異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行

1、異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行 異步電動(dòng)機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見的電氣設(shè)備，其作用是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。企業(yè)中電動(dòng)機(jī)消耗的電能占能耗量的以上，其中用得最多的是籠型異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、便于維護(hù)和檢修。為了保證異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，電氣工作人員必須掌握有關(guān)異步電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行的基本知識(shí)，了解對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的安全評(píng)估，做到盡可能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除電動(dòng)機(jī)的事故隱患。異步電動(dòng)機(jī)選用原則為生產(chǎn)機(jī)械選擇合適的電動(dòng)機(jī)，包括確定電動(dòng)機(jī)的額定電壓、額定轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)形式和額定容量等，主要應(yīng)考慮以下個(gè)方面的問題：（）符合電源電壓條件。要求所選用的電動(dòng)機(jī)的額定電壓與電源電壓相符合。（）在機(jī)械特性方面，所選

2、用的電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足被拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的要求。電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)適應(yīng)周圍環(huán)境條件的要求。（）正確選擇電動(dòng)機(jī)的容量。電動(dòng)機(jī)的容量必須與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載大小相匹配，同時(shí)要考慮生產(chǎn)機(jī)械的工作性質(zhì)應(yīng)與其持續(xù)、間斷的規(guī)律相適應(yīng)，選小了，不能保證生產(chǎn)機(jī)械的正常工作，對(duì)電動(dòng)機(jī)來說，會(huì)造成它的各部分過載、過熱且使得溫度上升超過允許的限度而過早損壞；選大了，則增加設(shè)備的投資費(fèi)用，電動(dòng)機(jī)容量不能充分利用且使得效率和功率因數(shù)降低。異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前的準(zhǔn)備及檢查電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)前必須先進(jìn)行外觀檢查、軸承潤(rùn)滑油脂檢查、絕緣檢查和空氣隙檢查。經(jīng)一般檢查或電氣試驗(yàn)后，當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量可疑或試運(yùn)轉(zhuǎn)有異常情況時(shí)，需進(jìn)行抽心檢查。（）新的或停用個(gè)月以

3、上的電動(dòng)機(jī)，使用前應(yīng)該檢查電動(dòng)機(jī)繞組間和繞組對(duì)地的絕緣電阻。（）檢查銘牌所示電壓與電路電壓是否相等，接法是否正確。（）檢查電動(dòng)機(jī)的接地裝置是否可靠。（）檢查電動(dòng)機(jī)內(nèi)部有無雜物。（）對(duì)新安裝的電動(dòng)機(jī)需檢查接觸螺栓及底腳和軸承螺母是否擰緊，機(jī)械方面是否牢固。檢查電動(dòng)機(jī)機(jī)座與電源線鋼管接地情況。（）檢查扳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸是否能自由旋轉(zhuǎn)。對(duì)于滑動(dòng)軸瓦，轉(zhuǎn)子的軸向游動(dòng)量每邊約。（）對(duì)不可逆轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)還需檢查運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否與該電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指示箭頭方向相同。（）繞線式電動(dòng)機(jī)還應(yīng)檢查滑環(huán)上的電刷表面是否全部貼緊滑環(huán)，導(dǎo)線是否相碰，電刷提升機(jī)構(gòu)是否靈活，電刷的壓力是否正常（一般電動(dòng)機(jī)工作面上的壓力約為）。（）檢查兩端

4、軸承潤(rùn)滑油脂是否正常，是否符合電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及工作環(huán)境要求，如有變色、變質(zhì)及變硬現(xiàn)象，應(yīng)先取出潤(rùn)滑油脂，再用煤油將軸承清洗干凈，然后再用汽油清洗。同時(shí)檢查軸承應(yīng)無傷痕、銹跡，轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活，滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈接觸良好，無松動(dòng)，并記錄軸承型號(hào)。待汽油揮發(fā)完后，涂上同一牌號(hào)或性能符合電動(dòng)機(jī)工作條件的潤(rùn)滑油脂，潤(rùn)滑油脂應(yīng)適量，一般約占軸承空間容積的。（）對(duì)可測(cè)量空氣間隙的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)用塞尺進(jìn)行檢查。其間隙的不均勻度應(yīng)符合產(chǎn)品的技術(shù)條件規(guī)定，若無規(guī)定時(shí)，各點(diǎn)空氣間隙與其平均間隙之差值和平均空氣間隙的比值宜為。異步電動(dòng)機(jī)的常見故障及分析電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中由于種種原因，會(huì)出現(xiàn)故障。最常見的故障現(xiàn)象有：電動(dòng)機(jī)溫升過高或冒煙

5、、電動(dòng)機(jī)振動(dòng)、軸承過熱、外殼接地、運(yùn)轉(zhuǎn)聲音不正常、負(fù)載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速低于額定值。故障分為機(jī)械故障與電氣故障。機(jī)械故障機(jī)械故障包括掃膛、振動(dòng)、軸承過熱、損壞等。異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間氣隙很小，容易導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間相碰。一般是由于端蓋軸室內(nèi)孔磨損或端蓋止口與機(jī)座止口磨損變形，使機(jī)座、端蓋、轉(zhuǎn)子者不同軸引起掃膛。應(yīng)先區(qū)分振動(dòng)是電動(dòng)機(jī)本身引起的，還是傳動(dòng)裝置不良所造成的，或者是機(jī)械負(fù)載端傳遞過來的，而后再針對(duì)具體情況進(jìn)行排除。屬于電動(dòng)機(jī)本身引起的振動(dòng)，多數(shù)是由于轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不好，以及軸承不良、轉(zhuǎn)軸彎曲，或端蓋、機(jī)座、轉(zhuǎn)子不同軸，或者電動(dòng)機(jī)安裝地基不平，安裝不到位，緊固件松動(dòng)造成的。振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲，還會(huì)產(chǎn)生額

6、外負(fù)荷。電氣故障電氣故障包括各種類型的開關(guān)、按鈕、熔斷器、電刷、定子繞組啟動(dòng)設(shè)備等。主要是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的故障。有定子繞組缺相運(yùn)行，定子繞組首尾反接，三相電流不平衡，繞組短路和接地，繞組過熱和轉(zhuǎn)子斷條、斷路等。（）缺相運(yùn)行是常見故障之一。三相電源中只要有一相斷路就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。缺相運(yùn)行可能是由于線路上熔斷器熔體熔斷，開關(guān)觸點(diǎn)或?qū)Ь€接頭接觸不良等原因造成。三相電動(dòng)機(jī)缺一相電源后，如在停止?fàn)顟B(tài)，由于合成轉(zhuǎn)矩為零而堵轉(zhuǎn)（無法啟動(dòng)）。電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流比正常工作的電流大得多，因此，接通電源時(shí)間過長(zhǎng)或多次頻繁地接通電源啟動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)缺一相時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小，仍可維持運(yùn)轉(zhuǎn)

7、，僅轉(zhuǎn)速略有下降并發(fā)出異常響聲；負(fù)載重時(shí)，運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)，將會(huì)使電動(dòng)機(jī)繞組燒毀。（）三相繞組首尾錯(cuò)接時(shí)，接通電源后會(huì)出現(xiàn)三相電流嚴(yán)重不平衡、轉(zhuǎn)速下降、溫升劇增、振動(dòng)加劇、聲音急變等現(xiàn)象，如保護(hù)裝置不動(dòng)作，很容易燒壞電動(dòng)機(jī)繞組。所以，必須辨清電動(dòng)機(jī)出線端首、尾后，方可通電運(yùn)轉(zhuǎn)。（）三相電流不平衡的故障，常常是由于電動(dòng)機(jī)外部電源電壓不平衡所引起。其內(nèi)部原因主要是繞組匝間短路或在電動(dòng)機(jī)重繞修理時(shí)線圈匝數(shù)錯(cuò)誤或接線錯(cuò)誤。（）電動(dòng)機(jī)繞組接地故障（通稱“碰殼”）。電機(jī)繞組受潮、絕緣老化以及大修更換繞組時(shí)槽絕緣被損壞或絕緣未墊好，都會(huì)造成接地故障，接地故障可用兆歐表檢查。短路會(huì)造成電流過大，短路故障可在降低定

8、子繞組電源電壓情況下通過測(cè)量電流來判斷，也可以用測(cè)量其直流電阻來判斷。（）電動(dòng)機(jī)過熱主要原因是拖動(dòng)的負(fù)荷過重，電壓過高或過低也會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱。嚴(yán)重過熱會(huì)使電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)出絕緣燒焦氣味，如不及時(shí)處理或保護(hù)裝置不動(dòng)作，很容易燒毀電動(dòng)機(jī)。（）籠型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鑄鋁導(dǎo)體斷條或繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組斷路時(shí)，會(huì)造成定子電流不正常，出現(xiàn)時(shí)高時(shí)低周期性變化，還出現(xiàn)忽大忽小的噪聲和振動(dòng)。負(fù)載越重時(shí)，這種現(xiàn)象就越明顯。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)為使電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行，必須配置保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)非常復(fù)雜，在實(shí)際使用中，應(yīng)按照電動(dòng)機(jī)的容量、形式、控制方式和配電設(shè)備等不同來選擇適應(yīng)的保護(hù)裝置及啟動(dòng)設(shè)備。電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置分類從前面的分析中可知，電動(dòng)

9、機(jī)損壞主要是繞組過熱或絕緣性能降低引起的，而繞組的過熱往往是流經(jīng)繞組的電流過大引起的。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)主要有電流、溫度檢測(cè)種類型。下面結(jié)合產(chǎn)品情況進(jìn)行介紹。電流檢測(cè)型保護(hù)裝置（）熱繼電器工作原理是負(fù)載電流流過經(jīng)校準(zhǔn)的電阻元件，可使雙金屬熱元件加熱后產(chǎn)生彎曲，從而使繼電器的觸點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)繞組燒壞以前動(dòng)作，其動(dòng)作特性與電動(dòng)機(jī)繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖然動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確性一般，但對(duì)電動(dòng)機(jī)而言可實(shí)現(xiàn)有效的過載保護(hù)。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷完善和改進(jìn)，除有溫度補(bǔ)償外，它還具有斷相保護(hù)及負(fù)載不平衡保護(hù)功能等。如從公司引進(jìn)的系列雙金屬片式熱過載繼電器；從西門子引進(jìn)的、系列雙金屬片式熱過載繼電器；型、型熱過載繼電器，

10、其中型為二次開發(fā)產(chǎn)品，可取代淘汰產(chǎn)品型。（）帶有熱磁脫扣的電動(dòng)機(jī)用斷路器（熱式）作過載保護(hù)，其結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理同熱繼電器，其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置，有的使觸點(diǎn)接通，最后導(dǎo)致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高，僅在短路時(shí)動(dòng)作，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低、動(dòng)作特性符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)可靠，目前仍被大量采用，特別是小容量斷路器尤為顯著。如國(guó)產(chǎn)低壓萬能斷路器（）、系列塑殼斷路器（，）等。（）電子式過電流繼電器通過內(nèi)部各相電流互感器檢測(cè)故障電流信號(hào)，經(jīng)電子電路處理后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。電子電路變化靈活，動(dòng)作功能多樣，能滿足各種類型的電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。其特點(diǎn)如下：）多種保護(hù)功能。主要有過載保護(hù)、過載保護(hù)斷相

11、保護(hù)、過載保護(hù)斷相保護(hù)反相保護(hù)種。）動(dòng)作時(shí)間可選擇（符合控制電路電器和開關(guān)元件標(biāo)準(zhǔn)）。標(biāo)準(zhǔn)型（級(jí)）：（為電動(dòng)機(jī)額定電流）時(shí)，動(dòng)作，用于標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)；速動(dòng)型（級(jí)）：時(shí)，動(dòng)作，用于潛水電動(dòng)機(jī)或壓縮電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)；慢動(dòng)型（級(jí)）：時(shí)，動(dòng)作，用于如鼓風(fēng)機(jī)中的電動(dòng)機(jī)等啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)。）電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達(dá)倍，甚至更大倍數(shù)（熱繼電器為倍），特別適用于電動(dòng)機(jī)容量經(jīng)常變化的場(chǎng)合（如礦井等）。）有故障顯示。由發(fā)光二極管顯示故障類別，便于檢修。（）固態(tài)繼電器是一種從完成繼電器功能的簡(jiǎn)單電子式裝置發(fā)展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價(jià)格隨功能而異，最復(fù)雜的繼電器實(shí)際上只

12、能用于較大型、較昂貴的電動(dòng)機(jī)或重要場(chǎng)合。它監(jiān)視、測(cè)量和保護(hù)的主要功能有：最大的啟動(dòng)沖擊電流和時(shí)間、熱記憶、大慣性負(fù)載的長(zhǎng)時(shí)間加速、斷相或不平衡相電流、相序、欠電壓或過電壓、過電流（過載）運(yùn)行、堵轉(zhuǎn)、失載（機(jī)軸斷裂，傳送帶斷開或泵空吸造成工作電流下跌）、電動(dòng)機(jī)繞組溫度和負(fù)載的軸承溫度和超速或失速。上述每一種信息均可編程輸入微處理器，加上需要的時(shí)限，以確保在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生損壞之前將電源切斷。還可用發(fā)光二極管或數(shù)字顯示故障類別和原因，也可以對(duì)外向計(jì)算機(jī)輸出數(shù)據(jù)。（）帶有電子式脫扣的電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器，其動(dòng)作原理類同上述電子式過電流繼電器或固態(tài)繼電器。功能主要有：電路參量顯示（電流、電壓、

13、功率、功率因數(shù)等），負(fù)載監(jiān)控（按規(guī)定切除或投入負(fù)載），多種保護(hù)特性（指數(shù)曲線反時(shí)限、曲線反時(shí)限、定時(shí)限或其組合），故障報(bào)警，試驗(yàn)功能，自診斷功能，通信功能等。產(chǎn)品如施耐德電氣公司生產(chǎn)的系列低壓斷路器。溫度檢測(cè)型保護(hù)裝置（）雙金屬片溫度繼電器。直接埋入電動(dòng)機(jī)繞組中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載使繞組溫度升高至接近極限值時(shí)，帶有一觸頭的雙金屬片受熱產(chǎn)生彎曲，使觸點(diǎn)斷開而切斷電路。該類產(chǎn)品有溫度繼電器等。（）熱保護(hù)器是裝在電動(dòng)機(jī)本體上使用的熱動(dòng)式過載保護(hù)繼電器。與溫度繼電器不同的是，它帶個(gè)觸頭的碗形雙金屬片作為觸橋串在電動(dòng)機(jī)回路，既有流過的過載電流使其發(fā)熱，又有電動(dòng)機(jī)溫度使其升溫，達(dá)到一定值時(shí)，雙金屬片瞬間反跳動(dòng)作

14、，觸點(diǎn)斷開，分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)電流。它可作小型三相電動(dòng)機(jī)的溫度、過載和斷相保護(hù)。該類產(chǎn)品有型、型熱保護(hù)器等。（）檢測(cè)線圈。測(cè)溫電動(dòng)機(jī)定子每相繞組中埋入個(gè)檢測(cè)線圈，由自動(dòng)平衡式溫度計(jì)來監(jiān)視繞組溫度。（）熱敏電阻溫度繼電器。它直接埋入電動(dòng)機(jī)繞組中，一旦超過規(guī)定溫度，其電阻值急劇增大倍。使用時(shí)，配以電子電路檢測(cè)，然后使繼電器動(dòng)作。該類產(chǎn)品有系列船用電子溫度繼電器等。接地保護(hù)接地保護(hù)用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部及引出線上的單相接地短路故障。（）中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)的單相接地電流小于時(shí)，裝設(shè)接地檢測(cè)裝置；電流在及以上時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作跳閘。選擇型和型繼電器。（）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。當(dāng)相間短路保護(hù)能滿足單相接地短路的靈敏系

15、數(shù)時(shí)，可由相間保護(hù)兼作接地短路保護(hù)；當(dāng)不能滿足時(shí)，應(yīng)另外裝設(shè)接地保護(hù)。保護(hù)裝置一般由一個(gè)接于零序電流互感器（）上的電流繼電器（）構(gòu)成，瞬時(shí)動(dòng)作于斷路器跳閘。（）高電阻接地系統(tǒng)。對(duì)于電動(dòng)機(jī)來說，當(dāng)單相接地電流小于時(shí)，裝設(shè)接地故障檢測(cè)裝置；當(dāng)單相接地電流在時(shí)，單相接地保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘。線路長(zhǎng)度小于 時(shí)，選擇或型和型電流繼電器（動(dòng)作電流，返回電流）；當(dāng)線路長(zhǎng)度大于時(shí)，選擇型或型零序和型零序方向繼電器（最大靈敏角為）。低電壓保護(hù)（）在廠用電系統(tǒng)中，對(duì)于類電動(dòng)機(jī)來說，當(dāng)電動(dòng)機(jī)裝有自動(dòng)投入的備用機(jī)械時(shí)，或?yàn)楸ＷC人身和設(shè)備安全，在電源電壓長(zhǎng)時(shí)間消失后，必須從電力網(wǎng)中自動(dòng)斷開時(shí)，應(yīng)裝設(shè)時(shí)限的低電壓保護(hù)裝置，

16、動(dòng)作于斷路器跳閘。該類產(chǎn)品有給水泵、凝結(jié)水泵等。（）在廠用電系統(tǒng)中，對(duì)不要求自啟動(dòng)的，類電動(dòng)機(jī)和不能自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)宜裝設(shè)時(shí)限的低電壓保護(hù)裝置，動(dòng)作于斷路器調(diào)閘，如灰渣泵、灰漿泵、碎煤機(jī)等。（）對(duì)于壓力側(cè)無逆止閥門的循環(huán)水泵，為了避免水泵在倒轉(zhuǎn)情況下自啟動(dòng)而燒壞電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)電動(dòng)機(jī)低壓保護(hù)，時(shí)間應(yīng)在實(shí)際運(yùn)行中單獨(dú)整定，其值應(yīng)小于水泵的額定轉(zhuǎn)速下降至零所需時(shí)間。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中的維護(hù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行前，應(yīng)檢查電動(dòng)機(jī)各部分裝配情況，按電動(dòng)機(jī)銘牌要求接線。測(cè)量絕緣電阻、繞組絕緣電阻應(yīng)符合要求，人工轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)靈活、無卡澀。（）運(yùn)行參數(shù)。一般電動(dòng)機(jī)允許電壓波動(dòng)為額定電壓的，三相電壓之差不得大于；各相電流不平衡值不得超過。（）保養(yǎng)和維護(hù)。電動(dòng)機(jī)應(yīng)保持主體完整，零附件齊全、無損壞，周圍環(huán)境