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三相异步电动机绕组局部烧毁的原因及应对措施

时间:2012-08-06 来源:www.dqjsw.com.cn 编辑:李亮 点击:次 字体设置:
  本文着重探讨了“三相异步电动机绕组局部烧毁的原因及应对措施;三相异步电动机一相或两相绕组烧毁(或过热)的原因及措施”等两个方面的问题,由于大部分电机使用年限较长,且不少电机长年累月运行在较恶劣的环境中,电机烧毁的事故常有发生,严重影响着生产的安全、可靠性。现针对电机烧毁原因及相应措施做以简要分析和介绍,希望能对从事电气工作和安全管理工作的人员有所帮助。  
  三相异步电动机烧毁的现象在电机故障中是常见的故障之一。要想减少这种问题的发生,从使用者的角度考虑,首先,要根据自己的使用环境选择相应防护等级的电动机,如果电机工作环境差可以选用防护等级较高的电机。其次,使用者在电机选型上要与所带的设备相匹配以避免过载烧。正确选用电机后仍然可能会发生烧包的现象,原因大致有以下几种:

  三相异步电动机局部绕组烧毁的原因及措施

  1.由于电机本身密封不良,电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,电机绕组绝缘受到浸蚀,最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏。
  应对措施:(1)尽量消除电机周围环境中的跑冒滴漏现象;(2)检修时注意搞好电机的每个部位的密封,例如在各法兰涂少量704密封胶,在螺栓上涂抹油脂,必要时在接线盒等处加装防滴溅盒,如电机暴露在易侵入液体和污物的地方应作保护罩;(3)对长期在潮湿环境中运行的电机,可考虑在电机绕组端部增加防潮加热带。(4)加强检查,缩短保养周期。
  2.由于轴承损坏,轴弯曲等原因致使定、转子磨擦(俗称扫膛)引起铁心温度急剧上升,烧毁槽绝缘、匝间绝缘,从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。轴承损坏一般由下列原因造成:①轴承装配不当,如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③电机端盖装配后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高,且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥轴承本身存在制造质量问题,例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑦电机长期不运行,油脂变质,轴承生锈而又未进行检修。
  应对措施:①卸装轴承时,一般要对轴承加热至80℃-100℃,如采用轴承加热器,或者在压力机上压装轴承(小型号电机多采用此方式),只有这样,才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗,轴承腔内不能留有任何杂质,填加油脂时必须保证洁净。③组装电机时一定要保证定、转子铁心对中,不得错位。④电机外壳洁净见本色,通风必须有保证,冷却装置不能有积垢,风叶要保持完好。⑤对于长期不用的电机,使用前必须进行必要的拆机检查,更新轴承油脂。
  3.由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦,导致绕组局部烧坏。
  应对措施:电机在更新绕组时,必须按原数据嵌线。加热电机绕组,绝缘漆变软后可适当整形使端部变短。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组,电机转子抽出时必须将转子抬起,防止转子铁心碰坏线包。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机重新装配前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查。
  4.由于长时间过载或过热运行,绕组绝缘老化加速,绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。
  应对措施:①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动,必要时需对电机转子做动平衡试验。

  三相异步电动机一相或两相绕组烧毁(或过热)的原因及措施

  如果出现电动机一相或两相绕组烧坏(或过热),一般都是因为缺相运行所致。在这里不作深刻的理论分析,仅作简要说明。
  当电机不论何种原因缺相后,电动机虽然尚能继续运行,但转速下降,滑差变大,其中B、C两相变为串联关系后与A相并联,在负荷不变的情况下,A相电流过大,长时间运行,该相绕组必然过热而烧毁。
  三相异步电动机绕组为Y接法的情况:电源缺相后,电动机尚可继续运行,但同样转速明显下降,转差变大,磁场切割导体的速率加大,这时B相绕组被开路,A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大,长时间运行,将导致两相绕组同时烧坏。
  这里需要特别指出,如果停止的电动机缺一相电源合闸时,一般只会发生嗡嗡声而不能启动,这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场,但当缺一相电源后,定子铁心中产生的是单相脉动磁场,它不能使电动机产生启动转矩。因此,电源缺相时电动机不能启动。但在运行中,电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场,所以,正在运行中的电动机缺相后仍能运转,只是磁场发生畸变,有害电流成分急剧增大,最终导致绕组烧坏。
  应对措施:无论电动机是在静态还是动态,缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时,由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时,缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时,必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。杜绝缺相运行。
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