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異步電動機的安全運行

  
評論: 更新日期:2011年04月30日

  3.2 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。

 ?。ǎ保┤毕噙\行是常見故障之一。三相電源中只要有一相斷路就會造成電動機缺相運行。缺相運行可能是由于線路上熔斷器熔體熔斷,開關(guān)觸點或?qū)Ь€接頭接觸不良等原因造成。三相電動機缺一相電源后,如在停止狀態(tài),由于合成轉(zhuǎn)矩為零而堵轉(zhuǎn)(無法啟動)。電動機的堵轉(zhuǎn)電流比正常工作的電流大得多,因此,接通電源時間過長或多次頻繁地接通電源啟動將會導致電動機燒毀。運行中的電動機缺一相時,若負載轉(zhuǎn)矩很小,仍可維持運轉(zhuǎn),僅轉(zhuǎn)速略有下降并發(fā)出異常響聲;負載重時,運行時間過長,將會使電動機繞組燒毀。

  (2)三相繞組首尾錯接時,接通電源后會出現(xiàn)三相電流嚴重不平衡、轉(zhuǎn)速下降、溫升劇增、振動加劇、聲音急變等現(xiàn)象,如保護裝置不動作,很容易燒壞電動機繞組。所以,必須辨清電動機出線端首、尾后,方可通電運轉(zhuǎn)。

 ?。ǎ常┤嚯娏鞑黄胶獾墓收希3J怯捎陔妱訖C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機重繞修理時線圈匝數(shù)錯誤或接線錯誤。

 ?。ǎ矗╇妱訖C繞組接地故障(通稱“碰殼”)。電機繞組受潮、絕緣老化以及大修更換繞組時槽絕緣被損壞或絕緣未墊好,都會造成接地故障,接地故障可用兆歐表檢查。短路會造成電流過大,短路故障可在降低定子繞組電源電壓情況下通過測量電流來判斷,也可以用測量其直流電阻來判斷。

  (5)電動機過熱主要原因是拖動的負荷過重,電壓過高或過低也會使電動機過熱。嚴重過熱會使電動機內(nèi)部發(fā)出絕緣燒焦氣味,如不及時處理或保護裝置不動作,很容易燒毀電動機。

 ?。ǎ叮┗\型電動機轉(zhuǎn)子鑄鋁導體斷條或繞線式電動機轉(zhuǎn)子繞組斷路時,會造成定子電流不正常,出現(xiàn)時高時低周期性變化,還出現(xiàn)忽大忽小的噪聲和振動。負載越重時,這種現(xiàn)象就越明顯。

 ?。础‰妱訖C的保護

  為使電動機安全運行,必須配置保護。電動機的保護非常復雜,在實際使用中,應(yīng)按照電動機的容量、形式、控制方式和配電設(shè)備等不同來選擇適應(yīng)的保護裝置及啟動設(shè)備。

 ?。矗薄‰妱訖C保護裝置分類

  從前面的分析中可知,電動機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。電動機的保護主要有電流、溫度檢測2種類型。下面結(jié)合產(chǎn)品情況進行介紹。

 ?。矗保薄‰娏鳈z測型保護裝置

 ?。ǎ保崂^電器工作原理是負載電流流過經(jīng)校準的電阻元件,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在電動機繞組燒壞以前動作,其動作特性與電動機繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖然動作時間準確性一般,但對電動機而言可實現(xiàn)有效的過載保護。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計的不斷完善和改進,除有溫度補償外,它還具有斷相保護及負載不平衡保護功能等。如從ABB公司引進的T系列雙金屬片式熱過載繼電器;從西門子引進的3UA5、3UA6系列雙金屬片式熱過載繼電器;JR20型、JR36型熱過載繼電器,其中JR36型為二次開發(fā)產(chǎn)品,可取代淘汰產(chǎn)品JR16型。

 ?。ǎ玻в袩幔琶摽鄣碾妱訖C用斷路器(熱式)作過載保護,其結(jié)構(gòu)及動作原理同熱繼電器,其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置,有的使觸點接通,最后導致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高,僅在短路時動作,其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、動作特性符合現(xiàn)行標準、保護可靠,目前仍被大量采用,特別是小容量斷路器尤為顯著。如國產(chǎn)DW15低壓萬能斷路器(200~630A)、S系列塑殼斷路器(100,200,400A)等。

  (3)電子式過電流繼電器通過內(nèi)部各相電流互感器檢測故障電流信號,經(jīng)電子電路處理后執(zhí)行相應(yīng)的動作。電子電路變化靈活,動作功能多樣,能滿足各種類型的電動機的保護。其特點如下:

 ?。保┒喾N保護功能。主要有過載保護、過載保護+斷相保護、過載保護+斷相保護+反相保護3種。

 ?。玻﹦幼鲿r間可選擇(符合GB14048.4—93《控制電路電器和開關(guān)元件》標準)。標準型(10級):7.2In(In

  為電動機額定電流)時,4~10s動作,用于標準電動機過載保護;速動型(10A級):7.2In時,2~10s動作,用于潛水電動機或壓縮電動機過載保護;慢動型(30級):7.2In時,9~30s動作,用于如鼓風機中的電動機等啟動時間長的電動機過載保護。

  3)電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達3~4倍,甚至更大倍數(shù)(熱繼電器為1.56倍),特別適用于電動機容量經(jīng)常變化的場合(如礦井等)。

  4)有故障顯示。由發(fā)光二極管顯示故障類別,便于檢修。

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