三相異步電動(dòng)機(jī)缺相故障與運(yùn)行維護(hù)的研究
三相異步電動(dòng)機(jī)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。但三相異步電動(dòng)機(jī)因缺相運(yùn)行造成燒毀的事故在生產(chǎn)中非常普遍，分析三相電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行后燒毀的故障原因及如何維護(hù)，是防止故障，保證設(shè)備正常運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。其缺相運(yùn)行的故障現(xiàn)象是設(shè)備啟動(dòng)后振動(dòng)異常，異步電動(dòng)機(jī)定子溫度異常。 一、三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行故障產(chǎn)生原因 (1)開關(guān)接觸器的觸頭接觸不良。接觸器選擇不當(dāng)或者觸頭的滅弧能力小，使開關(guān)接觸器動(dòng)靜觸頭粘在一起，開關(guān)接觸器三相觸頭動(dòng)作不同步等都會(huì)造成缺相運(yùn)行；現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣造成觸頭接線氧化或損壞，接觸不良等造成異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行；另外接觸器觸頭磨損嚴(yán)重，表面凸凹不平，使開關(guān)接觸器接觸壓力不足造成異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。 (2)保險(xiǎn)絲熔斷。當(dāng)電動(dòng)機(jī)主回路單相接地或短路引起保險(xiǎn)絲熔斷；保險(xiǎn)絲容量偏小，在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于啟動(dòng)電流沖擊造成熔斷器發(fā)生熔斷；另外保險(xiǎn)絲壓合不好使熔絲斷相。 (3)電動(dòng)機(jī)安裝不當(dāng)，引起導(dǎo)線接頭松動(dòng)、導(dǎo)線受外力損傷或?qū)Ь€斷線而斷相。 (4)熱繼電器選擇不當(dāng)，由于熱繼電器的雙金屬片燒斷引起異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。 (5)異步電動(dòng)機(jī)質(zhì)量不好，某相繞組開路、線圈繞組焊接脫焊或不良、引線與線圈之間接觸不良造成。 (6)其它電器元件質(zhì)量不好，容量達(dá)不到標(biāo)稱的容量，造成觸點(diǎn)損壞、粘死等異常的現(xiàn)象。 二、三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行時(shí)電流的變化 異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于三相電機(jī)負(fù)載為對(duì)稱負(fù)載，三相交流電流大小相等，且小于或等于額定值。如果出現(xiàn)某相斷線后，該相線電流為零，這樣其它兩相線電流會(huì)增大。例如電動(dòng)機(jī)為三角形接法，當(dāng)U相斷開時(shí)，U、W兩相繞組串聯(lián)后再與V相繞組并聯(lián)接在V、W兩相電源上運(yùn)行。在額定負(fù)載不變時(shí)V相繞組的相電流最大是正常運(yùn)行時(shí)的2倍(即為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.16倍)，而U、W兩相的相電流仍不變，而線路上的線電流增大到額定電流的倍。由于V相繞組的相電流比正常運(yùn)行時(shí)增大了一倍，引起繞組過(guò)熱。對(duì)于星形接法的電動(dòng)機(jī)當(dāng)U相斷開時(shí)，V、W兩相繞組串聯(lián)接在電源V、W兩相上運(yùn)行。在額定負(fù)載不變時(shí)，U相電流為零，V、W兩相繞組的電流增大到額定電流的倍引起繞組過(guò)熱。從上述分析兩種電動(dòng)機(jī)接法可知，當(dāng)發(fā)生缺相運(yùn)行時(shí)都會(huì)引起某相繞組(三角形接法)或某兩相繞組(星形接法)的相電流和線電流增大。但增大的電流不能使熔絲熔斷，如果使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期缺相運(yùn)行，溫度上升很快，這樣容易燒毀電動(dòng)機(jī)。 三、三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的后果 (1)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)缺相。星形接法的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子左右擺動(dòng)，并且電動(dòng)機(jī)有強(qiáng)烈的“嗡嗡”聲。電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)、其繞組電流為額定電流的4～7倍。發(fā)熱量為正常溫升的16～49倍，因其迅速超過(guò)允許溫升而使電動(dòng)機(jī)燒毀。三角形接法的電動(dòng)機(jī)可以啟動(dòng)，但有“嗡嗡”聲。 (2)運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)缺相時(shí)。當(dāng)滿載時(shí)缺相，電動(dòng)機(jī)處于過(guò)流狀態(tài)表現(xiàn)為電機(jī)噪聲大，電機(jī)轉(zhuǎn)速急速下降且無(wú)力，電機(jī)溫度急速上升導(dǎo)致燒壞電機(jī)；當(dāng)輕載運(yùn)行電動(dòng)機(jī)斷相時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)因?yàn)閼T性的作用下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，但轉(zhuǎn)速偏低，未斷相的繞組電流迅速增加，使這相繞組由于溫升過(guò)高而被燒毀。因此，一般在電動(dòng)機(jī)的控制電路上都會(huì)設(shè)置有斷相保護(hù)。 四、三相異步電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行的保護(hù) (1)正確選擇熔體的容量和安裝熔體。正常情況下熔體額定電流公式為： 額定電流＝Ｋ×電動(dòng)機(jī)的額定電流 一般耐熱容量較大的熔斷器Ｋ值取1.5～2.5；耐熱容量較小的熔斷器Ｋ值?。础丁? (2)短路保護(hù)。要及時(shí)切斷對(duì)電動(dòng)機(jī)及其線路的短路大電流，否則短路電流會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)、線路及其他設(shè)備。對(duì)于500伏以下的低壓電動(dòng)機(jī)，一般采用熔絲或斷路器的電磁瞬時(shí)脫扣器作短路保護(hù)。 (3)過(guò)載(過(guò)負(fù)荷)保護(hù)。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載電流，熔絲不一定能起到切斷線路作用。因此要專門設(shè)置切斷過(guò)載電流的保護(hù)裝置，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載20%運(yùn)行時(shí)，熱繼電器在20分鐘內(nèi)動(dòng)作切斷電源。一般情況下電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)采用熱繼電器或斷路器的熱脫扣器。 (4)斷相運(yùn)行保護(hù)。缺相運(yùn)行保護(hù)也是一種過(guò)載保護(hù)，而一般的熱繼電器不能可靠的保護(hù)電動(dòng)機(jī)免于缺相運(yùn)行，所以在條件允許時(shí)，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。 (5)失壓和欠壓(低電壓)保護(hù)。為了防止電動(dòng)機(jī)在過(guò)低電壓下啟動(dòng)和運(yùn)行，以及電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中突然斷電后又恢復(fù)供電時(shí)的自啟動(dòng)，一般均采用失壓和欠壓保護(hù)。交流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)、斷路器的失壓脫扣器、自耦減壓?jiǎn)?dòng)器的欠壓脫扣器及電壓繼電器都可起失壓和欠壓保護(hù)作用。當(dāng)電源電壓低到額定電壓的3 5%-7 0%時(shí)
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