电动机过载运行分析报告Word下载.docx
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电动机过载运行分析报告Word下载.docx
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当电网电压增加时,电动机的激磁电流增加很多,走子的铜损,定子与转子的铁损也要加大,结果使电动机过热。
不对称的电网电压,使电动机内部的基波磁场被削弱,电磁转矩下降。
但是负荷的阻力转矩不变,这样,电动机的定子电流将增大.导致铜损增加。
此外,高次谐波磁场引起定子.转子和铁芯中的铁损剧增。
电动机发热。
不对称电压过大造成电动机各相电流分配不平衡.使某一相绕组有可能过负荷.
电网交流电频率增加时,定子和转子电流都增加.最后导致绕组中的铜损上升.电动机过负荷。
2.断相运行断相运行时,定子绕组过热而烧毁电动机。
在实际使用过程中.造成断相运行的原因是.熔断器熔断,供电导线断开,空气开关、刀闸、磁力起动器触点损坏,电动机出线与接线端子间联线松脱。
3.电动机机械故障轴承磨损、严重时使转子与定子相碰,形成附加阻力矩,导致电动机定于电流增加,电动机过热。
4.繁重工作制电动机频繁起动、制动、正反转运行、低速运行时间过长等,造成电动机电流过负荷。
5.工艺过程中损坏采矿与建筑材料工业,其工艺以生产和运输矿石或沙矿为对象,其工艺过程中负荷往往变化很大。
由此可见,电动机过负荷引起电流增加,损耗增大,绝缘过热。
电动机的额定容量是由绕组绝缘受热条件决定的,而绝缘寿命则由温度决定。
但是绝缘寿命不是由年均温度决定,而是由最高温度决定,只要绕组中任何地方的绝缘破坏,就导致电动机的损坏。
根据我国标准,绝缘材料的耐热升级分别为Y、A、E、B、F、H、C七个等级。
它们的极限温度和允许温升如表1所示
为使绝缘材料在一定温度下工作.引起电动机发热的电流就不能长时间超过额定值。
在电动机稳定运行区,负荷电流
式中I0——空载电流
Ie——额定电流
Me——额定转矩
M——负荷转矩
I——负荷电流
若负荷电流小于额定电流,绕组绝缘不会过热。
在电动机起动和堵转时,情况就不一样了。
但在电动机起动时,起动电流是额定电流的5~7倍,它产生大量的热,由于起动时间短促,几乎不存在传导散热过程,因此大部分热量储存在绕组中,使局部温度迅速上升,过大的热应力导致绕组损坏,又促使绝缘提前老化。
堵转时发热最严重。
此时电动机要较长时间经受5~7倍额定电流的作用,电动机急剧发热,温度迅速上升,若不及时切断电源,便会烧坏电动机。
因此电动机允许堵转时间,一般为20~40S。
潜水泵或防爆电动机允许堵转时间为5~10S。
通用电动机是在周围环境温度低于40℃时,为连续使用设计的。
当环境温度高于40℃时,为使电动机不致过热而损坏,必须把额定容量降低.对于E级绝缘电动机,环境温度较高时.电动机允许出力如图1所示、对电动机来说,在规定时间内过负荷是允许的。
每种电动机都有它的过负荷特性。
电动机的允许过负荷特性是指过负荷数量与允许过负荷时间的关系。
在过负荷时允许温升△τ=35℃,电流密度j=4.5A/mm2情况下的异步电动机允许过负荷特性如图2所示。
为了保护过负荷电动机,应根据电动机过负荷特性配备合适的保护。
电动机故障分析和处理2008-04-1109:
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绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。
绕组故障一般分为绕组接地、短路、开路、接线错误。
现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。
一、绕组接地
指绕组与贴心或与机壳绝缘破坏而造成的接地。
1、故障现象
机壳带电、控制线路失控、绕组短路发热,致使电动机无法正常运行。
2、产生原因
绕组受潮使绝缘电阻下降;
电动机长期过载运行;
有害气体腐蚀;
金属异物侵入绕组内部损坏绝缘;
重绕定子绕组时绝缘损坏碰铁心;
绕组端部碰端盖机座;
定、转子磨擦引起绝缘灼伤;
引出线绝缘损坏与壳体相碰;
过电压(如雷击)使绝缘击穿。
3.检查方法
(1)观察法。
通过目测绕组端部及线槽内绝缘物观察有无损伤和焦黑的痕迹,如有就是接地点。
(2)万用表检查法。
用万用表低阻档检查,读书很小,则为接地。
(3)兆欧表法。
根据不同的等级选用不同的兆欧表测量每组电阻的绝缘电阻,若读数为零,则表示该项绕组接地,但对电机绝缘受潮或因事故而击穿,需依据经验判定,一般说来指针在“0”处摇摆不定时,可认为其具有一定的电阻值。
(4)试灯法。
如果试灯亮,说明绕组接地,若发现某处伴有火花或冒烟,则该处为绕组接地故障点。
若灯微亮则绝缘有接地击穿。
若灯不亮,但测试棒接地时也出现火花,说明绕组尚未击穿,只是严重受潮。
也可用硬木在外壳的止口边缘轻敲,敲到某一处等一灭一亮时,说明电流时通时断,则该处就是接地点。
(5)电流穿烧法。
用一台调压变压器,接上电源后,接地点很快发热,绝缘物冒烟处即为接地点。
应特别注意小型电机不得超过额定电流的两倍,时间不超过半分钟;
大电机为额定电流的20%-50%或逐步增大电流,到接地点刚冒烟时立即断电。
(6)分组淘汰法。
对于接地点在铁芯心里面且烧灼比较厉害,烧损的铜线与铁芯熔在一起。
采用的方法是把接地的一相绕组分成两半,依此类推,最后找出接地点。
此外,还有高压试验法、磁针探索法、工频振动法等,此处不一一介绍。
4.处理方法
(1)绕组受潮引起接地的应先进行烘干,当冷却到60——70℃左右时,浇上绝缘漆后再烘干。
(2)绕组端部绝缘损坏时,在接地处重新进行绝缘处理,涂漆,再烘干。
(3)绕组接地点在槽内时,应重绕绕组或更换部分绕组元件。
最后应用不同的兆欧表进行测量,满足技术要求即可。
二、绕组短路
由于电动机电流过大、电源电压变动过大、单相运行、机械碰伤、制造不良等造成绝缘损坏所至,分绕组匝间短路、绕组间短路、绕组极间短路和绕组相间短路。
1.故障现象
离子的磁场分布不均,三相电流不平衡而使电动机运行时振动和噪声加剧,严重时电动机不能启动,而在短路线圈中产生很大的短路电流,导致线圈迅速发热而烧毁。
2.产生原因
电动机长期过载,使绝缘老化失去绝缘作用;
嵌线时造成绝缘损坏;
绕组受潮使绝缘电阻下降造成绝缘击穿;
端部和层间绝缘材料没垫好或整形时损坏;
端部连接线绝缘损坏;
过电压或遭雷击使绝缘击穿;
转子与定子绕组端部相互摩擦造成绝缘损坏;
金属异物落入电动机内部和油污过多。
(1)外部观察法。
观察接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色,并有臭味。
(2)探温检查法。
空载运行20分钟(发现异常时应马上停止),用手背摸绕组各部分是否超过正常温度。
(3)通电实验法。
用电流表测量,若某相电流过大,说明该相有短路处。
(4)电桥检查。
测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则电阻小的一相有短路故障。
(5)短路侦察器法。
被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。
(6)万用表或兆欧表法。
测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读书极小或为零,说明该二相绕组相间有短路。
(7)电压降法。
把三绕组串联后通入低压安全交流电,测得读书小的一组有短路故障。
(8)电流法。
电机空载运行,先测量三相电流,在调换两相测量并对比,若不随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。
4.短路处理方法
(1)短路点在端部。
可用绝缘材料将短路点隔开,也可重包绝缘线,再上漆重烘干。
(2)短路在线槽内。
将其软化后,找出短路点修复,重新放入线槽后,再上漆烘干。
(3)对短路线匝少于1/12的每相绕组,串联匝数时切断全部短路线,将导通部分连接,形成闭合回路,供应急使用。
(4)绕组短路点匝数超过1/12时,要全部拆除重绕。
三、绕组短路
由于焊接不良或使用腐蚀性焊剂,焊接后又未清除干净,就可能造成壶焊或松脱;
受机械应力或碰撞时线圈短路、短路与接地故障也可使导线烧毁,在并烧的几根导线中有一根或几根导线短路时,另几根导线由于电流的增加而温度上升,引起绕组发热而断路。
一般分为一相绕组端部断线、匝间短路、并联支路处断路、多根导线并烧中一根断路、转子断笼。
电动机不能启动,三相电流不平衡,有异常噪声或振动大,温升超过允许值或冒烟。
(1)在检修和维护保养时碰断或制造质量问题。
(2)绕组各元件、极(相)组和绕组与引接线等接线头焊接不良,长期运行过热脱焊。
(3)受机械力和电磁场力使绕组损伤或拉断。
(4)匝间或相间短路及接地造成绕组严重烧焦或熔断等。
断点大多数发生在绕组端部,看有无碰折、接头出有无脱焊。
(2)万用表法。
利用电阻档,对“Y”型接法的将一根表棒接在“Y”形的中心点上,另一根依次接在三相绕组的首端,无穷大的一相为断点;
“△”型接法的短开连接后,分别测每组绕组,无穷大的则为断路点。
(3)试灯法。
方法同前,等不亮的一相为断路。
(4)兆欧表法。
阻值趋向无穷大(即不为零值)的一相为断路点。
(5)电流表法。
电机在运行时,用电流表测三相电流,若三相电流不平衡、又无短路现象,则电流较小的一相绕组有部分短断路故障。
(6)电桥法。
当电机某一相电阻比其他两相电阻大时,说明该相绕组有部分断路故障;
(7)电流平衡法。
对于“Y”型接法的,可将三相绕组并联后,通入低电压大电流的交流电,如果三相绕组中的电流相差大于10%时,电流小的一端为断路;
对于“△”型接法的,先将定子绕组的一个接点拆开,再逐相通入低压大电流,其中电流小的一相为断路。
(8)断笼侦察器检查法。
检查时,如果转子断笼,则毫伏表的读数应减小。
4.断路处理方法
(1)断路在端部时,连接好后焊牢,包上绝缘材料,套上绝缘管,绑扎好,再烘干。
(2)绕组由于匝间、相间短路和接地等原因而造成绕组严重烧焦的一般应更换新绕组。
(3)对断路点在槽内的,属少量断点的做应急处理,采用分组淘汰法找出断点,并在绕组断部将其连接好并绝缘合格后使用。
(4)对笼形转子断笼的可采用焊接法、冷接法或换条法修复。
四、绕组接错
绕组接错造成不完整的旋转磁场,致使启动困难、三相电流不平衡、噪声大等症状,严重时若不及时处理会烧坏绕组。
主要有下列几种情况:
某极相中一只或几只线圈嵌反或头尾接错;
极(相)组接反;
某相绕组接反;
多路并联绕组支路接错;
“△”、“Y”接法错误。
电动机不能启动、空载电流过大或不平衡过大,温升太快或有剧烈振动并有很大的噪声、烧断保险丝等现象。
误将“△”型接成“Y”型;
维修保养时三相绕组有一相首尾接反;
减压启动是抽头位置选择不合适或内部接线错误;
新电机在下线时,绕组连接错误;
旧电机出头判断不对。
3.检修方法
(1)滚珠法。
如滚珠沿定子内圆周表面旋转滚动,说明正确
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