摘要:近几十年来,中小型功率电动机在工农业生产及人们日常生活中都有极其广泛的应用,本文着重阐述了引起电动机故障的原因,介绍了电动机故障查找的方法,电动机故障的准确诊断对电机的维护维修起关键性作用。
关键词:电动机;故障查找
1.异步电动机故障查找的一般方法
电动机一般故障的检查:通常应检查电动机的绝缘电阻、直流电阻、电感、工作电流、温升、转速、响声及气味等。
2.电动机不能起动故障的查找
电动机不能起动的原因主要有以下三个方面的原因,一是负载方面,二是电动机本身的故障,三是起动方法或电气接线错误。
2.1 负载过重
对常用的笼型异步电动机,起动转矩通常只有额定转矩的1.5—2倍,如果负载所需求的起动转矩超过了电动机的起步转矩,那就不能起动了。造成负载过重的原因,一个可能是电动机容量选择过小了,在选择合理的情况下,应从以下几方面去查找:一是被拖动的机械有卡阻故障;二是传动装置安装不合理。
2.2 电动机的机械故障
电动机本身如有卡阻等机械故障,也可能使电动机无法起动。例如电动机轴承磨损、烧毁,润滑脂冻结,灰尘杂物堵塞等等,都会使摩擦阻力增加,转动不灵活。更严重的是转子与定子相摩擦,这时,接通电源后,电动机发出强烈的“嗡嗡”声响,转子根本不能起动,如不立即断开电源,电动机就会烧毁。
2.3 电动机一相断线
电动机一相断线包括两种情况,一是外部(或一相电源)断线,二是电动机内部绕组一相断线,对Y形联接与△形联接的电动机情形有所区别,对Y形联结电动机,无论外部还是内部一相断线,如w相断线,完好的U、V相加一线电压UUV流过的同一电流I(其电流值是相当大的)不能形成旋转磁场,所以不能起动。对△形联接电动机,外部(如W相)断线后,绕组UV和绕组VW、WU也是加了同一电压UUV,流过各绕组的电流基本上同相位的,不能形成旋转磁场,也不能起动。但对△形联接的内部一相断线(如W相), 绕组UV、UW,形成一开口三角形,三相电压分别加于UV、UW绕组,能形成旋转磁场,但由于只有两相绕组参加工作,电动机的功率降低了1/3。在这种情况下,如果负载很重,电动机将不能起动;如为轻载,电动机还能起动,但将引起其他不良影响。
2.4 电源电压过低
电动机的电磁转矩与电压的平方成正比,因此电压过低,将使得电动机输出机械转矩大大降低。当这一转矩小于工作机械的启动转矩时,电动机将不能起动。
2.5 电源容量不足
电动机启动时会产生很大的起动电流,这一电流,一方面使供电线路的电压损失加大,另一方面使电源设备输出电压下降。为了保证电动机的正常起动,一般来说,允许直接起动的单台电动机的容量不能超过变压器容量的20%--30%,不能超过发电机容量的10%--15%,否则需采用减压起动。
2.6 起动方式的选择或接线不正确
减压起动的基本出发点是降低起动电流,但使得起动转矩降低,如果起动电压过低(例如△—Y起动),起动转矩降低了1/3;自耦减压起动器抽头位置选择不合适,起动电压过低;起动器内部接线错误,或者触头接触不好等等,都有可能使电动机不能起动。
3、电动机转速偏低故障的查找
查找电动机转速偏低的故障应从以下几个方面考虑。
3.1 电源频率偏低
在工频50Hz、磁极对数为1、2、3、···时,三相异步电动机的同步转速分别为3000r/min、1500r/min、1000r/min。在通常情况下,电动机转子的转速略低于同步转速。一般空载时不低于99.5%的同步转速,满载时不低于95%的同步转速。
3.2 负载过重
负载过重,电动机拖不动,必须要降低转速,负载过重,要求电动机输出转矩增加, 为了满足功率的平衡,电动机转速必须要下降。
3.3 运行中一相断线
一相断线后(除△形联接绕组内部一相断线),电动机将不能起动。如果电动机在运行过程中一相断线,电动机仍能运转,但转速将明显降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是因为,电动机一相断线后,变成了单相运行,单相电流产生的磁场是一大小变化、空间方向不变的磁场,可以认为是两个旋转方向相反、大小相等的旋转磁场。当电动机已在旋转,由于惯性力加强了正方向的旋转磁场,从而使电动机仍能按原来的旋转方向继续运行。但因为是单相运行,所以电动机的功率已大大下降。
理论计算表明,若要维持电动机工作电流不变,电动机的输出功率下降值应为:
对于Y形联接电动机内部、外部一相断线,或△形联接电动机外部一相断线,电动机输出功率为额定功率的58%;
对于△形联接电动机内部一相断线,电动机输出功率为额定功率的67%。功率下降,电动机转速必然下降。
3.4 电源电压低
如前所述,电源电压降低后,电动机的电磁转矩按电压平方值的比例下降,转速亦降低。
3.5 接线错误
对△形联接的电动机,如果错误地接成Y形联接,则加在每相绕组上的电压只有额定值的1/√3 ,转速下降1/3。如果说在轻载下尚可起动,那么起动后的转速将大大下降。
4、电动机过热故障的查找
4.1 定子绕组过热原因
4.1.1 负载过重
由于各种原因使电动机负载增加,电动机转速降低,转子、定子绕组中的电流增加,使电动机较长时间地超载运行,绕组将过热。
4.1.2 电源电压低
电源电压降低,电动机的转矩将下降。在负载不变的情况下,转速降低,电流增加,导致绕组过热。
4.1.3 缺相起动和运行
三相电动机缺一相电源,无论是起动前缺相,还是运行中缺相,都将使电动机定子、转子绕组电流大大增加。时间稍长,电动机就会因过热而烧毁。据统计,因故障而损坏的电动机,60%使因为缺相而造成的。
4.1.4 匝间短路或绕组绝缘受潮
绕组内存在匝间短路,在短路线匝内流过很大的短路电流,使绕组过热,同时,由于短路线匝不做功,势必加重其他绕组的负担,使整个绕组过热。绝缘受潮后,定子绕组表面、绕组之间的泄漏电流增加,也会使电动机过热。
4.1.5 接线错误
如果将△形联接的电动机接成了Y形联接,将使电动机转矩下降1/3,电流大大增加;如果将Y形联接成了△形联接,每相绕组电压升高了3倍,铁芯磁通严重饱和,还可能击穿匝间绝缘;如果三相绕组有一相首尾接反,电流亦大大增加。这些都会使电动机绕组过热。但这些错误明显,易于发现,易于改正。
4.1.6 起动频繁及力矩的影响
电动机频繁起动,或者起动时负载阻力矩过大,或电动机起动力矩偏小,使电动机起动时间延长。很大的起动电流使电动机绕组过热。
4.2 铁芯过热原因
4.2.1 电压过高
铁芯中的磁通与电压成正比,电压升高,磁通增加。电动机磁路很饱和,铁芯损耗增加,同时励磁电将急剧增加,都将使电动机发热严重。
4.2.2 三相电压不平衡
由于三相电压不平衡,一方面使得电压偏高的一相电流增加,该相绕组过热;另一方面,由于三相电流的不平衡,三相电流之和不等于0,就存在一个零序,零序电流产生的零序磁通,使铁芯损耗增加,发热增加。
4.2.3 铁芯短路
铁芯的硅钢片之间短路以后,涡流大大增加,这是使铁芯过热的主要原因。
结束语:日常维护对电动机非常重要,能使故障率很大程度的减少,.电动机的正常运转是保证安全生产的重要前提,能迅速准确地判断电动机的故障是对电动机安全运行的有力保障。
参考文献:
[1]、李丽.浅谈三相异步电动机常见的故障及检修方法[J].建筑 工程技术与设计,2015(30)
[2]、王宏飞,秦凯凯.三相异步电动机的常见故障与检修方法 [J].工业,2017(2):00287.
论文作者:杨艳东
论文发表刊物:《文化时代》2019年18期
论文发表时间:2020/3/18
标签:电动机论文; 绕组论文; 转矩论文; 电压论文; 转速论文; 断线论文; 电流论文; 《文化时代》2019年18期论文;