作者 | 王年高

摘　要：客運索道作為景區重要的交通運輸工具，大部分設備正（zhèng）常工作（zuò）都離不開電機參與。本文以天台索道為例（lì），詳細介紹天台索道各種電機結構和維護方法，為同行提（tí）供參考。

關鍵（jiàn）詞：直流電機；直流測速電（diàn）機；交（jiāo）流電機；轉子；定子

電機（jī）是（shì）一種能量轉換或信號（hào）轉換的電（diàn）磁機械裝置，在（zài）國民經濟中具有極其重要的作用（yòng）。電機在各（gè）個行業廣範應用，小到我們（men）平時使用的電動剃須刀，大到三峽水力發電機（jī）都是電機（jī）一種形式。在客運索道也廣（guǎng）泛被應用，我們天台索道有各種電（diàn）機20多台，下麵（miàn）我就簡單介紹我們九華山天（tiān）台索道的各種電機（表一）。電機（jī）分類方式很多，按工作電（diàn）源種類可（kě）分為直（zhí）流電機和交流電機，按用途可分為驅動電機和控製電機，按（àn）運轉速度（dù）可分為高速電機、低速電機、恒速電機等。天台索道主驅動電機是直流電機（圖一），液（yè）壓張緊為三相交（jiāo）流（liú）異步電機（圖一），水平救護絞車電（diàn）機為低轉速三相（xiàng）交流異步電機。

圖1 天台索道電機

一、電機組（zǔ）成

1、主驅動電（diàn）機組（zǔ）成：天台索道主驅動（dòng）電（diàn）機直流電（diàn）機（DMI315lL 400V/591KW 1574RPM），組成部件見圖二共有六十多個，結構比簡單的交流異步電機要複雜的多。其主要是（shì）為了更安全可靠工作，如勵磁（cí）繞組及其絕緣，換向繞組及其絕（jué）緣，軸承潤滑係統等。

圖2 主驅動（dòng）電（diàn）機

2、測速電機：直流永磁機（jī）電（RE.0444 R1B+J0.06EG V/Tr/mn0.06），電機定子由矯頑力高的永磁體主磁極、機座、端蓋（gài）和電刷組成，轉子是（shì）電樞，它是由鐵心、電樞（shū）繞組和換向器等組成。由直流發（fā）電機原理（圖三），當外力（主電機或驅動輪）拖動測速發電機轉子電樞旋轉時，電樞繞（rào）組將切割磁力線產生感（gǎn）應電動勢。電（diàn）樞間的電樞電勢與其轉速成（chéng）正比，即E＝Ceφn，在額（é）定勵（lì）磁和負載不大的情況下，可（kě）近似認為其輸出電壓與轉速成正比，使用時，測速發電機由外力（lì）推（tuī）動轉軸（zhóu）（主電機或驅動輪）轉動（dòng），輸入的是轉（zhuǎn）速信號，通過它輸出的就是與轉速成正比的電壓信號了，具有測速作用。

圖3 測試電機原理圖

3、三相異步交流電機：定子是電動機（jī）的不動部分，它（tā）主要由鐵心、 定子繞組和機座組成。定子繞（rào）組是定子中的（de）電路部分， 中、小型電動機一般采用漆包線繞製成其三相對稱繞組共有六個出線端，每相繞組的首端和末端分別用（yòng） D1,D2,D3 和 D4,D5,D6 標記，可（kě）以根據電源電壓和電動機的額定電壓把三相繞組接成星形（xíng）或三角形。轉子是電動機的旋轉部分由轉（zhuǎn）軸、 轉子鐵心、 轉子繞組和風（fēng）扇等組成。轉子鐵（tiě）心是一個圓柱體， 也由矽鋼片疊壓（yā）而成， 其外圓周表麵（miàn）衝有槽孔， 以便嵌置（zhì）轉子繞組。轉（zhuǎn）子繞組根據其構造分為（wéi）兩種形式:鼠籠式和線繞式，天台索道所用電機均屬於前（qián）者。

鼠籠式轉子是在轉子鐵心的槽內壓進銅條， 銅條的兩端分別焊接在兩個銅環上， 因其形狀如同（tóng）鼠籠， 故得名。現在中、 小型電動機（jī）更多地采用鑄鋁轉（zhuǎn）子（zǐ）， 即（jí）把熔化（huà）的鋁（lǚ）澆（jiāo）鑄在轉子鐵心槽內， 兩端的（de）圓環及風扇也（yě）一並鑄成。用鑄（zhù）鋁轉子可節省銅材， 簡化了（le）製造工藝，降低了電機的成本。

二、主電機檢查維護

1、日常檢查維護：嚴格按照客運索道安全運營及安全生產標準化各項製度，認真落實好主電機早檢、日檢、月檢、季檢、年檢，發現異常及時記錄匯報。每日對主電機溫度及兩端軸承溫（wēn）度三次監測，一次記錄（lù）。每季（jì）度對主電機碳刷進行測（cè）量並記錄，對主電（diàn）機風機濾網進行更換，對主電機軸承進行加注潤滑脂，並對主（zhǔ）電機（jī）內的碳粉進（jìn）行清（qīng）理。每兩年左右對碳刷（shuā）進行更換，根據ABB直流電（diàn）機（jī）維護規範（24000H或（huò）6-8年）對主（zhǔ）電機軸承進行更換。

2、軸承（chéng）更（gèng）換：我們天台（tái）索道在2021年12月底對運行九年（nián）的主電機（jī）進（jìn）行了軸（zhóu）承更換，在沒有外協單（dān）位幫助情況下，我們順利完成主（zhǔ）電機軸承更換，大半年了，運行狀況非常好。對於主電機軸承更換有（yǒu）以下幾（jǐ）點經驗分享給大家：

（1）查資料製定更（gèng）換（huàn）流程，準備好所需工具（jù）並檢查，沒有的工（gōng）具要（yào）及（jí）時定製，已有的要檢查工具的情況，及時保養維護工具，定專人負責工具收撿。

（2）對照主電機軸承更流（liú）程，推演各個步驟需要注意地方，安排專人負責拍照片（piàn），照片既可以查驗後續安裝是否（fǒu）準確又可留作資料，為以後或類似工作提供參考。

（3）做好主電機的定位的工作很重（chóng）要，拆卸前一定做好（hǎo）各點高度，中心線的尺寸的標注和標記（jì）。安裝時（圖（tú）四），複核底座固定墊片（piàn）高（gāo）度（dù）尺寸，待達到拆卸前原安裝高度（dù）尺寸數據後，再通過線錘（chuí）及測距（jù）儀等儀器進行主電機對中複核。

（4）吊裝作業吊點選擇和（hé）吊（diào）裝工具（手拉葫蘆）一定要符合要求。

（5）安裝到位（wèi）後的檢查工作一定要細致，做好各項（xiàng）數據對照複核工作，先（xiān）開緊急驅動（dòng）帶動電機運轉，無異常（cháng）再合閘通電運（yùn）行，先（xiān）低（dī）速試運行，並通過聽針、振動儀分別檢測主電機非驅動和驅動端軸承運行聲音、振動情況，與主電機拆卸（xiè）前運行異響及振動（dòng）數據對比。

圖4 主電機安裝

三、直流測速電機檢查維護

永磁直流測速發電機有其靈敏度高、線性誤差小、受溫度變化的影響較小（xiǎo）、結構簡單、耐振動衝擊、極性可逆（nì）等優點，但由於電刷和換向器的存在帶（dài）來一些弊病（bìng）：如可靠性差，使用環境受到限（xiàn）製，電刷與換向器（qì）的摩擦，增（zēng）加了被測電機的粘滯轉矩；電刷（shuā）的（de）接觸壓降造成了輸出低（dī）速時的（de）不靈敏區。根據其特點我們製定一些（xiē）幾（jǐ）點維護要（yào）求：1、接線端子緊固（新電機運行一個月隨後每年兩次）。2、電刷和換向器檢查（每半年一次），主（zhǔ）要檢查電刷的磨損，需要時要更換同一型號的電刷，換向器主要檢查其表麵劃痕是否（fǒu）均勻且沒有粘連（lián），必要時進行處理。3、拆卸（xiè）時注意輕拿輕放以保護矯頑力高的（de）永磁體主磁極磁性防止其因失磁造成測速（sù）誤差。

四、交（jiāo）流異（yì）步電（diàn）機檢查維護

三相交流異步電機是索道（dào）最常見的電氣設備。其中用得（dé）最（zuì）多的是鼠籠型異步電機，其結構簡單，起步方便，體積較小，工作可靠，堅（jiān）固耐用，便於維護和檢修。為了保證異步電動機的安（ān）全運行，電氣工作人員必須掌握有關異步電機的安全（quán）運行的基本（běn）知識，了解對（duì）異步電機的特點電機在運行中由於種種原因，會出現（xiàn）故障，故障分機械與電（diàn）氣兩方麵。

1、機械方（fāng）麵有掃膛、振動、軸承過熱、損壞等故障。

（1）異步（bù）電機（jī）定（dìng）、轉子之（zhī）間氣隙（xì）很小，容易導致定、轉子之間相碰。一般由於軸承嚴重損壞及端蓋內（nèi）孔磨（mó）損或端蓋上下口（kǒu）與機座上下口磨損變形，使機（jī）座、端蓋、轉子三者不同軸心（xīn）引起掃膛。如發現（xiàn）對軸承應及時更換，對端蓋進行更換或刷（shuā）鍍處理。

（2）振動應（yīng）先弄清楚是電機本身引起的，還是傳動裝置不良（liáng）所造成的（de），或者是機械負載端傳遞過來的，而後針對具體（tǐ）情況進行排除。屬（shǔ）於（yú）電機本身引起的（de）振動，多數是由於轉子動平衡不好，以及軸承不良，轉軸彎曲，或端蓋、機座、轉子（zǐ）不同（tóng）軸心（xīn），或者電機安裝地基不平，安裝不到位，緊固件鬆動造成的（de）。振動（dòng）會（huì）產生噪聲，還會產生額外負荷。

（3）如果軸承工作不正常，可（kě）憑經驗用聽覺及（jí）溫（wēn）度來判斷。用聽棒（bàng）（銅棒）接（jiē）觸（chù）軸承盒，若聽到衝擊聲，就表示可能（néng）有一隻或幾隻滾珠紮碎，如果聽到有噝（sī）噝聲，那就是表示軸承的潤滑（huá）油不足，因為電機要（yào）每運行3000至5000小時左右需換一次潤滑脂。電機在添加潤滑脂時不易太多，如果太多會使軸承旋轉部（bù）分和潤滑脂之間產生很大的磨擦而發熱，一般軸承盒（hé）內所放潤滑脂約為全溶積二分之一（yī）到三分之二即可。在電機軸承安裝時（shí）如果不（bú）正確，配合公差太緊或太鬆，也都會引起軸承發熱。在臥式電動機中裝配良好的軸承隻受徑向應力，如果（guǒ）配合過盈過大，裝配後（hòu）會（huì）使軸（zhóu）承間隙（xì）過小，有時接近於零，用手轉動不靈（líng）活，這樣運行中就會發熱。

2、電氣方麵有電壓（yā）不（bú）正常、繞組絕緣受損、接地裝置損壞等。

（1）電源電壓偏（piān）高，激磁電流增大，電機會過分發熱，高電壓會危及電機的絕（jué）緣，使其有（yǒu）被擊穿的危險。電源電壓過低時，電磁轉矩（jǔ）就會大大降低，如果負載沒有減小，轉子轉數過低，這時轉差率增大造成電（diàn）動機過載而發熱，長時間會影響電動機的壽命（mìng）。當三相電（diàn）壓不對稱時，即（jí）一相電壓偏高或偏低時，會導致某相電流過大，電動機發（fā）熱，同（tóng）時電機轉距減小會發出（chū）“翁嗡”聲（shēng），時間長會損壞繞組。總之（zhī）無論電壓過（guò）高過低或三相電壓不對稱都會使電流增加，電機發熱而損壞電機。所以按照國家標準電動（dòng）機電源電壓在額定值±5%內變化，電機輸出功率保持額定值。電機電源電（diàn）壓不允許超過額定（dìng）值的±10%；三相電源電壓之間的差值不應大於額定值的±5%。

（2）電（diàn）機繞組絕緣受到損壞，及繞組的導體和鐵心、機殼之間（jiān）相（xiàng）碰即為繞組接地。這時會造成該相繞組電流過（guò）大，局（jú）部受熱，嚴重時會燒毀繞組。出現繞（rào）組接地多數是電動機受潮引（yǐn）起，有的是在環（huán）境惡劣（liè）時金屬物（wù）或有害粉末進入電機繞組內部造成。電機出現繞組（zǔ）接地後，除（chú）了（le）絕緣已老化、枯焦可以局部處（chù）理，繞組接地一般發生在繞組伸出槽（cáo）外的交接處（繞組端部），這時可在故障處用天（tiān）然雲母片或絕緣紙插（chā）入（rù）鐵心和繞組之間，再用絕緣帶包紮好塗（tú）上絕緣漆烘幹即可，如果接地（dì）點在鐵心（xīn）槽內時，上層邊絕緣損壞，可以打出槽楔修補槽襯或抬出（chū）上層線匝進（jìn）行處理，若故障在槽底或者多處絕（jué）緣受損，最好辦法就是更換電機繞組。電機繞組中相鄰兩條導線之（zhī）間（jiān）的絕緣損壞後，使兩導體（tǐ）相碰，就稱為繞組短路。發（fā）生在同一繞組中的繞組短路稱為匝間短路。發生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路（lù）。不論是那一種，都會引起某一（yī）相或兩相電（diàn）流增加，引起局部發熱，使絕緣老（lǎo）化損壞（huài）電機。出現繞組短路時，短路點在槽外修理並不（bú）難（nán）。當（dāng）發（fā）生在（zài）槽內，如果線圈損壞不嚴重，可將該槽線圈（quān）邊加熱軟化後翻出受損部分，換上新的（de）槽（cáo）絕緣，將線圈受損的部（bù）位用薄的（de）絕緣帶包好（hǎo）並塗上絕緣漆（qī）進行烘幹，用萬用表檢（jiǎn）查，證明已修好後，再重新嵌入槽內，進行絕緣處理後就可繼續使用，如果（guǒ）線圈受損傷的部位過多，或者（zhě）包上新絕緣後的線圈邊無法嵌入時，隻好更換（huàn）新的繞組。

（3）電機的接地裝置（zhì）。電機接地是一（yī）個重要環節，常常被忽視。因為電機不接（jiē）地也可以運轉，但這給生（shēng）產（chǎn）及人身安全埋下了不安全隱患。因為絕緣一旦損壞後外殼會產生危險的對地電壓，這樣直（zhí）接威脅人身安全及設備的穩定性。所以（yǐ）電機一定要有安全接地。所謂的電機接地就是將電氣設備在正常情況（kuàng）下不帶電的某一金屬部分通過接地（dì）裝置與大地做（zuò）電氣（qì）連接，而電機（jī）的接地就是金屬（shǔ）外殼接地。這樣即使設備發生接地和（hé）短路時電流也會通過接地向大地做半球（qiú）形擴散，電流在向大地中流散時（shí）形（xíng）成（chéng）了電（diàn）壓降，這樣保證了設備及人身安全。

五、結（jié）束語

隨著科學（xué）技術發展（zhǎn），已經出現很多類新型電機，並在生活中廣泛應用。索道驅動電機形式也在與時俱進，國內有不少索道是采用（yòng）交流電機作為主驅動電（diàn）機為索道提供運轉動力的，新（xīn）近建成索道已經采用直驅電機為索道提供能（néng）量。無論（lùn）其形式如何發展變化，工作原理都是（shì）利用電磁感應定律為基礎（chǔ），且以磁場作為其耦（ǒu）合場，將電能轉換為機械能（néng）的。必須了解常見電機的結構以及常見故障，才能少走彎路，節省時間，盡快地將故障排除，恢複電機工作，使（shǐ）電動機處於正常的運轉狀態。做好電機的定期檢查（chá）和維護工作，也是保證電機安全運（yùn）行，延長壽命的有效措施之一。

來源：九華旅遊索道（dào）技術（shù）交流

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