绕线电动机运行中常见问题的分析

孙建松

（唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司，唐山市 063200）

绕线式电动机由于具有启动转矩大、启动电流可以通过转子串联电阻来减小启动电流等优点而广泛应用。我公司拥有4条年产60万吨矿粉的立磨生产线，磨机主电机全部采用型号为YRK900-6、10kV、3000kW的绕线式电动机。在近几年的生产应用中，主电机出现过以下一系列问题，通过分析排查，找到了故障原因并进行针对性的检修和维护，本文就此总结如下。

1 电动机无法正常启动

俗话说“机械设备怕停，电气设备怕开”，实际生产中也确实如此。一般而言，绕线式电动机不启动，可以从接线错误、电压不符合电机铭牌要求、保护装置跳闸、启动设备存在问题、定转子绕组故障、启动负荷大等几个方面入手查找原因。

生产过程中正常停机之后再次启动，一般不会出现因接线错误而导致的电机无法正常启动的情况，而对于新安装或大修后重新接线的绕线式电机往往容易出现接线错误。这里所指的接线错误，主要是指具有差动保护功能的电机侧电流互感器与配电柜之间的接线错误。如果在实际接线过程中发生了这种情况，会在电机启动时因保护装置报差动故障而跳闸。因而在电机侧互感器与配电柜侧互感器接线时，应特别注意安装在不同位置的两个互感器所检测的电流为电动机同一相绕组，方可作为差动保护的同一相接入电动机保护装置。

绕线式电动机均为中高压电气设备，在实际中很少发生因为电压问题导致设备无法开启的情况，除非有多台设备同时开启，导致电源电压降低较大而不能正常开启。

保护装置跳闸是绕线式电动机无法正常开启的最常见也是最主要原因。启动过程中保护装置跳闸一般是因为过流保护和差动保护。导致过流保护的原因有以下三种：（1）保护装置过流保护值设定不合理。（2）负荷过大或存在机械连接故障。（3）绕线式电机本身或者是启动装置存在故障。

当绕线式电动机在启动过程中发生因过流而使保护装置发出跳闸信号时，应首先检查过流保护值设定是否合理。一般来说，绕线式电动机启动电流为额定电流的3到5倍，而保护装置对电机电流保护设定分为电流速断保护和过流保护。在电机启动过程中，电流速断高值起主要保护作用，因而此时只需检查速断高值是否过低，如果低于额定电流的5倍时，可以按照保护装置说明书的要求进行适当放大。放大后，在确认电动机及相关设备无其它故障时，可再次进行启动；其次检查判断是否是因为电动机负荷过大或者机械故障导致的过流跳闸。这种情况一般发生在正常运转时设备突然停机，再次开启时跳闸，此时应该把慢转电机（主要用于立磨检修及在线堆焊，位于绕线电机非负荷侧，通过对轮与电动机进行连接）挂到电动机上，以此判断是否是因为绕线式电动机所拖动的机械设备故障导致电机无法启动。如果排除机械故障，可用慢转电机拖动绕线式电机运转半个小时左右时间后，进行绕线式电机的再次启动；最后检查电机本身或者电动机启动设备故障导致保护装置过流保护。一般情况下，如果是绕线式电动机本身或启动设备故障导致的过流保护，往往会伴随着差动保护。此时需要详细查明到底是哪部分出现了问题。对于绕线式电机本身，可以通过摇表（应采用2500V摇表）对绕线式电机定子绕组及转子绕组进行绝缘检测，如果存在绝缘较低或者差别较大的情况，需要通过专门实验予以检测判定。绕线式电动机一般通过液体变阻器进行启动，我公司曾经发生过因液体变阻器静极板脱落导致电机无法启动的情况。因而当绕线电动机无法正常启动时，作为启动设备的液体变阻器也是重要检查项目。

保护装置因差动保护而导致主电机无法正常启动的原因中，除了电机本身的故障外，大多数情况是因为差动保护线路原因造成的。实际生产过程中，由于立磨震动大等原因，容易发生因电机侧电流互感器接线端子松动而导致的差动保护跳闸，因而在平时设备检修时，应把对电机侧互感器接线端子紧固作为一项重要检修内容。

2 电机过热

在正常运行中，电机过热的原因有以下几点：电压过高或过低、过载、冷却风量不足、电机自身故障等。

因电源电压过高或过低原因导致的绕线电机过热的情况很少发生，而电机本身故障原因导致的电机过热，可以通过运转电流的变化及电机保护装置来进行检查判断。因冷却风量不足导致的电机过热是最常见的原因。绕线式电机冷却风是由装在电机轴上的风扇随着电机转动而产生的，并通过电机壳体顶端的风道吹向电机绕组，从而达到对电机降温的目的。由于矿渣粉生产现场粉尘相对较大，经年累月的运行，容易造成风道堵塞。因而应定期对绕线式电动机的通风道进行冲刷清洗。

3 集电环烧坏和电刷跳火花

绕线式电动机与鼠笼型电动机的主要区别，在于绕线电动机转子绕组三根端线连接到装在转轴上的三个铜质或者钢质滑环上，通过电刷与外电路相连接。绕线式电动机的这种独特结构就导致了容易发生集电环烧坏和电刷跳火花等情况。一般而言，产生这种情况的原因是：电刷与集电环磨合不好、电刷不能全面接触集电环表面、电刷与刷盒配合不好（过松或过紧）、电刷压力不合适、电刷数量不合理、集电环椭圆等。

如果有电刷与集电环表面的接触面积达不到70%以上时，接触面较好的电刷流过电流量较大，发热量较多，容易出现电刷刷辫烧毁的情况，从而进一步加重其他电刷的负荷，严重时会烧毁整相电刷及损坏滑环。所以在绕线式电动机日常维护时，应特别注意电刷与集电环接触面积是否完好。当使用的电刷生产批次不同，可能会由于电刷成份配比的差异，也容易造成电刷及集电环损坏，所以在更换电刷时应尽量使用同一生产批次。

另外，当电刷与刷盒配合过松时，容易导致电刷在刷盒内跳动而产生火花；过紧时，电刷在刷盒内活动量太小，容易卡死而导致集电环过热损坏。当电刷压力小时，电刷容易跳动而产生火花；压力太大时，电刷与集电环摩擦力增大，容易过热而导致集电环损坏。

综上所述，由于绕线式电动机自身的结构特点，需要在使用中进行针对性的维修和保养，以确保生产设备的正常稳定运行。