样的主动维护程序对于确保电机长期稳定运行至关重要[2]。

（三）电流分析法

使用钳形表测量电机运行时的电流是评估其性能的重要手段。在测量前，需确保钳形表经过准确校准，适用于所需测量的电流范围，并在电机电源线附近选择一个安全的测量位置。电机运行时，依次测量三相电流，并记录下稳定的电流读数。分析这些数据，以检查三相电流是否平衡，任何显著的波动或不平衡都可能指示电机存在故障。将测得的电流数据与电机正常运行的基准数据进行对比，若存在明显差异，如电流异常增大或减小，可能是内部故障的迹象，如绕组问题或轴承磨损。在这种情况下，应进行更深入的诊断，包括绝缘测试和振动分析，并根据诊断结果采取必要的维修或更换措施。

二、电机故障特征提取与优化

在电机故障诊断过程中，特征提取与优化是至关重要的步骤。有效的特征能够揭示电机的健康状况，而优化后的特征则能提高诊断的准确性和效率。

（一）泵站自动化

在5座主泵站安装了LCU控制设备、各类传感器、自动巡检仪和高清摄像头，实现了站级自动化。自动化系统能够实时显示水泵机组、辅机、阀门、变配电的运行情况，以及水位、流量、负荷、机组定子温度、轴承温度等重要参数。这些参数的记录从人工现场记录转变为电脑自动生成，同时人工现场巡查也被视频远程监控所取代。

（二）电机故障特征提取与优化

电机故障特征提取与优化在机电设备维护和检修中扮演着至关重要的角色，它通过信号采集、时频分析和特征选择，从电机的电流、电压、温度、振动等信号中提取关键故障信息。在此基础上，通过数据预处理、特征增强和降维等技术对故障特征进行优化，使得故障特征更加明显和易于识别[3]。这些优化后的特征被应用于故障诊断和预测性维护，为维修决策提供支持。定期监测和数据分析帮助维护人员及时发现潜在的故障模式，并据此执行预防性或纠正性维护措施，最终通过效果评估来验证维护工作的有效性，从而全面提升电机的运行可靠性和维护效率。

三、电机检修技术研究

电机检修是确保电机长期稳定运行的关键环节。从拆卸到组装，从维修工艺到材料选择，每一个步骤都要求精确和细致。

（一）电机拆卸与组装技术

电机拆卸与组装是检修工作的起点和终点，这一过程不仅需要专业的技术知识，还依赖于丰富的实践经验。正确的拆卸技术涉及根据电机结构和故障类型选择合适的工具和方法，同时在拆卸过程中采取必要的保护措施，以避免对电机部件造成额外的损伤[4]。而精确的组装技术则关注于轴承、转子、定子等关键部件的安装技巧，确保组装后的电机平衡性和密封性，这是电机恢复正常工作的关键保障。

（二）电机维修工艺

电机维修工艺对其修复后的性能和使用寿命有着决定性影响，因此，针对不同类型的电机故障，如机械磨损、绝缘老化、绕组短路等，制定相应的维修策略至关重要。同时，采用激光焊接、超精密加工、表面处理等先进技术可以显著提高电机维修的效率和可靠性，这些技术的应用是确保维修质量的关键所在。

（三）电机修复材料与设备

在电机检修过程中，选择合适的修复材料和设备是确保维修质量的关键。针对不同故障修复，需分析材料性能要求，包括耐磨性、导电性、耐腐蚀性等，并据此提供材料选择的参考依据。同时，专用设备如绕线机、真空浸漆设备、超声波清洗机等在电机修复过程中的应用，不仅提高了维修效率，也增强了修复的可靠性[5]。

（四）电机检修质量评估

电机检修质量评估是确保电机修复效果的最后环节，涉及制定包括机械性能、电气性能、运行稳定性等方面的评估标准，并通过试验运行、性能测试、长期监测等手段来实施评估，这些方法共同确保电机在修复后能够满足设计和使用要求，从而保障电机的可靠性和使用寿命。

结束语

电机检修技术的研究不仅是对现有电机维护保养技术的深化，更是对电机全生命周期管理理念的提升。通过对电机拆卸与组装技术的精细掌握，维修工艺的深入研究，修复材料与设备的合理选择，以及检修质量评估体系的建立，能够确保电机在修复后恢复其最佳工作状态，延长使用寿命，降低故障率，从而为企业节省成本，提高生产效率。

参考文献

[1]闫佳乐.基于振动分析的电机故障诊断方法[J].集成电路应用,2021,38(07):88-89.DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2021.07.026.

[2]杨阳.高职院校电动汽车故障诊断课程思政探索实践[J].汽车维护与修理,2022,(14):26-28.DOI:10.16613/j.cnki.1006-6489.2022.14.021.

[3]于丽丽,雷声媛.电机故障诊断中振动测试仪的应用分析[J].工业加热,2020,49(10):43-45.

[4]王海彦.三相异步电动机绕组接地故障诊断与检修策略[J].中国设备工程,2020,(07):150-152.

[5]李峰.基于生产大数据的水轮发电机组故障诊断系统[J].水电站机电技术,2020,43(03):9-13+71.DOI:10.13599/j.cnki.11-5130.2020.03.004.