淺談水泵三相異步電動機運行過熱原因分析及對策.doc

淺談水泵三相異步電動機運行過熱原因分析及對策 于惠東 （中衛(wèi)市中寧縣紅寺堡揚水管理處寧夏中寧751200） 【摘要】隨著改革開放的不斷深入，生產(chǎn)力不斷發(fā)展，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進步，各種類型及功率等級的電動機在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中所扮演的角色也越來越重要，可以想象如果它們都集體“罷工”的話，那我們的生產(chǎn)、生活將亂到什么程度，比如：停水、停電、電梯停運、冷、暖氣停送等等，將讓我們無法想象，所以了解它的結(jié)構(gòu)及工作原理，在運行中的維護及停機保養(yǎng)，使我們能夠在以后的工作生活中更好使用它們，讓它們更好的為我們的生產(chǎn)、生活服務。 關(guān)鍵詞水泵；三相異步電動機；過熱 Shallowtalkwaterapumpthreedissimilitudesstepelectricmotorcirculatetoleadhotreasonanalysisandcounterplan YuHui-dong 【Abstract】Alongwithreformopenofcontinuouslythorough，productivitycontinuouslydevelopment，work，agricultureproducethetechniqueprogressunremittingly，theelectricmotorofvarioustypeandpowergradeisintheindustry，theagriculturetheproduceandpeopleofthedailyliferoleforplayalsomoreandmoreimportance，canimaginationiftheyallcollectivestrikeofwords，thatourproduce，lifewilldisorderlyarrivewhatextentandforexample：Stopwater，haveapowerfail，theelevatorstopluck，cold，thewarmairstoptosendanetc.，willletwecantimagination，sounderstandingitofstructureandworkprinciple，inthemovementofmaintenanceandshutdowntomaintain，makewecanbebetterinlaterlyoftheworkthelifeusagethey，makethembetterforourproduce，lifeservice. 【Keywords】Waterpump；Threeelectricmotor；Leadhot 一、電機過熱原因分析 三相異步電動機是電力拖動應用最多的電氣設備。造成三相異步電動機損壞必須進行檢修及查明原因，多數(shù)因其過熱燒毀所致。現(xiàn)就造成三相異步電動機過熱的各種因素進行淺析和探討。 1.電機發(fā)熱原因主要有頻繁啟動造成過電流發(fā)熱，過載造成的過電流發(fā)熱，散熱不暢引起的發(fā)熱等。因此，選擇電機的功率時，應考慮電機的發(fā)熱、允許過載和啟動能力三方面因素。電機里也有線圈，有電阻，通電時會發(fā)熱，因此大功率電機要注意通風。電機中繞組的絕緣材料的耐熱最差，所用絕緣材料都有自身允許的最高溫度，當工作過程中的溫度能夠長期控制在其允許的范圍之內(nèi)的話，絕緣材料的壽命最多可達20年以上；從另一方面來講，絕緣材料很難一直保持最初的良好性能，會慢慢變脆，使電機壽命減短，如果再嚴重一些就會導致絕緣材料碳化、變質(zhì)，甚至不再具有絕緣性能，燒毀電機。由此可知，溫升不協(xié)調(diào)是導致電機發(fā)生故障的主要原因。下表列出電機絕緣等級對應電機的極限溫度。電機溫度與周圍環(huán)境溫度之差稱為“溫升”。我國規(guī)定的環(huán)境溫度為：40。 2.電機定子繞組在發(fā)熱開始時，由于溫升較小、散發(fā)熱量較少，大部分熱量被電機吸收，導致溫升增長較快。隨溫度升高，散發(fā)熱量不斷增長，電機散發(fā)熱量由于負載不變而維持不變，電機吸收熱量不斷減少，溫升曲線趨于平緩。最后電機溫度不再升高，溫升達到穩(wěn)定值tw，電機發(fā)熱過程與輸出功率如下式：PN=twAhN/（1-hN）。 對同樣規(guī)格的電機欲提高額定功率PN，有3種方法：可以提高額定效率hN，即采取措施降低電機損耗；提高散熱系數(shù)，即加大流通和散熱面積；提高絕緣材料溫升。 選定使用的電機，意味著以上三項因素也已經(jīng)被選定，這就需要在日常的工作中必須要時刻監(jiān)視電機各部分的溫升。在實際生產(chǎn)中，由于電壓過高或過低，負荷太大或頻繁超過額定電流，軸承不好，轉(zhuǎn)子掃膛或匝間短路，電機風扇壞掉或丟轉(zhuǎn)或風帽被堵，散熱片污垢多，周圍環(huán)境溫度高等電氣或機械方面的原因，這些都極易導致電機過熱，嚴重的話會造成電機的燒毀。因此我們要及時的監(jiān)測電機運行的溫度，當有故障發(fā)生時，要做到及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。 二、造成電動機過熱的內(nèi)部原因 1.電機生產(chǎn)制造質(zhì)量不好，沒有達到國家標準，電機線圈線徑?jīng)]有達到規(guī)范要求。 2.三相定子繞組發(fā)生短路：長期運行的三相異步電動機，其定子繞組受電流熱效應的影響及受潮等因素，使其繞組的絕緣性能降低或損壞，個別電機運行中存在輕微匝間短路問題，匝間短路會使繞組的直流電阻與交流阻抗減小，在電壓不變的情況下導致定子繞組中電流的增大，引起電動機過熱，并進一步降低繞組的絕緣性能，擴大匝間短路范圍，使定子繞組電流進一步增加，直至電動機產(chǎn)生嚴重過熱而燒壞；三相定子繞組對地短路發(fā)生，使三相定子繞組在額定電流的基礎上又增加了一個對地電流，同樣會造成電動機的過熱或損壞，與此同時還宜造成工作人員的間接觸電危險。對于因繞組絕緣性能下降而造成的匝間或?qū)Φ囟搪返?，若出現(xiàn)在繞組內(nèi)部較輕微的，可通過重新浸漆后烘干的方式來恢復電動機定子繞組的絕緣性能；而在繞組端部的可以用包纏或襯墊的方式恢復絕緣；對于定子繞組匝間短路較多且嚴重的，采用上述方法又無法恢復其絕緣性能的，則必須更換繞組。 3.三相定子繞組發(fā)生斷路：在起動或運行中的三相異步電動機，如果因某種原因造成一相定子繞組斷路的現(xiàn)象，在很短的時間內(nèi)就可以使剩余的兩相定子繞組的電流迅速增加而過熱，將電動機燒壞。原因有：在電動機內(nèi)部主要是接線盒中電源線或繞組線端，因緊固不牢等造成松脫或脫落，或線圈連接處脫焊等，更多的是電動機外部原因所造成，如：主回路中的一相熔斷器熔體熔斷或接觸器主觸頭一對接觸不良等。 4.三相定子繞組連接錯誤：若將三相定子繞組為星形（Y）接法的電動機誤接為三角形使用，則使三相定子繞組實際承受的電壓超過其額定電壓，結(jié)果使三相定子繞組中的電流也相應增大，造成電動機的過熱損壞；再如將三相定子繞組中的一相繞組接反時，會造成三相定子繞組的電壓和電流出現(xiàn)嚴重不平衡，接反的一相繞組首先損壞。對于兩種錯接三相定子繞組的情況是不允許出現(xiàn)的。檢修之后一般都應經(jīng)過認真的檢查或試驗。 5.軸承故障引起的過熱：運行電機軸承質(zhì)量問題，潤滑脂干涸、過少或過多引起軸承故障，會造成不同程度的電動機發(fā)熱；一般是故障軸承的一端開始發(fā)熱，這種現(xiàn)象較容易查找，通過對電動機的軸承進行清洗或更換潤滑油、更換新軸承，即可排除。 6.定子與轉(zhuǎn)子鐵芯相摩擦使電動機發(fā)生過熱。其原因主要是：轉(zhuǎn)子軸因某種原因發(fā)生彎曲；軸承蓋松動或上下、左右位移引起，同時也會因定子與轉(zhuǎn)子鐵芯之間的氣隙不均勻使電動機發(fā)熱?？梢酝ㄟ^電動機的小修加以解決，對轉(zhuǎn)軸彎曲應通過校直的方法等。 7.電機老化，鐵、銅損耗大使電機過熱：個別電機運行時間較長損耗增大，電機老化鐵耗及銅損耗大。 8.變頻器諧波導致普通電機過熱：由于變頻器運行時產(chǎn)生高次諧波引起電機效率及功率因數(shù)變差電機損耗增加，變頻后電機長處于低速狀態(tài)下運行，散熱效果差。所用普通電機，由于諧波存在，容易發(fā)生過熱造成繞組絕緣降低而發(fā)生損壞。 三、電動機外部因素引起的過熱 1.電動機的過載運行：長期連續(xù)運行的電動機所帶負載超過其額定值時，其三相定子繞組的實際電流長期超過額定電流值，從而造成電動機的過熱，甚至燒壞電動機；嚴重過載運行的電動機轉(zhuǎn)速降低，或發(fā)生堵轉(zhuǎn)造成電動機迅速燒壞。電動機過載運行的原因，一是選用的電動機功率（或容量）過小，二是電動機運行中發(fā)生機械傳動部分的卡阻等情況，對此應查清具體原因，采取適當?shù)拇胧?，使電動機恢復正常運行。 2.電源電壓過高或過低：如果電動機三相實際電源電壓高于該電動機的額定電壓值或超過其允許的波動范圍，在電動機其它參數(shù)不變的情況下，三相定子繞組中的電流勢必增大，造成電動機的溫升過高。在實際生產(chǎn)中已出現(xiàn)過由于三相電源電壓過高經(jīng)常損壞電動機的事例。若電動機的三相電源電壓過低，并低于其允許的范圍時，會造成電動機電磁轉(zhuǎn)矩的下降，轉(zhuǎn)差率增大。在此情況下要維持電動機的正常運行，必須以增大電動機定子繞組的電流來提高轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)矩。結(jié)果造成電動機的過熱或損壞。對于因電動機電源電壓過高或過低造成電機發(fā)熱的處理，一般是采用調(diào)整電力變壓器調(diào)壓開關(guān)的方法解決。 3.缺相起動或缺相運行：缺相（或稱為單相）起動或運行的三相異步電動機，都會出現(xiàn)不正常的嗡嗡聲，使電動機不能起動，或使運行中的電動機轉(zhuǎn)速迅速下降，直至停轉(zhuǎn)（又稱堵轉(zhuǎn)）。與此同時造成電動機迅速發(fā)熱或冒煙燒壞。造成這種故障的原因除前面所述的電動機內(nèi)部故障之外，更多的是由電動機外原因所造成，如電源導線斷裂、過載保護的熱繼電器的熱元件一相脫焊等。 4.電機使用環(huán)境惡劣：電機通風效果差、環(huán)境惡劣，致使電機無法散熱導致溫度過高造成三相異步電動機過熱的原因除上述外還有：全壓起動的電動機的頻繁起動或較多的正反轉(zhuǎn)操作、三相定子繞組的電壓或電流嚴重不平衡、轉(zhuǎn)子斷路（繞組）或斷條等都會引起電動機的過熱。 三、電機檢查 由于回水泵電機自入廠以來未進行解體檢修，所以不能確定電機線圈、軸承、轉(zhuǎn)子是否存在問題，故應對電機進行必要的測試和檢查。 解