電機廣泛應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境中的各個角落，并且變得越來越復(fù)雜、技術(shù)含量越來越高，有些時候保持其工作在最佳性能狀態(tài)變得很困難。電機和驅(qū)動故障的原因不僅限于某一個范疇——機械和電氣問題均會導(dǎo)致電機故障，是否具備正確的知識可能意味兩種截然不同的結(jié)果：代價不菲的停工或者有效提高運行時間。
其中，繞組絕緣擊穿和軸承磨損是常見的兩種電機故障原因，但導(dǎo)致這些故障發(fā)生的原因卻多種多樣。檢測13種常見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，這些源可能在工廠內(nèi)部，也可能在工廠外部。鄰近負載的投切入或切出、修正功率因數(shù)而安裝的修正電容器組乃至遠處的天氣因素都會在配電系統(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，會造成電機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，所以找到這些瞬變源非常困難。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：電機繞組絕緣擊穿造成電機早期故障以及計劃外停工。
測量及診斷儀器：Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機分析儀
關(guān)鍵程度：高
02 電壓不平衡
三相配電系統(tǒng)經(jīng)常為單相負載供電。阻抗或負載分布不平衡會影響全部三相之間的不平衡。潛在的故障可能發(fā)生在電機連接電纜、電機端子以及電機繞組本身。這種不平衡會對三相電源系統(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大，從而造成溫度升高——導(dǎo)致絕緣擊穿。
測量及診斷儀器：Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機分析儀
關(guān)鍵程度：中
03諧波畸變
簡單的說，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繞組提供電能。這種附加能量并不用于驅(qū)動電機軸承，而是在繞組內(nèi)循環(huán)，并最終形成內(nèi)部能源損耗。
影響：降低電機效率，增加維護維修費用，工作溫度升高
測量及診斷儀器：Fluke 438-II電能質(zhì)量和電機分析儀
變頻驅(qū)動故障
04 驅(qū)動輸出PWM信號的反射
變頻驅(qū)動采用脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)來控制電機的輸入電壓和頻率。當(dāng)電源和負載之間存在阻抗不匹配時，就會產(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間推移設(shè)備發(fā)生了老化。在電機驅(qū)動電路中，反射峰值與直流總線的電壓一樣高。
影響：電機繞組絕緣擊穿造成計劃外停工。
測量及診斷儀器：Fluke 190-204 ScopeMeter®彩色數(shù)字示波表、Fluke 1587 FC絕緣萬用表
關(guān)鍵程度：高
05 ∑電流
影響：保護地電流造成電路異常跳閘
測量及診斷儀器：Fluke 190-204 ScopeMeter®彩色數(shù)字示波表
關(guān)鍵程度：低
06 過載
影響：電機的電氣和機械部件過早磨損，造成永久性失效。
測量及診斷儀器：Fluke Ti480 PRO紅外熱像儀、Fluke 289真有效值工業(yè)用記錄萬用表
關(guān)鍵程度：高
機械
07 失中
當(dāng)電機傳動軸與負載未正確對準或者將電機聯(lián)結(jié)至負載的部件失中時，即發(fā)生失中。許多專業(yè)人士認為彈性聯(lián)軸器可消除和補償失中，但彈性聯(lián)軸器僅保護聯(lián)軸器不受失中的影響。即使采用彈性聯(lián)軸器，失中的傳動軸也會沿軸傳遞有害的周期性力，并進入電機，造成電機過度磨損，增大視在機械負載。此外，失中可能在負載及電機驅(qū)動軸中產(chǎn)生振動。失中的類型有三種：
角度失中：傳動軸中心線發(fā)生交叉，而非平行。
平行失中：傳動軸中心線平行，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立的類型，因為分別解決角度失中和平行失中比較容易修正失中問題。)
影響：機械傳動部件過早磨損，造成永久性失效。
測量及診斷儀器：Fluke 810測振儀、Fluke 830激光軸對中儀
關(guān)鍵程度：高
08 軟腳
影響：機械轉(zhuǎn)動部件失中
測量及診斷儀器：Fluke 830激光軸對中儀
關(guān)鍵程度：中
09 管道應(yīng)力
影響：軸失中，進而對轉(zhuǎn)動部件造成應(yīng)力，導(dǎo)致過早故障
測量及診斷儀器：Fluke 830激光軸對中儀
關(guān)鍵程度：低
010 軸不平衡
影響：機械傳動部件過早磨損，造成永久性失效。
測量及診斷儀器：Fluke 810測振儀
關(guān)鍵程度：高
011 軸松動
影響：機械傳動部件過早磨損，造成永久性失效。
測量及診斷儀器：Fluke 810測振儀、Fluke 830激光軸對中儀
關(guān)鍵程度：高
012 軸承磨損
影響：加快轉(zhuǎn)動部件磨損，造成軸承故障。
測量及診斷儀器：Fluke 810測振儀
關(guān)鍵程度：高
不正確的安裝因素
013 軸電壓
當(dāng)電機軸電壓超過軸承潤滑脂的絕緣能力時，將會有飛弧電流通向外軸承，造成軸承套圈內(nèi)出現(xiàn)電點蝕和凹槽。當(dāng)軸承開始變形，金屬碎屑與潤滑油混合在一起時，軸承摩擦增大，最早的征兆是出現(xiàn)噪聲和過熱。這會造成軸承在電機工作的短短幾個月內(nèi)損壞。無論是電機維修還是停工時間方面，軸承故障的代價都非常大，所以測量軸電壓和軸電流都是非常重要的診斷步驟。只有在電機上電和轉(zhuǎn)動時，才會出現(xiàn)軸電壓。在電機轉(zhuǎn)動時，可利用碳刷探頭連接來測量軸電壓。
影響：在軸承表面形成點蝕和凹槽，造成振動過大，最終引發(fā)軸承故障
測量及診斷儀器：Fluke MDA-550
關(guān)鍵程度：高
