三相异步电动机电磁故障分析与处理

唐元继

摘 要:本文阐述了引起三相交流异步电动机故障的原因,分析了故障的查找方法及处理措施。

关键词:电动机故障分析解决方法

中图分类号:TM343 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0089-01

1 前言

三相异步电动机在油田生产中应用极为广泛,是大多数抽油机、注水泵、机床等的拖动设备,由于它具有结构结单、启动方便、价格低、工作可靠耐用等优点,受到石油行业的广泛应用。据有关部门统计,在电力拖动的机械中,有85%左右是由三相异步电动机出现问题而影响正常生产的。为此,尽早及时发现和消除电动机的事故隐患,保证电动机安全可靠运行,是油田保生产、促稳定的一项重要措施。

2 三相异步电动机电磁故障分析与处理

三相异步电动机电磁故障是熔断器以下到电动机本身所发生的和电有关的故障总称:常分为控制设备故障、配电线路故障和电动机故障三大部分。

2.1 控制设备故障

发生在熔断器上的故障,可能是熔丝不符合规定、三相熔丝有粗细或材质不同、螺丝未拧紧,导致接触不良或或一相断电。接触器常见故障是触头烧毛或熔蚀,导致某相开路或无法断开;因电压太高或太低,或某原因使铁心在闭合后的间隙太大而烧坏电磁线圈。

进出线未拧紧是损坏继电器绝缘体的主要原因,也可能因质量太差而使双金属片的动作电流和整定之偏差太大。过流继电器和过流延时继电器的主要故障是动作失灵和质量低劣。

在启动设备上除引线螺栓未拧紧、触头烧毛、额定容量和电动机不相匹配外,还有起动时间(即由Y转向△或由低压转向额定电压的时问)过短,未待电动机起动电流下降到电动机额定值左右就进行转换,这是最容易损坏接触器的触头。在用延时继电器自动操作转换时,更应注意这个问题。频敏变阻器或可变电阻器的损坏大多是在重载起动时间过长,启动后又短接造成的。

如果电动机的控制回路内装有电流表时,它的满刻度应是电动机额定电流的2—3倍以上,以保证满载到半载间能看清电流指示值为准。

2.2 线路(包括从配电变压器到电动机的整个线路)故障

配电线路最主要有以下问题:

1)导线截面太细,导致安全载流能力和电动机满载电流相差太大。

2)当电源远离电动机或配电线路太长时,应考虑电动机在起动时的线路电压降,它会影响接触器的可靠动作(如接触器抖动)或电动机能否迅速启动。

因此,必须根据不同的情况适当选择引接线,必要时加粗一档选用。

3)电动机引出线部分故障。

(1)缺少螺母l时容易发生由于接触不良引发的过热烧毁故障。这是由于引线部分的基板是由绝缘材料构成的,缺少螺母l导致螺母2的拧紧压力全部压在基板上,由于绝缘材料强度不足,导致发生松动,甚至把螺杆从基板中拉出。

(2)缺少弹簧垫l螺母l容易由于电机振动而松动,导致绕组引线接触不良烧毁。

(3)缺少平垫会导致绕组引线和电缆引线接触面积减少,接触电阻增大,造成引线部分发热量增加。甚至过热烧毁。

2.3 电动机故障

在电动机上会出现起动、运行两类故障,有一部分是因选型不当、起动方式不妥和继电器保护不当造成的,只有少数故障才是电动机制造质量问题。

2.3.1 起动时的故障

若是电动机的起动时间较长才烧断熔丝,那就的怀疑笼型电动机的起动转矩倍数能不能满足需要。这种情况特别是在Y-△起动或自耦减压起动时更易产生。除了在起动时提高自耦减压器的抽头电压(由60％换到80％)外,只有减轻起动的机械负载,或调换高起动转矩电动机。如果是运行一段时间后发生这种现象,在排除电源控制屏上的故障后,可以检查铸铝转子的导条和端环有没有明显的断缝或裂开。这种断裂现象也可在日常运行时,从三相电流表上指针的晃动来判断,当然要预先排除电流晃动不是负载波动和三角皮带太松等问题所引起。在绕线转子异步电动机上要注意频敏变阻器是否和容量不匹配或损坏,可变电阻器的阻值太小或有没有开路(可在起动时测量三相转子电压和电流来判断)。转子绕组问的脱焊也能引起起动困难,甚至不能起动。

2.3.2 运行时的故障

如果不存在单相运行长期的过载运行、使用环境过于恶劣等情况,电动机的寿命应该是很长的。电动机三相电流过分不平衡时,应该先检查三相电压。当电网上带有较大的单相负载(如电焊机、单相电炉、照明集中在某一相上时等)时,应在停用单相负载时再行复测。通常1％的电压不均匀会引起4％-5％的电流不平衡。如果要分析不平衡是由电网还是电动机本身引起的,可在空载情况下,将接到电动机上的三根电源线轮流换接。如果过大或过小的电流始终发生在同一根电源线上,那表示不平衡是由电源引起的;如果在换接后,最大或最小电流变换到另一相电源,且始终发生在电动机的某一相引接线上,那表示电动机有问题。若电动机+各相线圈的匝数有差异、导线直径有粗细、多根导线并绕时有几根未焊接好、组与组接线错误(包括同相线圈接线错误,A相接B相线圈上等)、线圈反嵌、头尾换错等,都会引发这个弊病。可用电桥测电阻或抽出转子后用低电压测取定子绕组的个相电流的方法检查出来。

2.3.3 解决方法

由于单相运行而损坏的电动机,在拆开检查时就可发现Y接线电动机有两相绕组的外包绝缘全部变色。如果是同相绕组的匝问短路或相邻线圈间的组间短路都只能引起局部线圈损伤。若是像剪发生故障,那就会“放炮”,把绕组电击熔断和形成凹坑,且有明显铜珠溅在绕组或机座内。假使相问短路发生在槽内(如上下线圈的狭条绝缘未封垫好),不仅会使线圈熔断,而且连槽楔和铁心都会受到损坏,最严重时,可将硅钢片表面熔成一体。电动机功率越大,电压越高,这种可能性也越大。在修理时,若不将熔成一体的硅钢片表面清理干净(可以锉、凿、甚至于钻孔除去这一部分铁心),在修复电动机后未曾交货前就会发生线圈烧毁。总之,绕组的损坏可用测电阻、看色泽、测电流等方法来判定。

3 结语

本文着重分析了三相异步电动机的故障原因,查找及解决方法,把发生各种故障时产生的现象列出,方便故障判断,并把在三相异步电动机安装修理过程中容易犯的错误提出,防止了由于认为原因造成的设备损坏。

参考文献

[l]黄幼桐著.电机维修及计算.广东科技出版社,2000年.

[2]姚光国主编.常用异步电动机的修理.上海交通大学出版社,1996年.

[3]邵海忠主编.最新实用电工手册.化学工业出版社,2006年.