三相電機在運轉中,有多種原因導致溫升過高,只有找對原因,才能對故障進行有效的排除。小編總結了以下15個導致電機溫升過高的原因:
1、定子繞組匝間或相間短路或接地,使電流增大,調損增加而過熱。若故障不嚴重,只需重新加包絕緣,嚴重的應更換繞組。
2、定子一相繞組斷路或并聯(lián)繞組中某一支路斷線,引起三相電流不平衡而使繞組過熱。
3、籠型轉子斷條或繞線轉子線圈接頭松脫,引起維修網(wǎng)電流過大而發(fā)熱。可對銅條轉子作焊補或更換,鑄鋁轉子應更換轉子。
4、軸承損壞或磨損過大等,使定子和轉子相碰擦,可檢查軸承是否有松動,定子和轉子是否裝配不良。
5、負載過大,應減輕負載或換用大功率的電機。
6、被帶作業(yè)機械有故障而引起過載,應檢查被帶機械,排除故障。
7、起動過于頻繁,應減少起動次數(shù)。
8、使用環(huán)境溫度過高(超過40℃),使三相進風太熱,散熱困難,應采取降溫措施。
9、電機內(nèi)外積塵和油污太多,影響散熱,應消除灰塵和油污。
10、電機風道阻塞,通風不暢,進風量減小,應消除風道口雜物及污垢。
11、電機內(nèi)風扇損壞,裝反或未裝,應進行正確安裝,損壞的風扇應修復或更換。
12、當電壓超過電動機額定電壓10%以上,或低于電機額定電壓5%以上時,電機在額定負載下容易發(fā)熱,溫升增高,應檢查并調整電壓。
13、三相電源電壓相間不平衡度超過5%,引起三相電流不平衡,使電機額外發(fā)熱,應調整電壓。
14、一相熔絲斷路或電源開關接觸不良,造成缺相運行而過熱,應修復或更換損壞的元件。
15、三相電機繞組接線有錯,誤將星形接成三角形,或誤將三角形接成星形,在額定負載下運行,都會使電機過熱,應檢查糾正。
三相異步電機概念:轉子的轉速低于旋轉磁場的轉速,轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流,并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉矩,實現(xiàn)能量變換。
什么是三相異步電機過載
三相異步電機的過載是指其在某個允許的時間內(nèi)流過電機的電流超過額定電流。
舉個簡單的例子,380V 7.5KW三相異步電機,額定電流15A,但在實際用中可以讓電流流過20A,**允許時間只能是1min。所以電機的過載能力是20/15=133% /1min。
三相異步電機的過載能力
三相異步電機的過載能力是指即**轉矩標幺值與額定轉矩標幺值之比,可以理解為三相異步電機實際能夠負載的**負荷與額定負載負荷的比、比值越高、過載能力就越好、電機性能比較好。
三相異步電機過載癥狀
1.電機發(fā)熱量增大
2電機有低鳴聲,振動一般
3.電機轉速下降,甚至可能下降到零
4.如果負載劇烈變化,會出現(xiàn)電機轉速忽高忽低
三相異步電機過載原因有哪些
1、拖動的機械有故障
當被拖動的機械有故障,轉動不靈活或被卡住,都將使電動機過載,造成電動機繞組過熱。
2、拖動的機械負載工作不正常
設備雖然配套,但所拖動的機械負載工作不正常,運行時負載時大時小。
3、當設備不配套,電機的負載功率大于電動機的額定功率時,則電機長期過載運行(即小馬拉大車),會導致電機過熱。
4、檢查外接的電源電壓,若是電壓過低可能會造成此現(xiàn)象。
異步電機對電源電壓的波動非常敏感,運行時間,若電壓降的太多,會降低它的過載能力和啟動轉矩,甚至會出現(xiàn)帶不動負載或根本不能啟動的現(xiàn)象,為了確保異步電機的正常運行及對其進行有效的保護,考慮異步電機與保護裝置之間的協(xié)調配合。特別是大容量電網(wǎng)中使用小容量異步電機時,保護的協(xié)調配合更為突出。
三相異步電機的過載保護知識
在電動機的控制回路中,常裝有雙金屬片組成的熱繼電器,它利用膨脹系數(shù)不同的兩片金屬,在過載運行時,受熱膨脹而彎曲,推動一套動作機構,使熱繼電器的一對常守觸狀斷開,起到過載保護作用。一般選擇熱元件時,其動作電流按電動機額定電流的1.1~1.25倍選擇。
過載保護裝置與電機的協(xié)調配合
(1)過載保護裝置的動作時間應比電機起動時間略長一點。電機過載保護裝置的特性只有躲開電動機起動電流的特性,才能確保其正常運轉;但其動作時間又不能太長,其特性只能在電機熱特性之下才能起到過載保護作用。
(2)過載保護裝置瞬時動作電流應比電機起動沖擊電流略大一點。如有的保護裝置帶過載瞬時動作功能,則其動作電流應比起動電流的峰值大一些,才能使電機正常起動。
(3)過載保護裝置的動作時間應比導線熱特性小一點,才能起到供電線路后備保護的功能。
一般過載保護裝置不具有分斷短路電流的能力。一旦在運行中發(fā)生短路,需要由串聯(lián)在主電路中的短路保護裝置(如斷路器或熔斷器等)來切斷電路。若故障電流較小,屬于過載范圍,則仍應由過載保護裝置切斷電路。故兩者的動作之間應有選擇性。
做好三相異步電機保護的目的,是為了“防患于未然”,或在發(fā)生事故時,防止事故擴大,殃及電網(wǎng)及周圍的設備。過載和短路保護對低壓三相異步電機是不可少的。所以這是我們在使用三相異步電機時一定要注意的問題。
制定三相異步電動機的行業(yè)標準,方便實行統(tǒng)一化管理。無規(guī)矩不成方圓,行業(yè)的發(fā)展少不了統(tǒng)一化管理,制定行業(yè)標準尤為重要。今天我們就說一下有關歐盟對三相異步電動機能效標準有什么樣的制定,首先歐盟將電動機的效率水平分為EFF1、EFF2和EFF3三級,其中,EFF3電機為低效率電動機,EFF2電動機為效率改善電動機,EFF1電動機為電動機。該協(xié)議規(guī)定制造商應在產(chǎn)品銘牌和樣本數(shù)據(jù)表上列出效率級別的標識及效率數(shù)值,以便于用戶選用和識別。該協(xié)議還規(guī)定,制造商除應標明電動機在額定負載時的效率數(shù)值外,還應標明電動機在3/4負載時的效率數(shù)值。該協(xié)議所覆蓋的產(chǎn)品為全封閉扇冷型三相異步電動機,功率范圍為1.1~90 kW,極數(shù)為2、4P,電壓為400 V、50 Hz、S1工作制(即連續(xù)定額),標準設計(即其起動性能符合IEC60034-12中N設計的技術要求)。
由于許多國家和地區(qū)都相繼制訂了低壓三相異步電動機的能效標準,如美國、加拿大、歐盟、澳大利亞和新西蘭、巴西、中國等,又由于在有關電機的標準定義方面存在較大的差異,給各國對電機的認同及全球貿(mào)易帶來了一些障礙,所以國際電工委員會制定了新的有關三相異步電動機的條約標準,更好的實現(xiàn)三相異步電動機在全球統(tǒng)一使用生產(chǎn)的計劃。落實到實處,制定三相異步電動機行業(yè)標準很重要,這樣方便我們統(tǒng)一管理,您只要報一個型號參數(shù),我們就能很快的匹配到你所需要的三相異步電動機 。
1、三相電動機電源電壓不平衡度較大。
2、定子繞組有嚴重的匝間短路故zhi障。
3、軸承質量不符合要求,或軸承裝配存在問題,造成軸承與軸承室同軸度不符合要求。
4、由于機械加工的原因,使軸承室與機座止口的同軸度不符合要求,或轉軸軸承檔與轉子鐵芯外圓的同軸度不符合要求等。
5、電動機整體機械結構的固有振動頻率剛好與通電運轉產(chǎn)生的振動頻率相吻合,致使產(chǎn)生整機運行時的共振。這一問題在使用變頻器供電時,有時會在某一頻率段產(chǎn)生。
6、軸承室的直徑過大或過小,或存在較大的錐度。
7、活動端的軸承,因軸承蓋止口高于設計值,或軸承室深度不符合要求、轉軸軸承檔的距離大或小,造成軸承在軸向位置不正確,甚至被卡死。
8、放置的波形彈簧多或少,或彈力過大或過小,使活動端的軸承不能活動或活動量過大。
9、三相異步電動機轉子不平衡量超出允許數(shù)值或鐵芯“馬蹄”現(xiàn)象較嚴重。
10、定子、轉子氣隙不均勻。
11、定子、轉子鐵芯軸向未對齊。
12、轉子鐵芯與軸脫離。此時將發(fā)出較大的異響,同時轉速較低。
13、轉子導條有嚴重的細條或斷條。
14、對于繞線轉子電動機,轉子繞組有斷相或接近斷相故障。其原因可能是:①電刷未與集電環(huán)接觸或斷線;②轉子引出線斷開;③轉子繞組端部的并頭套脫落;④集電環(huán)導電桿與滑環(huán)連接不良等。通過測量轉子電路的直流電阻確定故障原因。
15、對于繞線轉子電動機,轉子繞組有嚴重的匝間或相間短路故障。通過測量轉子電路的直流電阻確定故障原因。
16、由于異物的作用造成轉子轉動受阻。
17、風扇或其他運轉部件安裝不符合要求或配合松動等原因,與固定部件(eg:端蓋或風扇罩)相擦。
18、風扇不平衡或有較大的偏擺。
無刷無環(huán)繞線式異步電動機的推出無疑是電機發(fā)展史上的一項進步,它使傳統(tǒng)繞線式電動機甩掉了龐大復雜的起動系統(tǒng),不但可以直接起動,保持了原電機的起動性能,而且在負載變動時又具有增力和穩(wěn)速功能,操作簡單,少維修,避免了常規(guī)繞線式電機帶滑環(huán)電刷摩擦產(chǎn)生的火花和導電粉末被吸入電機內(nèi)部而燒毀電機、控制柜時間繼電器失控等一系列問題,提高了電機的可靠性。輔以節(jié)能型電控柜裝置,可節(jié)電10—30%。
電機采用無刷無環(huán)運行,操作簡單,安裝拆卸方便,可大大減少維修費用。并可根據(jù)機械負載的特性,自動改變起動電阻的大小,調節(jié)起動轉矩和起動電流,使電動機處于起動狀態(tài)。
能在保持電機起動轉矩不變的情況下,使起動電流從7Le降到1.6Le,并能以大轉矩起動電機。它由電阻起動裝置發(fā)展而來,具有如下優(yōu)點:
① 無刷液阻真空電機起動器根除使用滑環(huán)、碳刷時所造成的各種危害。去掉傳統(tǒng)、復雜的起動裝置,操作方便。并可大大減少維修費用。
② 節(jié)省安裝空間和二次回路電纜,減少起動裝置的功率消耗,節(jié)約了電能。
③ 起動控制由起動器根據(jù)電機的轉矩自動完成。避免了其它起動裝置不能根據(jù)負載的大小自動跟蹤電機起動過程而造成電機或起動器損壞等不良現(xiàn)象。
④ 電機運轉過程中,如出現(xiàn)堵轉現(xiàn)象。隨著電機轉速的降低,起動器會自動投入運行,達到增加電機轉矩,減少起動電流的目的。
⑤ 克服了定子控制式電機軟起動器的起動轉矩與起動電流的平方成正比這一缺陷,在降低電機起動電流的同時增加電機起動轉矩,并能以轉矩起動電機,采用無刷運行,去掉了傳統(tǒng)、繁瑣、多觸點元件組成的起動裝置,基起動裝置的功率損耗及電機的起動時間比定子控制式電機軟起動器減少10倍以上,但起動器的綜合價格不及其它軟起動器的1/3。
⑥ 起動電阻直接安裝在電動機的轉軸上,利用電機旋轉時產(chǎn)生的離心力作為動力,控制電阻的大小,達到減少電機起動電流、增加起動轉矩,實現(xiàn)無刷自控運行的目的。
⑦ 采用防銹、防變質、防凍(冰點心—40度)、防沸(沸點為120度)防起動液、提高起動器使用壽命。
⑧ 設置排氣閥,在電機轉速達到額定轉速后,自動打開排氣閥,保證起動器的可靠運行。
當異步電機定子繞組接到三相電源上時,定子繞組中將流過三相對稱電流,氣隙中將建立基波旋轉磁動勢,從而產(chǎn)生基波旋轉磁場,其同步轉速決定于電網(wǎng)頻率和繞組的極對數(shù)這個基波旋轉磁場在短路的轉子繞組中感應電動勢并在轉子繞組中產(chǎn)生相應的電流,該電流與氣隙中的旋轉磁場相互作用而產(chǎn)生電磁轉矩。由于這種電磁轉矩的性質與轉速大小相關,下面將分三個不同的轉速范圍來進行討論。
為了描述轉速,引入?yún)?shù)轉差率。轉差率為同步轉速,與轉子轉速n之差(-n)對同步轉速之比值,以s表示。
當異步電機的負載發(fā)生變化時,轉子的轉差率隨之變化,使得轉子導體的電勢、電流和電磁轉矩發(fā)生相應的變化,因此異步電機轉速隨負載的變化而變動。按轉差率的正負、大小,異步電機可分為電動機、發(fā)電機、電磁制動三種運行狀態(tài)。
1.電動機狀態(tài)
當0<n<,即0<s<1時,轉子中導體以與n相反的方向切割旋轉磁場,導體中將產(chǎn)生感應電動勢和感應電流。由右手定則和左手定則,該電流與氣隙磁場相互作用將產(chǎn)生一個與轉子轉向同方向的拖動力矩。該力矩能克服負載制動力矩而拖動轉子旋轉,從軸上輸出機械功率。根據(jù)功率平衡,該電機一定從電網(wǎng)吸收有功電功率。
如果轉子被加速到,此時轉子導體與旋轉磁場同步旋轉,它們之間無相對切割,因而導體中無感應電動勢,也沒有電流,電磁轉矩為零。因此在電動機狀態(tài),轉速n不可能達到同步轉速。
2.發(fā)電機狀態(tài)
用原動機拖動異步電機,使其轉速高于旋轉磁場的同步轉速,即n>、s<0,轉子上導體切割旋轉磁場的方向與電動機狀態(tài)時相反,從而導體上感應電動勢、電流的方向與電動機狀態(tài)相反。電磁轉矩的方向與轉子轉向相反,電磁轉矩為制動性質。此時異步電機由轉軸從原動機輸入機械功率,克服電磁轉矩,通過電磁感應由定子向電網(wǎng)輸出電功率(因導體中電流方向與電動機狀態(tài)相反),電機處于發(fā)電機狀態(tài)。
3.電磁制動狀態(tài)
由于機械負載或其它外因,轉子逆著旋轉磁場的方向旋轉,即n<0、s>1,此時轉子導體中的感應電動勢、電流與電動機狀態(tài)下的相同,轉子轉向與旋轉磁場方向相反,電磁轉矩表現(xiàn)為制動轉矩。此時電機運行于電磁制動狀態(tài),即由轉軸從原動機輸入機械功率的同時又從電網(wǎng)吸收電功率(因導體中電流方向與電動機狀態(tài)相同),兩者都變成了電機內(nèi)部的損耗。
隔熱性能強的三相異步電動機在導熱殼體的外表面上設置有散熱片,散熱片設置有多個,且以導熱殼體的旋轉軸為中軸圓形分布,散熱片位于散熱通道的內(nèi)部,散熱通道位于導熱殼體和隔熱殼體之間,隔熱殼體與導熱殼體一體成型,導熱殼體的外表面上設置有散熱通孔,散熱通道與導熱殼體內(nèi)部相通。
這種高壓三相異步電機解決了現(xiàn)有的三相異步電機大多數(shù)外表面上的散熱機構置于外部空氣中自然散熱效果不佳的問題。
粉塵防爆型高壓三相異步電動機含有定子、轉子、軸承裝置、端蓋、高壓接線盒、輔助接線盒、外風扇和端罩。定子含有機座和有繞組定子鐵芯,轉子含有轉子體、電動機的軸、平衡環(huán)和內(nèi)風扇,機座和端蓋連接在一起形成一個密封空間,有繞組定子鐵芯、轉子體、電動機的軸、平衡環(huán)和內(nèi)風扇設置在該密封空間中,電動機的軸的兩端通過軸承裝置分別安裝在兩個端蓋的中部,電動機的軸的一端從端蓋中伸出,外風扇安裝在該伸出的電動機的軸的一端,端罩罩在外風扇的外面,高壓接線盒和輔助接線盒設置在機座的上部且與機座密封連接。
粉塵防爆型高壓三相異步電動機具有散熱性和防護性較好等特點。
高壓三相異步電機的軸承配置結構由左端部件和右端部件構成。左端部件包括左甩油盤、左軸承外蓋、左端蓋、左軸承內(nèi)蓋;右端部件包括右軸承內(nèi)蓋、右端蓋、預緊力彈簧、右軸承外蓋及右甩油盤。左端部件采用左深溝球軸承裝在左端蓋上,左深溝球軸承兩邊有左軸承外蓋和左軸承內(nèi)蓋固定,左軸承外蓋與左深溝球軸承之間裝有左甩油盤;右端部件采用右深溝球軸承裝在右端蓋上,右深溝球軸承兩邊有右軸承外蓋和右軸承內(nèi)蓋固定,右軸承外蓋與右深溝球軸承之間裝有右甩油盤和預緊力彈簧。
高壓三相異步電機的軸承配置結構簡單、緊湊、合理;消除了電機在軸向力較大時軸承內(nèi)圈與轉軸發(fā)生相對位移,減少了電機發(fā)生故障的可能,提高了電機運行的可靠性。高壓三相異步電機操作方便,加工時間短,成本低,噪聲小,工藝性好。
壓縮機的高壓三相異步電機主要采用在機座內(nèi)安裝電機軸,由前軸承裝置及后軸承裝置支撐固定。在機座前后分別連接前端蓋及后端蓋,在電機軸上安裝轉子部件,轉子部件上裝有定子部件,在電機軸后端上安裝外風扇,在電機軸前端上安裝法蘭端蓋,風罩連接在機座上。特征是:機座、前端蓋和后端蓋內(nèi)壁分別設有散熱筋;定子部件鐵芯上設有磁性槽楔。
這種高壓三相異步電機結構簡單、緊湊、合理;更適合壓縮機,外形美觀,振動小、噪聲低、性能優(yōu)良、可靠性高、安裝維護方便。