矿用电动机事故原因分析及预防措施探讨

矿用电动机事故原因分析及预防措施探讨

摘要：电动机作为煤矿井下的重要设备之一，其运转性能直接关系

到企业煤炭生产是否能正常进行。针对煤矿井下电动机的常见的电动

机轴承坏、电动机绕组接（引）线及端子烧坏、电动机绕组匝间或局

部击穿、电动机绕组接地或烧毁、电动机转子断轴、电动机通电后不

启动、电动机绝缘电阻低、电动机运行时有杂音、电动机过热或冒烟

等九种故障形式，阐述了以上故障发生的原因,探讨了预防和减少电

动机故障的具体措施及处理方法。

关键词：煤矿井下；电动机；常见事故；原因分析；预防措施

中图分类号:TD614文献标识码:A文章编号

在煤矿的现代化生产中,几乎每一台机器的运转都离不开电动

机,电动机故障是影响煤矿安全生产的最主要因素之一,占煤矿井

下机电事故的60%以上。一般而言，一个年产200万吨的矿井,每年要

修理的电动机约300台之多。因此，通过对电动机的故障原因分析,针

对不同原因而采取相应的措施，以此消除或减少电动机故障是保证煤

矿正常生产的重要环节。

1电动机的常见故障及故障原因分析 2

1.1常见故障

在日常检修电动机时,发现电动机的故障一般包括有几种：

(1)电动机轴承坏；

(2)电动机绕组接线、引线和端子烧坏；

(3)电动机绕组匝间或局部击穿；

(4)电动机绕组接地或烧毁；

(5)电动机转子断轴；

(6)电动机通电后不启动；

(7)电动机绝缘电阻低；

(8)电动机运行时有杂音；

(9)电动机过热或冒烟等。

1.2故障原因分析

电动机损坏的原因与其本身的质量、工作环境、运行状态、保护

回路、操作维护等有直接的关系,有时是几方面因素的同时作用,具

体而言有以下几大类故障原因。

1.2.1产品质量不合格

(1)全国生产电动机的厂家非常多,生产的电动机质量也参差不

齐。有的厂家为了节省材料,降低成本,生产的电动机存在着绕组线

圈截面、绝缘材料不符合要求、转子轴不同心等问题,使得电动机在

正常使用时发热、绝缘迅速老化、振动幅度大,最后导致击穿匝间绝

缘、烧坏电动机或转子扫膛电动机。

(2)在电动机检修时,检修人员选用质量低的铜线或各种绝缘材 3

料,或不加油脂,会导致电动机检修质量下降。常见情况：其一，绝

缘材料等级不够。比如：用竹槽契代替环氧树脂槽契；其二，油封的

质量低劣；其三，轴承质量不合格；其四，侵漆工艺不先进,绝缘不

达标；其五，电动机接线不紧,焊接不牢,联接截面不够；其六，不

加油脂或油脂质量差。

1.2.2电动机运行参数问题

每台电动机都有一定的参数要求,如果在使用中各种技术参数

发生变化,就会使电动机烧坏。常见的原因：其一，电动机过压运行；

其二，电动机欠压运行；其三，电动机频繁启动；其四，电动机缺相

运行；其五，电动机过载运行。

1.2.3电动机的安装问题

(1)电动机在井下接线时,连线不好,或者接线端子截面积不够,

在运行时发热,烧坏电动机端子或相近处的匝间绝缘。

(2)电动机在安装时与所驱动设备的同轴度、间距达不到设计要

求或者地脚螺栓把不紧,电动机运行时产生振动,使电动机轴承承

受径向、轴向载荷,转子轴产生疲劳性破坏或者降低轴承寿命。

1.2.4电动机的运行环境问题

(1)电动机在潮湿的环境下工作,由于井下淋水大使电动机受潮,

特别是综采和综掘工作面的备用电动机,由于长时间不用,绝缘受

潮后其性能大大下降,通电后就会接地或短路,从而烧坏电动机绕

组。

(2)电动机在通风不良的环境下工作,会使电动机散热不好或风

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叶损坏,烧坏电动机。

(3)水冷却电动机由于停水或流量小,致使电动机在无冷却或半

冷却状态下工作,工人不能及时发现,会使电动机温度很快超标。

2预防和减少故障的措施

2.1采用先进的科学技术,加强保护

比如,QC83系列磁力开关控制电动机时,只能保护短路,不能

保护过载和缺相,而QBZ、QJZ等系列真空开关对电动机的各种保护

比较完善,因此,要在煤矿井下大力推广使用QBZ、QJZ等系列真空

开关；大功率电动机应采用矿用隔爆兼本质安全型的调压调频软启动

器,在加强了过载、欠压、断相、主回路漏电闭锁保护的同时,还可

以实现电动机重载平稳启动,并减小机械电气冲击。

2.2提高检测手段,严把产品质量关

新电动机或修复的电动机在下井前要严格检查试验,只按常规

做对地电阻测试或空负荷运转测试空载电流,不可能全面反映电动

机的技术性能,必须做带负荷运行和全面的性能检测,同时要对轴

承、油脂、密封及绝缘材料严格把关,坚决抵制假冒伪劣产品,更要

杜绝不具备修理资格的单位或个人修理电动机。

2.3提高维修人员业务素质,强化设备管理制度

首先，员工的业务素质不高,电动机维修的质量就不过硬,其使

用寿命必然下降；而在煤矿井下运行过程中,由于对控制电动机的新

设备不能够及时维护,经常使电动机在无保护的状态下运行,很容易

损坏电动机。其次，应制定严格的设备检修责任制和设备运行检查责 5

任制,杜绝设备超期、带病使用；应定期检查轴承的润滑情况,及时

清理浮煤、积煤,保持良好的通风条件；尽量避免重载启动；在用电

动机严禁放在有淋水的管道中,备用电动机严禁放在有淋水或潮湿

的管道中；工人要严格按操作规程执行操作,通过强化管理,降低事

故发生率,减轻事故危害程度。

3常见故障中第（6）至第（9）的原因及处理方法

3.1电动机通电后不启动

第一，定、转子绕组短路。查明短路点并修复，检查启动电阻是

否断路或电阻过大；第二，绕组引出线始末端接错或绕组内部接反了。

判断绕组首末端是否正确，对错误处重新接线；第三，电动机负载过

大或被卡住。检查电动机本体，或减轻负载。第四，电压过低。电源

电压过低时应检查井下线路是否存在问题，其次是检查电源线的截面

是否合理或更换较粗的电源线。

3.2电动机绝缘电阻低

电动机在大修或中修后，实验中出现绝缘电阻低的情况，主要是

因为，其一，绕组受潮（要进行加热烘干处理）；其二，绕组有粉尘

及其他物质未清理（可用煤油灯清洗绕组，并干烘处理）；其三，绕

组绝缘老化（重绕）。

3.3电动机运行时有杂音

电动机在运行时有杂音，其一，转子与绝缘纸相擦，可用将凸起

的绝缘纸剪低；其二，若是轴承部位有声音异常，要检查是否是确润

滑油；第三，绕组故障，对绕组进行检查，判定故障原因；第四，风 6

扇与风罩摩擦，调整风扇与风罩之间的距离；第五，气隙不均匀，定

与转子相擦，此种情况容易引起扫膛，需要停机后对气隙进行测量，

确定原因后，再重新装配；第六，电机内掉入了杂物，此时必须立即

停机检查。

3.4电动机过热或冒烟

电动机在运行过程中温度急剧升高造成停车或不能停车造成烧

毁。原因及对策为：第一，电源电压升高。此时铁心慈通密度过饱和

造成电动机温升过高，甚至烧毁电机。第二，电源电压降低，此时额

定功率不变，由公式P=U×I可知电压降低时电流增大，使得产生的热

量Q=I2×R×T增加，造成过热。第三，定转子铁心相擦。轴承间隙

过大时转子运行轨迹圆圈加大，会与定子摩擦，需要更换轴承；转轴

弯曲时，需校正转轴；定子槽楔松动或变形时应处理槽楔。第四，散

热损坏。清扫通风道，保持通畅。第五，电动机过载使电动机发热。

可减低负载，或更换较大容量电动机。第六，笼型转子断条或绕线转

子绕组接线断开，使电动机温升过高。停机抽芯进行测温，查明断条

或断开处，重新补焊或固定。

4结语

煤矿井下电动机故障是不可避免的，尽管由于其工作环境、运行

状态所决定的，但必须降低人为因素导致的事故率。因此，必须提高

设备的检测方法，加强设备管理，努力提高维修人员的业务水平。在

电动机检修与维护过程中，必须要按照相关标准规定进行；修理工艺

要符合要求；更换元件要与原元件的型号一致，质量不低于原元件； 7

发现故障要及时处理，不使故障扩大造成损坏，从而减少电动机事故,

以有效降低生产成本,提高生产效率。 2012年毕业于贵

州大学煤矿开采技术专业，现任贵州盘江股份公司山脚树矿机电科科

长。发表专业学术论文2篇。