主油泵电机无法运行的技术分析

■ 西宁特殊钢集团有限责任公司 邓伟 李柏远 董武创

1 前言

我公司锻钢车间有四台自由锻电液锤，其中1#、2#、3#电液锤各有六台75kW主油泵电机，在2006年初为节能降耗陆续用自由锻电液锤代替原蒸汽锤，改造后各电液锤液压传动与原蒸汽锤蒸汽传动相比，其能耗仅为后者的4%—12%，但自由锻电液锤在达产达效阶段各种故障时有发生。

2 主油泵电机无法运行的故障

锻钢车间3#电液锤6#主油泵电机在2009年9月份由柱塞泵坏导致电机过载烧毁，同时两台接触器短路放炮烧毁，正常生产过程中需6台主油泵电机同时运行以保证打击频率和力量，在维护人员更换完主油泵电机（75kW）和两台接触器后试转时发现，电动机无法起动运行，查柱塞泵，发现卡死，更换完柱塞泵后电动机试转仍无法起动运行。

故障现象是：6#主油泵电机能完成“Y”起动，但“Δ”运行时，KM17接触器一吸合，有时800A断路器QF就跳闸，有时电机综合保护器过载灯亮切断6#泵电机控制回路电源，同时伴随着电动机颤动、抖动等异常声音。

首先用起动、运行均正常的5#泵电机保护器替换6#泵电动机保护器进行试转，结果仍不能起动运行，故障如前所述不能排除，测主回路线路绝缘包括从800A断路器QF到6#泵电机接触器及接触器到6#泵电动机线路均正常。

3 主油泵电机的工作原理

自由锻电液锤主油泵电机为75kW的三相笼式异步电动机，由于大容量笼式异步电动机的启动电流很大，会引起电网电压降低，使电动机转矩减小，甚至起动困难，而且还会影响统一供电网络中其他设备的正常工作，所以大容量的笼式异步电动机的起动电流应限制在一定的范围内，不允许直接起动。

自由锻电液锤主油泵电动机为空载起动，所以采用了Y—Δ起动降低定子绕组电压的方法来减小起动电流。

六台三相异步电动机的主油泵电机采用星角起动，即起动时将三相定子绕组接成星形，以降低定子绕组电压达到减小起动电流的目的，起动结束以后再将三相定子绕组接成三角形，电动机在额定电压下正常运行。

其主回路控制原理及接线如图（1）。控制回路由PLC控制，原理图如图（2）。

在主回路中三相工频电源经主接触器KM16、“Δ”接触器KM17、“Y”接触器KM18以及电机综合保护器、接线端子板送至主油泵电机接线端子。

在控制回路中由PLC、电磁继电器、接触器共同控制，起动时由主油泵电机起动按钮给信号于PLC，PLC控制电磁继电器KA16、KA18吸合由图2知接触器KM16、KM18吸合完成星形起动，PLC内部定时器定时5s后使KA18释放从而切断Y”接触器KM18控制回路并使电磁继电器KA17吸合，KA17常开触点闭合使“Δ”接触器KM17吸合，KM17常闭联锁触点断开KM18线圈回路，星角起动全部完成，电动机定子绕组接成三角形正常运行。

4 主油泵电机故障原因分析

根据故障现象对主接触器、星、角接触器至电动机线路进行了排查，线路无误，然后又对电动机定子绕组首、尾端用万用表进行了检查，经检查确认电机首尾端无误，用直流电桥测量定子绕组每相直流电阻，经测量三相直流电阻相同，确认更换的新电机定子绕组一相中的几路并联其支路中不存在断路，如果该电机鼠笼型转子断条，一般空载或轻载情况下能够起动，并且可以测量三相电流看电流表是否来回摆动，而6#主油泵电机星角起动无法完成，确认不存在鼠笼型转子断条。

利用交接班停机时间把3#电液锤整台锤停下来，查找从800A断路器QF下口至6#泵电机主接触器、角接触器的接线，结果发现角接触器KM17右边两相相序颠倒导致。

5 主油泵电机无法运行故障排除

根据已分析的故障原因、部位，然后把角接触器上口右边两相倒过来试转，按下电动机起动按钮，PLC控制电磁继电器KA16、KA18吸合，接触器KM16、KM18吸合完成星形起动，PLC内部定时器定时5s后使KA18释放从而切断Y”接触器KM18控制回路并使电磁继电器KA17吸合，KA17常开触点闭合使“Δ”接触器KM17吸合，星角起动全部完成，电动机定子绕组接成三角形正常运行，电动机颤动、抖动运行异常现象消失，及时启动6#泵电机，保证了生产的顺利进行。分析其原因：角接触器右边的两相颠倒后由正常的图3变为图4， 并进一步简化为图5。实际变为其中两相绕组并联后接在A、B间线电压上，这两相绕组电流大大增加，导致电动机Y启动后Δ无法运行，电动机颤动、抖动剧烈，800A断路器跳闸等故障现象的发生。

6 结束语

主油泵电机能完成星形起动但角运行时电动机颤动、抖动断路器QF就跳闸的产生是接触器短路放炮后，电源线崩断其接线位置发生变化，主接触器与角接触器电源线相序发生错误导致，颠倒了角接触器右边两相相序，致使6#泵电动机出现无法起动、运行的故障。

[1]刘光源.电工实用手册.中国电力出版社,2001-09