阀门电动装置电机损坏原因分析
1、引言
电动阀门执行器，亦称为电动执行机构（以下简称阀门电装），在工业自动化控制技术不断进步的背景下，已成为实现计算机程序控制、自动控制及远程控制阀门的关键技术。由于其操作便捷性，电动阀门广泛应用于石油、化工、冶金、矿山、能源、电力及水处理等多个行业。阀门电装以电机为动力源，通过减速装置将电机的高速低扭矩转换为满足阀门启闭所需的低速高扭矩，以适应不同类型的阀门需求。阀门专用电机的选配、使用及维护直接关系到阀门的正常运作。
2、阀门专用电机性能分析
① 阀门专用电机的转矩特性需与阀门启闭转矩需求相匹配。通常，阀门在开启或关闭到位的瞬间需要较高的转矩值，而在中间运行状态时，所需转矩仅为最大扭矩值的1/3。因此，阀门专用电机具备高启动力矩和强过载能力，其最大转矩与额定转矩之比大于3倍，启动力矩与额定转矩之比亦大于3倍。
② 在设计阀门专用电机时，转子形状通常为细长型，以减少高速旋转时对阀门密封面的惯性载荷，确保密封面的可靠性并避免损坏。
③ 鉴于阀门操作的间歇性和短时工作特性，阀门专用电机的工作时间按照国家标准规定为10分钟，部分国外产品可达15分钟。
④ 阀门专用电机采用端面出线设计，无接线盒和风扇，采用自冷却方式，具有较高的防护性能。防护等级一般为IP54或IP66，最高可达IP68，适用于潜水型电机。
3、故障分析
①防护等级不足：阀门专用电机采用全封闭鼠笼式结构，适用于短时断续工作制（10分钟）自冷却式。根据GB4942.1-85标准，防护等级最低为IP44，最高可达IP68。不同使用工况和环境对防护等级的要求各异。防护等级不足可能导致电机内部受潮或异物侵入，进而引起电机绝缘阻值下降，导致损坏。
②包装、运输及保管不当：阀门电装的包装应具备防雨、防潮、防尘措施，并确保包装的牢固性。运输过程中应采取防雨措施，产品到现场后应存放在通风干燥处，避免露天存放。在阴雨天气禁止调试或检修，调试完毕后需确保所有电气部件密封严密可靠。
③阀门电装选型与行程位置调整控制不当：阀门电装有两个关键参数：启闭力矩值应包括阀门实际工作扭矩值及阀门自身扭矩值，启闭力矩大小直接影响阀门使用效果，过大易损坏，过小易泄漏。选型配套时应留有足够的余量（一般要求大于实际操作转矩值的1.1~1.3倍）。行程位置控制与阀门口径大小、启闭时间长短及结构形式等因素相关。若在短时工作时间内高负载，可能导致电机发热，绝缘等级下降，进而损坏。
④阀门电装与电机型号不匹配：所选电机型号与电装要求不匹配，实际输出力矩未留有足够余量，超载荷运转时易造成电机损坏。
⑤电器保护失灵，电器元件质量差：阀门电装内的微动开关是控制机构的关键部件，当阀门超过行程位置时，微动开关切断电源，起到过载保护作用。大多数电装厂家将行程与力矩保护串联，确保超行程或超力矩时，微动开关及时切断交流接触器线圈控制电源，从而切断电机主回路。
⑥热继电器选型不当：热继电器是保证电机正常工作的重要配套元件之一，其作用是在电机缺相、过流、短路及过热状态下提供保护。热继电器的选型应基于电机的额定电流值（不低于电机型号额定电流的1.5倍）。
⑦电机内温控保护失灵：电机内设有温控开关，当阀门电机在过力矩或长时间运转时，电机温度升高，超过设定温度值时，温控开关立即切断控制回路，起到保护电机的作用。
⑧调试安装使用不当：阀门电装分为水平安装和垂直安装两种。在垂直安装时，电机尾端应位于下方。若穿线套筒橡胶件密封失效，腔体内的润滑油脂可能通过电缆出线口进入电机内腔，导致绕组短路而烧坏电机。根据JB8528-1997标准，电动装置的手轮转动方向应与输出轴转动方向一致，顺时针为关阀，逆时针为开阀。若电机实际转动方向与规定不符，则需更换三相电源的任意两相（对调即可）。否则，因反相，保护措施失效，导致电机损坏。由于阀门专用电机是高负载短时工作制，若连续调试时间过长超过额定时间，可能导致电机发热损坏。
⑨阀门电装与阀门连接不匹配：多回转阀门电装分为转矩型和推力型两种。转矩型通常采用三爪连接或键连接，不承受轴向推力。推力型大多采用螺纹连接，可承受较大的轴向推力。为避免阀门电装与阀门连接间发生干涉，必须确保阀门配合面上部与阀门电装有适当的间隙，保证蜗轮轴向不窜位，确保蜗轮蜗杆中心啮合平面良好啮合，以达到额定输出扭矩值。
⑩电机质量问题：制定周期运行检查制度。电机制造厂应按照JB2195-77YDF系列电动阀门用三相异步电动机标准生产产品。电机起动力矩比值小、相序间电流不平衡、绝缘阻值低于0.38兆欧、温升试验不合格和绝缘阻值低等均属于电机自身质量问题。阀门电装安装调试后，应制定完整的检修制度。长时间未使用的阀门电装，应定期检测电机定子绕组的绝缘电阻阻值（不低于0.38兆欧）。
