电动机运行中如何避免烧毁.docx

1、电动机运行中如何避免烧毁电动机运行中如何避免烧毁 1、经常保持电动机的清洁。电动机在运行中，必须经常保持进风口的清洁。在进风口周围至少3米以内不允许有尘土、水渍、油污和其它杂物，以防止吸入电动机内部。若这些尘土、油、水吸入电动机内部，便形成短路介质，损坏导线绝缘层，造成匝间短路，电流增大，温度升高而烧毁电动机。所以要保证电动机有足够的绝缘电阻，以及良好的通风冷却环境，才能使电动机在较长时间运行中保持在安全稳定的状态下工作。 2、在额定电流下工作。电动机过载运行，主要原因是由于拖动的负荷过大，电压过低，或被带动的机械卡滞等所造成的。当电动机处于过载状态下运行时，就会导致电动机的转速下降，电流增大

2、，温度升高，绕组线圈过热。若过载的时间长，超载的电动机将从电网中吸收大量的有功功率，电流便急剧增大，温度也随之升高。在高温下电动机的绝缘老化失效而烧毁。这是电动机烧毁的主要原因。因此电动机在运行中，要注意经常检查传动装置运转是否灵活、可靠，随时检查调整传动带的松紧度，连轴器的同心度，齿轮传动的灵活性。若发现有卡阻现象，应立即停机查明原因排除故障后再运行。 3、三相电流须保持平衡。对于三相异步电动机来说，其三相电流中，任何一相的电流与其它两相电流的平均值之差不允许超过10，才能保证电动机安全正常地运行。如果单相的电流值与另两相电流平均值超过规定限度，则表明电动机有故障，必须查明原因，排除故障后才

3、能继续运行，否则会扩大故障范围，以致发生烧毁电动机的事故。 4、保持正常温度。要经常检查电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常，尤其对无电压、电流和频率监视设施及没有过载保护设施的电动机，对温升的监视尤为重要。若发现轴承附近的温升过高，应立即停机，检查轴承是否损坏或缺油。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损坏，轴承间隙是否过大，内环在轴上有无转动等。当出现上述情况时，必须在更换新轴承后方可再行作业，否则轴承会进一步损坏导致塌架，引起扫膛而烧毁电动机电动机的温度和温升是否符合规定要求，可在电动机吊环处插一温度计，用棉花团塞紧固定，随时观察电动机的温度。5、观察有无振动、噪音和异常气味。

4、电动机若出现振动，会引起与之相连的负载部分不同心度增高，使电动机负载增大，出现负载电流升高，温度随之升高而烧毁电动机。因此，电动机在运行中，要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动，连接装置是否可靠，发现问题要及时解决。 噪声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆，必须及时发现并查明原因予以排除，否则就会延误时机，扩大故障，酿成烧毁电动机的重大事故。 6、保证启动设备正常工作。电动机启动设备技术状态的好坏，对电动机的正常启动，有着决定性的作用。否则，很容易在电动机还没有进入正常工作状态就烧毁。实践证明，绝大多数烧毁电动机事故和原因都在启动设备上，如缺相启动，接触器触头拉弧、打

5、火等。启动设备的维护主要是清洁和紧固。接触器触点不清洁会使接触电阻增大，引起发热烧毁触点，造成缺相而烧毁电动机。接触器吸合线圈的铁芯锈蚀及积尘，会使线圈吸合不严，并发出强烈噪音，增大线圈电流，烧毁线圈而引发故障。 电气控制设备应放在干燥、通风和便于操作的位置，并要定期除尘，采取防尘措施，紧固各接丝螺钉，检查接触器触点是否接触良好可靠，机械部位是否灵敏、准确，使其保持良好的技术状态，从而保证顺利启动而不烧坏电动机。 电动机单相运行的原因及预防 在现代工业生产中，电动机的应用非常广泛，但是在生产当中电动机因缺相运行而造成烧毁的事故在生产中占有很大的比例，怎样减少这些问题的出现，全面提高电动机的使用

6、效率，是一个值得认真思考的问题，我根据自己多年的工作实际和有关资料，现提出预防电动机单相运行的措施，仅供参考，不足之处，请提出宝贵意见。 一、电动机单相运行产生的原因及预防措施 、熔断器熔断 故障熔断：主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。 预防措施：选择适应周围环境条件的电动机和正确安装的低压电器及线路，并要定期加以检查，加强日常维护保养工作，及时排除各种隐患。 非故障性熔断：主要是熔体容量选择不当，容量偏小，在启动电动机时，受启动电流的冲击，熔断器发生熔断。 熔断器非故障性熔断是可以避免的，不要片面认为在能躲过电机的启动电流的情况下，熔体的容量尽量选择小一些的，这样才能够

7、保护电机。我们要明确一点那就是熔断器只能保护电动机的单相接地和相间短路事故，它绝不能作为电动机的过负荷保护。 、正确选择熔体的容量 一般熔体额定电流选择的公式为： 额定电流电动机的额定电流 耐热容量较大的熔断器（有填料式的）值可选择1.52.5。 耐热容量较小的熔断器值可选择。 对于电动机所带的负荷不同，值也相应不同，如电动机直接带动风机，那么值可选择大一些，如电动机的负荷不大，值可选择小一些，具体情况视电机所带的负荷来决定。 此外，熔断器的熔体和熔座之间必需接触良好，否则会引起接触处发热，使熔体受外热而造成非故障性熔断。 在安装电动机的过程中，应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。 对于铜、

8、铝连接尽可能使用铜铝过渡接头，如没有铜铝接头，可在铜接头出挂锡进行连接。 对于容量较大的插入式熔断器，在接线处可加垫薄铜片（0.2mm），这样的效果会更好一些。 检查、调整熔体和熔座间的接触压力。 接线时避免损伤熔丝，紧固要适中，接线处要加垫弹簧垫圈。 、主回路方面易出现的故障 接触器的动静触头接触不良。 其主要原因是：接触器选择不当，触头的灭弧能力小，使动静触头粘在一起，三相触头动作不同步，造成缺相运行。 预防措施：选择比较适合的接触器。 使用环境恶劣如潮湿、振动、有腐蚀性气体和散热条件差等，造成触头损坏或接线氧化，接触不良而造成缺相运行。 预防措施：选择满足环境要求的电气元件，防护措施要得

9、当，强制改善周围环境，定期更换元器件。 不定期检查，接触器触头磨损严重，表面凸凹不平，使接触压力不足而造成缺相运行。 预防措施：根据实际情况，确定合理的检查维护周期，进行严细认真的维护工作。 热继电器选择不当，使热继电器的双金属片烧断，造成缺相运行。 预防措施：选择合适的热继电器，尽量避免过负荷现象。 安装不当，造成导线断线或导线受外力损伤而断相。 预防措施：在导线和电缆的施工过程中，要严格执行“规范”严细认真，文明施工。 电器元件质量不合格，容量达不到标称的容量，造成触点损坏、粘死等不正常的现象。 预防措施：选择适合的元器件，安装前应进行认真的检查。 电动机本身质量不好，线圈绕组焊接不良或脱

10、焊；引线与线圈接触不良。 预防措施：选择质量较好的电动机。 二、单相运行的分析和维护 根据电动机接线方式的不同，在不同负载下，发生单相运行的电流也不同，因此，采取的保护方式也不同。 例如：型接线的电动机发生单相运行时，其电机相电流等于线电流，其大小与电动机所带的负载有关。 当型接线的电动机内部断线时，电动机变成型接线，相电流和线电流均与电动机负载成比例增长，在额定电流负载下，两相相电流应增大1.5倍，一相线电流增加到1.5倍，其它两相线电流增加倍。 当型接线的电动机外部断线时，此时电动机两相绕组串联后与第三组绕组并联接于两相电压之间，线电流等于绕组并联之路电流之和，与电动机负荷成比例增长，在额

11、定负载情况下，线电流增大倍，串接的两绕组电流不变，另外一相电流将增大倍。 在轻载情况下，线电流从轻电流增加到额定电流，接两相绕组电流保持轻载电流不变，第三相电流约增加1.2倍左右。 所以角型接线的电动机在单相运行时，其线电流和相电流不但随断线处的不同发生变化，而且还根据负载不同发生变化。 综上所述，造成电动机单相运行的原因无非是以下的几种原因造成的： 、环境恶劣或某种原因造成一相电源断相。 、保险非正常性熔断。 、启动设备及导线、触头烧伤或损坏、松动，接触不良，选择不当等造成电源断一相。 、电动机定子绕组一相断路。 、新电机本身故障。 、启动设备本身故障。 只要我们在施工时认真安装，在正常运行

12、及维护检修过程中，严格按标准执行，一定可以避免由于电动机单相运行所造成的不必要的经济损失。用万用表来判断电动机的转速！ 在实际的维修工作中，如果调试设备时需要了解电动机转速，但是却没有铭牌。怎么办呢？你既没有转速表，也不想拆开电机，那么就可以用万用表来解决这个问题！我们知道，只要知道电机的极数就可以得出电机的大致转速；因此，判断方法如下：1.首先将电机的六根连接线和短接片都拆开，利用万用表的欧姆档任意选择一组绕组；2.再将万用表拨到毫安档的最小一档，分别接在这个绕组的两端；3.然后，将电机的转子慢慢、均匀地转动一圈，看看万用表的指针摆动几次？如果指针只摆了一次，说明电流正负变化一个周期，那就是

13、二极电机；同样的理由，摆动二次的就是四极电机，摆三次的就是六极电机；以此类推,就可以利用万用表的毫安档位，慢慢均匀地转动电机转子，看万用表指针的左右摆的次数来推算出电机的转速。（即略低于同步转速）我们都知道电动机同步转速与磁极数的关系：n=6000/p（在工频条件下，n为电机同步转速，p为磁极数）；因此，摆动一次的电机转速为3000转/分，二次的为1500转/分，摆动三次的为1000转/分。论文：同步电动机励磁新技术 山东省蒙阴建设设计院 杨成德 Yang Chengde 摘 要:采用数字化控制技术的单片机系统，对分立元件器件或集成移相器组成的励磁装置进行改进。 关键词:晶闸管 励磁 微机 应

14、用 Abstract:Through analyzing the phenomenon of the constant damages of the synchronous electric motor, the author finds that its all because the traditional excitation technique has its shortcomings. The thesis also expounds the technical improvement of the synchronous electric motors excitation ins

15、tallation. Keywords:synchronous electric motor damage the new excitation technique 中图分类号 TM921 文献标识码 B 文章编号 1561-0330(2002)03-0036-04 1 同步电动机经常出现的故障及原因分析 经常发现的故障现象有:定子铁芯松动，运行中噪声大。定子绕阻端部绑线崩断，绝缘蹭坏，连接处开焊，导线在槽口处端点断裂引起短路。转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊绝缘局部烧焦。转子线圈绝缘损伤，起动绕组笼条断裂。转子磁极的燕尾楔松动、退出。电刷滑环松动，风叶断裂等故障。 以上故障现象有的出现在同步

16、电动机仅运行23年内，甚至半年内。一般认为是电动机制造质量问题。但许多电机制造厂，虽对制造工艺中的关键部位加强措施，但没有明显效果，故障现象仍然屡屡发生。 通过对同步电动机及励磁装置运行数据进行数理统计分析，对电动机起动，投励运行中的各种典型状态波形摄片，研究分析表明，同步电动机出现上述故障，不是制造问题，而是传统励磁技术存在缺陷。 2 传统励磁技术存在的缺陷 2.1 励磁装置起动回路及环节设计不合理 同步电动机励磁装置主回路中的主桥分为:全控桥式和半控桥式，下面分别以这两种方式分析。 半控桥式励磁装置:由三只大功率晶闸管和一只大功率二极管组成，如图1所示。电动机在起动过程中，存在滑差，在转子

17、线圈内将感应-交变电势，其正半波通过ZQ形成回路，产生+if，其负半波则通过KQ，RF形成回路，产生-if，如图2所示，由于回路不对称，则形成的-if与+if也不对称，致使定子电流强烈脉动，波形如图3所示。使电动机因此而强烈振动，直到起动结束才消失。 全控桥工励磁装置:由6只大功率晶闸管组成，如图4所示。 在起动过程中，随着滑差减小，当转速达到50%以上时，励磁感应电流负半波通路时通时断，同样形成+if与-if电流不对称从而形成脉振转矩，造成电动机强烈振动。 投励时“转子位置角”不合理。无论是全控桥还是半控桥，电动机起动过程投励时，都产生沉闷的冲击，这种冲击，同样会造成电机损害，这是“转子位置

18、角”不合理所致。 以上所出现的脉振、投励时的冲击，并不一定一次性使电机损坏，但每次起动都会使电机产生疲劳，造成电机内部损害，积而久之，必然造成电机内部故障。 2.2 将GL型反时限继电器兼做失步保护 传流动磁装置将GL型继电器兼做失步保护，当电机失步时，它不能动作(如带风机类负载)或不及时动作(如带往复式压缩机类负载)，使电动机或励磁装置损坏。 失励失步:是指同步电动机励磁绕组失去直流励磁或严重欠励磁，使同步电动机失去静态稳定，滑出同步，此时丢转不明显，负载基本不变，定子电流过流不大，电机无异常声音，GL型继电器往往拒动或动作时限加长，且失励失步值班人员-不易发现，待电动机冒烟时，已失步较长时

19、间，已造成了电机或励磁装置损害。但不一定当场损坏电机，而是造成电机内部暗伤，经常出现电机冒烟后，停机检查又查不出毛病，电机还可以再投入运行。 失励失步往往造成:起动绕组(阻尼条)过热，变形、开焊、甚至波及定子绕组端部。在转子回路还会产生高电压，造成励磁装置主回路元件损坏，引起灭磁电阻发热，严重时甚至造成整台励磁装置损坏。 带励失步:周围大负荷起动，相邻母线短路等原因引起母线电压大幅度波动;或负载突增(如压缩机弊压、轧钢机咬冷钢);以上原因引起电动机短时间欠励磁或失励磁(如插接件接触不良)，引起失励失步，又过渡到带励失步，或在起动过程中过早投励等原因引起。 电动机带励失步，励磁系统虽仍有直流励磁

20、，但励磁电流及定子电流强烈脉振，脉振频率随电机滑差而变化，使电动机遭受强烈脉振，有时产生电气共振和机械共振。定子电流脉振包络线的高峰值一般为电机额定电流Ie幅值的23倍，但其低谷值小于Ie，甚至可能接近为零，使GL型继电器“启动”又马上“返回”，如此反复，最终GL虽能动作，但长达几十秒，起不到保护作用。 带励失步造成:定子绕组绑线崩断，导线变酥，线圈表面绝缘层被振伤，继而过热，烧焦、烧环，甚至引起短路。转子励磁绕组接头处产生裂纹，出现过热、开焊、绝缘层烤焦:鼠笼条(直动绕组)断裂，与端环连接部位开焊变形，转子磁极的燕尾楔松动，退出;电刷滑环松动，定子铁芯松动噪声大，严重时出现断轴事故。 断电失

21、步:是由于供电系统的自动重合闸ZCH装置，备用电源自动投入BZT装置动作或人工切换电源，使电动机暂时失去电源而导致的。它对电动机的危害是非同期冲击(包括非同期电流和转矩冲击)。这种冲击的大小与系统容量、线路阻抗、电源中断时间、负载性质，特别是与电源瞬停后又重新恢复瞬间的投入分离角T密切相关。非同期冲击电流的最大值出现在T=180+2nq时，一般高达电机出口三相短路冲击电流的1.41.8倍。非同期冲击转矩的最大值对于凸极式同步电动机，将出现在T=(13001350)+2n时，对隐极式高速高步电动机，则出现在T=(12001250)+2n时，一般可高达电机出口三相短路时量大瞬时短路冲击转矩的3倍左

22、右，即为电机额定转矩的20-30倍左右。它将引起电机定子，转子绕组崩裂、绝缘、挤坏;大轴、轴销和连轴器扭坏，进而引起电机内部短路，起火等事故。但当T=2n+时，非同期冲击小于电机出口三相短路冲击，不会引起电机损坏。 对于380V低压同步电动机，所在电网一般容量不大，加上变压器及线路阴抗相对较大。断电失步对电机冲击有限，一般不加断电失步保护。 励磁装置的控制部分存在设计不合理环节。 控制部分经常出现晶闸管误导通、脉冲丢失、三相电流丢波缺相、不平衡、励磁不稳定，引起电机失励。同时插接件接触不良。 3 同步电动机采用的励磁新技术 对同步电动机传流励磁装置进行技术改进，采用电脑、数字技术研制成综合控制

23、器，代替原控制插件，面板采用薄膜按键。性能稳定、信号显示直观，便于值班人员监控。综合控制器采用了下列新技术。 3.1 主电路的改进 改进后的励磁主电路采用无续流二极管新型半控桥式整流电路，如图5所示。合理选配灭磁电阻RF，分极稳定KQ的开通电压，当电动机在异步驱动状态时，使KQ在较低电压下便开通，电动机具有良好的异步驱动状态，有效消除了传统励磁装置在电动机异步暂态过程中所存在脉振，满足带载起动及再整步的要求;而当电动机在同步运行状态时，KQ在通过电压情况下才开通。既保护元器件，又在正常同步运行时，KQ不误导通。 3.2 电机在起动及再整步过程中 按照“准角强励磁整步”的原则设计。准角强励磁系指

24、电机转速进入临界滑差，按照电动机投励瞬间在转子回路中产生的磁场与定子绕组产生的磁场互相吸引力最大(即定子磁场的N、S极分别与转子绕组产生的S、N极相吸)。在准角时投入强励，使吸引力进一步加大，这样电机进入同步便轻松、快速、平滑、无冲击。投励时的滑差大小，可通过数字式功能开关设定，改造后的电动机起动及投励过程的波形见图6 所示。 对于某些转速较低、凸极转矩较强的电机空载或特轻载起动时，往往在尚未投励的情况下便进入同步，装置内具有凸极投励回路，在电机进入同步后12秒内自动投磁电机进入同步后，电脑系统自动控制励磁电压由强磁恢复到正常励磁。 3.3 选用数字触发器，提高触发脉冲的精度 选用数字触发器8

25、253，提高了触发脉冲信号的精确度。当同步信号回路出现上升过零时，采用延时结束立即由硬件输出脉冲的方式，当满足投励条件后，电脑发出触发脉冲指令，经专用集成块功放由脉冲变压器输出宽脉冲，触发可控硅。 在同步信号及主回路处于正常的情况下，电脑系统能保证主电路三相电压波形平衡，具有自动平衡系统。 为使电动机中励磁电压不致过高、过低或失控，在控制电路中设有1K、2K、3K功能开关，其中:1K用来设定励磁电压的上限;2K用来设定电机正常运行时的励磁电压;3K用来设定励磁电压的下限。投励时，首先按1K强励设定值运行1秒，然后自动移至正常励磁所设定的位置上。 采用数字化薄膜面板开关，按动上升键或下降键，可在

26、1K及3K所设定的范围内调整励磁电压大小。采用电脑控制及数字开关，使装置性能稳定，完全消除了电位器调节所带来的温漂、跳跃、卡死及易受干扰的弊端。 3.4 电脑系统智能分析失步信号，准确可靠地动作 当同步电动机失步时，在其转子回路产生不衰减的交变电流分量，通过测取转子励磁回路分流器上的交变电流毫伏信号，经放大变换后输入电脑系统，对其波形进行智能分析，准确、快速地判断电动机是否同步，对于各类失步，不论其滑差大小、装置均能准确动作。 根据其具体情况动作于灭磁一再整步，或启动后备保护环节动作跳闸。如电机未失步，则不论其如何振荡，装置均不动作。图7是同步电动机转子回路的几种典型波形，图中(a)、(b)、

27、(c)为电动机已失步，励磁回路出现了不衰减不交变电流信号，失步保护快速准确动作，(d)是同步振荡，电动机未失步，失步保护应不误动作。对旧电机或已受暗伤的电动机，有时会出现转子回路开路，此时励磁回路电流突然下降为零。失步保护也快速动作。 3.5 失步自动再整步 电动机失步后，立即停发触发脉冲，励磁控制继电器LCJ吸合(如图8所示)，断开励磁接触器控制回路及励磁主回路，待整流主桥路晶闸管关断后，LCJ释放，电机进入异步驱动状态，装置自动使KQJ继电器入于释放状态，通过KQJ的常闭接点，使晶闸管KQ在很低电压下便开通，以改善电动机异步驱动特性。 合理选择灭磁电阻RF，使电动机异步驱动特性得到改善，电

28、机转速上升，电机转速上升，待进入临界差后，装置自动励磁系统，按准角强励磁对电动机实施整步，使其恢复到同步状态。 当时电动机短时失去电源，在恢复电源的瞬间可能造成非同期冲击，由防冲击检测环节送给综合控制器一对FCJ接点，电脑接收到FCJ接点传递来的信号后，将同样动作于灭磁异步驱动再整步。 3.6 失控检测 如触发脉冲回路断线或接触不良，造成脉冲丢失，控制回路同步电源缺相，主回路元件损坏(如熔断器熔断)，造成主回路三相不平衡，缺相运行，但未造成电机失步，装置能及时检测到，若10秒后故障仍未消除，装置就控制报警继电器BXJ闭合，通过其接点，接通报警回路，并使面板上“失控”信号指示灯亮，发出声光报警信

29、号。 失控及缺相测，是利用电动机进入同步后的直流励磁电压波形，通过对其智能分析，图9是几种典型的励磁电压波形，(a)、(b)均为正常运行，图(c)为缺相运行，图(d)为失控运行。 3.7 晶闸管KQ误导通检测 综合控制器设计时，采取对FQ的开通电压实行分级整定，即电动机在起动过程及失步后的异步驱动暂态过程中，为改善电机的异步驱动特性，使KQ在很低电压下开通;在电机进入同步后，KQ开通电压设定值较高，处于阻断状态，RF无电流通过，是为了保护电机、晶闸管、二极管、防上过电压，只有在过电压情况下方可开通。 为避免KQ因过压设定值太低，或开通后关不断，造成灭磁电阻RF长时间通过电流而过热，装置内设有K

30、Q误导通检测装置。若KQ未导通，在KQ与RF回路，直流励磁电压全部降在KQ上，在灭磁电阻RF上无电压，处于冷态;一旦KQ导通，直流电压降落在RF上，装置内继电器RFJ线圈吸合(见图8)，其接点信号输入电脑系统，电脑接收到KQ导通信号(即RFJ接点信号)后，对于因过压引起的导通，电脑会指令其过压消失后自动关断。对因电压设定值太低造成的KQ误导通，或导通后关不断，电脑会指令报警继电器BXJ闭合，通过其接点接通报警回路，并控制面板上“KQ误导通”信号灯亮，发出声光信号提请操作人员检查处理。 3.8 后备保护环节 在同步电动机或励磁装置出现下列故障，使电机无法正常运行，为保证电机及励磁装置安全，特设后

31、备保护环节，动作于跳闸停机，控制面板上显示“后备保护动作信号，便于分析和记录。” 电机起动后或失步长时间不投励。起动时间过长。再整步不成功。电动机在投励后拉不进同步。励磁装置存在直接影响电机正常运行的永久性故障。如:熔断器，晶闸管、整流变压器、二极管等元件击穿或损坏。 经过上述技术改进后的励磁装置综合控制器原理见图10。 4 结论 同步电动机励磁装置采用了上述数字化控制技术及半导体可控整流技术，综合运用了同步电动机过渡过程理论、(下转47页)稳态运行理论，通过对同步电动机的运行参数，运行曲线及特性曲线进行优化处理，使同步电动机在异步起动，脉冲形成、脉冲放大、自动投励、自动灭磁、失步保护、过电压保护、抗干扰等方面具有先进而 可靠的技术处理方法，达到了对同步电动机的运行智能化控制，即可对传统励磁装置改造，也可直接采用综合控制器。该技术的推广与应用，必定会带来巨大的社会效益。 5 参考文献 (1) 通用用电设备配电设计规范(GB50055-93) (2) 蒋宗道，同步电动机失步保护及带载自动再整步技术。电世界，1983，(12)