三相异步电动机一相或两相绕组烧毁的原因及对策

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电动机在企业生产中的应用非常广泛,几乎所有的拖动装置,尤其是泵类和风机类的负载中,都离不开电动机。三相电动机由于其功率大、运行稳定、控制简单的特点,因而在水泥生产企业中得到广泛的应用。但在使用现场时有发现电动机线圈烧毁而影响生产。现就异步电动机运行中发现的一些问题做如下几点分析,以供同仁探讨和引起使用者的注意。

电动机烧毁的原因分析

我们通过对烧毁电机的分析知道,不论何种接法的电动机在运行中当电机缺相后,虽然都尚能继续运行,但电机的转速会下降,滑差变大。其两种接线分析如下。

1. 三相异步电动机绕组为Δ接法的情况

在运行中,假设B相电源断线时,B、C两相绕组变为串联关系后与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。实际工作中也是如此,如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。

2. 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。

停止的电动机在缺一相电源合闸时,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但不能启动,而且缺相合闸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。操作工对此一定要引起注意。

相应对策

从上述分析,我们知道了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,由于动力线路(电缆)的过流运行也加速了线路绝缘的老化。因此,为了保障电动机的安全运行,使其在发生缺相运行时能及时停止电动机的运行,避免造成电动机烧毁事故,一般重要电动机都装有保护装置。但是,目前的电动机缺相保护电路大部分采用微机保护或电子式保护装置,元件较多、线路复杂、工作可靠性不高,出现问题时往往失去保护作用,或者工作失常,造成电动机保护拒动或不能合闸。

1.对策一

我们不妨可使用一种原理简单,工作可靠,基本不需维护的保护装置。

其原理为:三相星形接线的中性点,三相负载平衡时中性点电位很低,基本相当于地电位。而当三相电源缺相时,中性点电位会升高至相电压。利用这一特点可对电源的供电情况进行监测,起到缺相保护作用。

其接线:只要将三个相同规格的电容器接成星形,电容器端子分别接A、B、C三相电源,中性点接电压继电器的线圈,线圈另一端接地。电压继电器的常闭接点串接与交流接触器的控制回路中。当A、B、C任一相断开时,中性点电位升高为相电压,电压继电器动作,使交流接触器的控制回路断开,切除电动机电源。本电路中电容器容量不必选得太大,主要是耐压水平足够即可。选择耐压值时应注意,因电压为交流电压,需考虑其峰值,并考虑一系数,留有余地。如果电动机的功率因数较低,可在选择电容器容量时,结合电动机的功率和功率因数,选择合适的电容值,使保护装置同时起到无功补偿的作用。电压继电器的选择主要考虑其整定范围能够满足实际最高电压的要求。

以上主要是针对低压电动机考虑。对于高压电动机,一般属于大型设备,其保护装置比较完善,这里不赘述。

2.对策二

检修运行人员要提高电机的检修质量,做好运行设备的日常维护工作,杜绝缺相运行。在此要强调的是,当我们对电机进行日常维护和检修的同时,必须对电机相应的电机控制中心(MCC)功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。

在三相电动机的运行中,由于种种原因难免出现如三相电源的熔断器一相熔断,或者接触器触点烧损等造成一相接触不良,或由安装维护等原因造成一相断线,都会造成三相电动机缺相运行。因此,我们要从技术和管理二个方面为电力设备做好双重的保护,防止电机烧毁,防止设备损坏,从而确保生产的连续性。

本文转自:三相异步电动机一相或两相绕组烧毁的原因及对策

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