三相交流電動機缺相運行產(chǎn)生的原因及保護.doc

淺談三相交流電動機常見運行故障產(chǎn)生的原因及解決方法 姓名：張建設(shè) 時間: 2013年5月摘要：針對三相異步電動機在工作中發(fā)生的故障，分析產(chǎn)生的原因，提出解決辦法，并在實際應用中驗證，取得了很好的效果，總結(jié)成本次的論文。關(guān)鍵詞：電機 缺相 原因 保護一、前言參加工作以來，一直從事電氣設(shè)備安裝、調(diào)試及現(xiàn)場設(shè)備的維修，在工作過程中，我常接觸的機電設(shè)備就是三相異步電動機，它是設(shè)備運行的原動力，異步電動機能否正常運行，與我們的工程質(zhì)量息息相關(guān)，在此，就針對異步電動機常出現(xiàn)的問題進行分析，以便在以后工作中能及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，進而提高我們的工作質(zhì)量，同時也提高自己的工作技能。二、電動機運行故障產(chǎn)生的原因及解決方法異步電動機主要由兩大部分組成，一是靜止部分，叫定子。另一是旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子。定子部分由機座，定子鐵芯和定子繞組組成。轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)子是電動機的轉(zhuǎn)動部分，它在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下獲得一定的轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)，從而帶動機械負載工作，它由轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)子軸組成。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組和繞線式轉(zhuǎn)子繞組兩種。鼠籠式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。新安裝的或停用三個月以上的電機，啟動前應做以下檢查：1.檢查電動機和啟動設(shè)備的絕緣電阻。用500伏兆歐表（搖表）測定，其絕緣電 阻不得小于0.5兆歐，若小于此值，應進行烘干處理。 2.根據(jù)電動機銘牌上的電壓，檢查電源電壓是否相符。3.根據(jù)電動機銘牌上的接法（星形或三角形），檢查接線是否正確。4.檢查電動機外殼的接地或接零保護是否可靠和符合要求。5.檢查電動機各螺絲是否擰緊，軸承是否缺油（長期不用的電機），轉(zhuǎn)軸是否靈活。6檢查傳動裝置是否符合要求。皮帶松緊是否適度，連接是否緊固。聯(lián)軸器的螺絲和銷子是否緊固。7.檢查起動設(shè)備是否完好，接線是否正確，規(guī)格是否符合電動機的要求。8.檢查熔絲是否完好，規(guī)格是否符合要求。9.如果是繞線式電機，應檢查電刷是否還能使用，與滑環(huán)接觸是否良好。10.第一次起動應不帶負載空轉(zhuǎn)試運行，待無問題后，再帶上負載試起動，試運行。若試運轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)有異常聲音或不轉(zhuǎn)，應立即停機檢查。若空載試起動反轉(zhuǎn)，應將電源線的任意兩相或電動機出線的任意兩根對調(diào)接入再試運轉(zhuǎn)。電動機過負荷，會使電動機啟動困難達不到額定轉(zhuǎn)速，同時電動機電流增大，當超過電動機允許額定電流時，會超過允許溫升損壞電動機的絕緣，嚴重時燒壞電動機，所以不允許電機長時間過負荷。對于40千瓦以上的電動機應在操作地點裝設(shè)電流表，電壓表，可以監(jiān)視電動機的正常運行以防止故障時燒毀電機。 三相異步電動機電源斷一相時，電動機將無法啟動。轉(zhuǎn)子左右轉(zhuǎn)動，有強烈的嗡嗡聲。若電動機在運行中電源缺一相時，雖然電動機仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動，但出力將大大降低。在運行中電源缺相，電源由三相變成了單相，定子磁場由三相旋轉(zhuǎn)磁場變成了單相脈動磁場，這一單相脈動磁場可分為兩個互為反向的旋轉(zhuǎn)磁場。其中正向旋轉(zhuǎn)磁場將產(chǎn)生一個正向轉(zhuǎn)矩使電動機轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，但這一轉(zhuǎn)矩比原來的電磁轉(zhuǎn)矩降低了很多，反向旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生了反向制動轉(zhuǎn)矩，它抵消了一部分正向轉(zhuǎn)矩，使本來就降低了的電磁轉(zhuǎn)矩又降低了許多。故使電動機的出力大為降低，如果負載不降低，電動機的定子電流勢必增加，引起過熱，所以必須停止運行。否則，可能燒毀電動機。另外，反向旋轉(zhuǎn)磁場還會產(chǎn)生附加損耗而使電機發(fā)熱，所以電動機不允許長時間缺相運行，當電動機在運行中發(fā)生電源斷相時，應由保護裝置使電動機退出運行。 繞組是電動機的組成部分,老化,受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都會造成對繞組的傷害,電機過載、欠電壓、過電壓,缺相運行也能引起繞組故障。繞組故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯誤。（一）、繞組接地 當繞組接地時，機殼帶電、控制線路失控、繞組短路發(fā)熱,致使電動機無法正常運行。 引起繞組接地的原因有：繞組受潮后絕緣電阻下降；電動機長期過載運行；金屬異物侵入繞組內(nèi)部損壞絕緣；重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心；繞組端部碰端蓋機座；定、轉(zhuǎn)子磨擦引起絕緣灼傷；引出線絕緣損壞與殼體相碰等。如果繞組受潮引起接地的應先進行烘干,一般使用燈泡烘干法，把電機的轉(zhuǎn)子拆除，將定子垂直放置，把100瓦以上的燈泡懸吊在定子鐵芯膛內(nèi)，燈泡不能過分靠近繞組，以免烤壞線圈絕緣，在電機上面蓋上耐熱物保溫，烘干溫度保持在100度左右，烘干24小時左右測量絕緣電阻，當連續(xù)6小時能保持合格的阻值時烘干便可以結(jié)束。烘干電動機時要注意以下幾點：（1）干燥前應清掃干凈，特別是定子腔內(nèi)。（2）隨時調(diào)節(jié)控制溫度，溫度不允許超過繞組絕緣等級所允許的最高耐熱溫度。（3）在加熱過程中，為了避免繞組絕緣脹裂，加熱溫度應逐漸升高，溫升速度一般不應超過每小時30攝氏度。(4）非常潮濕或者被水浸濕的電動機，不能用電流加熱干燥法。因為溫度迅速上升時會使絕緣脹裂，應用外部加熱法加熱到50至60度時，保持34小時，待大部分潮氣排除后再加熱。若是繞組端部絕緣損壞時,在接地處重新進行絕緣處理,涂漆,再烘干。 當繞組接地點在槽內(nèi)時,應重繞繞組或更換部分繞組元件。最后應用不同的兆歐表進行測量,滿足技術(shù)要求即可。（二）、繞組短路如果電動機長期過載,會使絕緣老化失去絕緣作用；嵌線時造成絕緣損壞；繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿；端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時損壞；端部連接線絕緣損壞；過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿；轉(zhuǎn)子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞；金屬異物落入電動機內(nèi)部和油污過多等都會導致繞組短路。繞組短路會使定子的磁場分布不均,三相電流不平衡而使電動機運行時振動和噪聲加劇,嚴重時電動機不能啟動,而在短路線圈中產(chǎn)生很大的短路電流,導致線圈迅速發(fā)熱而燒毀。短路點在端部的情況，可用絕緣材料將短路點隔開,也可重包絕緣線,再上漆重烘干。短路點如果在線槽內(nèi)。將其軟化后,找出短路點修復,重新放入線槽后,再上漆烘干。 對短路線匝少于1/12的每相繞組,串聯(lián)匝數(shù)時切斷全部短路線,將導通部分連接,形成閉合回路,供應急使用。 繞組短路點匝數(shù)超過1/12時,要全部拆除重繞。（三）、繞組斷路繞組斷路時電動機不能啟動,三相電流不平衡,有異常噪聲或振動大,溫升超過允許值或冒煙。大多是在檢修和維護保養(yǎng)時碰斷或制造質(zhì)量問題。另外繞組各元件、極(相)組和繞組與引接線等接線頭焊接不良,長期運行過熱脫焊；受機械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷；匝間或相間短路及接地造成繞組嚴重燒焦或熔斷等。如果斷路在端部時,連接好后焊牢,包上絕緣材料,套上絕緣管,綁扎好,再烘干。如果繞組是由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應更換新繞組。對于斷路點在槽內(nèi)的,屬少量斷點的做應急處理,采用分組淘汰法找出斷點,并在繞組斷處將其連接好并且絕緣合格后使用。對于籠形轉(zhuǎn)子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復。（四）、繞組接錯如果繞組接錯會造成不完整的旋轉(zhuǎn)磁場,致使啟動困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥狀,嚴重時若不及時處理會燒壞繞組。主要有下列幾種情況:某極相中一只或幾只線圈嵌反或頭尾接錯；極(相)組接反；某相繞組接反； 多路并聯(lián)繞組支路接錯；“”、“Y”接法錯誤。出現(xiàn)的故障現(xiàn)象是電動機不能啟動、空載電流過大或不平衡過大,溫升太快或有劇烈振動并有很大的噪聲、燒斷保險絲等現(xiàn)象。當一個線圈或線圈組接反,則空載電流有較大的不平衡,應進廠返修，引出線錯誤的應正確判斷首尾后重新連接；降壓啟動接錯的應對照接線圖或原理圖,認真校對重新接線；新電機下線或重接新繞組后接線錯誤的,應送廠返修；定子繞組一相接反時,接反的一相電流特別大,可根據(jù)這個特點查找故障并進行維修；把“Y”型接成“”型或匝數(shù)不夠,則空載電流大,應改正。根據(jù)電動機接線方式的不同，在不同負載下發(fā)生缺相運行的電流也不同，因此，采取的保護方式也不同。三、總結(jié) 只要我們在施工時認真安裝，在正常運行及維護檢修過程中，嚴格按標準執(zhí)行，一定可以避免由于電動機故障運行所造成的不必要的經(jīng)濟損失。