电动机论文范文

2022-05-08

今天小编为大家推荐《电动机论文范文(精选3篇)》,供需要的小伙伴们查阅,希望能够帮助到大家。摘要:本文围绕电动机的异常现象展开了全面的分析,首先就电动机在运行过程中出现的一系列异常状况以及可能导致其产生的原因进行了全面而详细的分析和介绍。其次对处理电动机异常状况的几点注意事项进行了论述。最后对避免电动机异常状况发生的具体措施进行了介绍。

第一篇:电动机论文范文

大型电动机保护方法分析

摘要:主要针对电动机常见故障进行了分析,根据故障类型提出几种电动机保护方法,为保护电动机提供了很好的理论基础。

关键词:短路;电动机保护;过负荷

1、引言

三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中电动机常常运行在环境恶劣的场合(如高温、高湿、尘埃、腐蚀等),导致电动机的过流、短路、断相、绝缘老化等事故频发,据调查全国约有20﹪的电机因故障被烧毁,近30﹪的电动机带缺陷运行,给正常生活和日常维护造成沉重的负担,特别是高压电动机,大功率电动机容量大,不仅造价高,更因为往往都是应用于大型工业设备的重要场合,一旦发生故障所造成的直接或间接经济损失更为惨重。因而对大型电动机的保护问题被人们广为高度重视。

2、电动机故障特征分析

电动机常见的故障可分为对称故障与不对称故障两大类。对称故障包括过载、堵转和三相短路等,这类故障对电动机的损害主要是热效应,使绕阻发热甚至损坏。此类故障明显特征是电流幅值的显著变化。

不对称故障有:断相、逆相、相间短路、匝间短路等。这类故障是电动机运行中最常见的一类故障,不对称故障对电动机的损害不仅仅是引起发热,更重要的是不对称引起的负序效应能造成电动机的严重损坏。此类故障明显特征是电动机电流出现负序电流和零序电流。

电动机在发生不对称故障时,应用对称分量法可将三相电流分解为正序,负序和零序分量。电动机在正常运行时负序和零序分量没有或很小,一旦发生不对称故障则将会大幅值出现,因此通过检测过流幅值、负序和零序电流分量、电流不平衡率,母线电压为基础的故障判据具有很高的灵敏度和可靠性。

3、电动机保护方法

3.1短路保护

电动机的短路故障是一种比较严重的故障,危害性很大,在进行短路保护时,即要避开起动电流,同时保护装置应是电流速断保护。当电动机定子绕阻短路时,由于短路而产生的短路电流不仅会使绕阻的绝缘破坏,导致电动机损坏,而且会导致供电电网电压下降,从而影响其它用电设备的正常运行。因此必须要装配有短路保护装置。

三相电流速断保护装置是通过检测电动机A、B、C三相工作电流的最大值,算法上能够自动判别电动机是起动时间内还是起动时间后,起动时间内和起动时间后的速断值分别整定,从而可有效地躲过电动机的起动电流,保护装置在判断电动机电流值大于速断保护的整定值后,立即动作,跳开电动机。

3.2不平衡(斷相)保护

有调查表明,由缺相运行造成电动机绕阻烧毁占电动机绕阻修理总数的60﹪—70﹪,缺相故障是一种不对称故障,它是一种比较严重的故障,因此,三相异步电动机的断相保护是非常重要的。

造成断相运行原因有下面几类:

(1)电动机供电电源一线断开;

(2)供电变压器原边一线断开;

(3)一相定子绕阻断开;

(4)多台电动机公用电线断开;

其中供电电源一线直接断开是电机断相运行中最为常见的故障。

3.3接地故障保护

在电动机绝缘被破坏时,将导致绕阻对外壳短路,引起绕阻对地短路故障。在发生绕阻接地故障时,不仅故障电流通过定子铁芯引起铁芯过热,性能变坏,而且使电机外壳带电,严重威胁着操作人员的生命安全,所以要有单相接地保护措施。

电动机接地故障取决于供电系统的中性点接地方式。在直接接地或中性点经电阻接地系统中,此时发生单相接地短路故障,就如多相短路一样,接地短路故障电流将是很大数值,因此需要装配接地保护装置,对于大电流接地系统在满足足够的灵敏度的条件下,可由三相电流互感器的电流之和来取得零序电流或装设专用的零序电流互感器。此时保护装置应速断保护,断开电动机。而对变压器的中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中故障电流仅为几安培,接地故障的动作时间可整定。对小电流接地系统应装设专用的零序电流互感器来取得零序电流。

3.4欠压保护

当供电系统出现短路故障,导致电压降低或电压消失时,电动机转矩急剧下降。在电压恢复电动机自起动时,将有数倍于额定值的大电流流过电动机,使电网电压降低,同时电动机端电压也降低,造成电动机起动困难或根本不能自起动。另外如果供电电压恢复的较慢,则电动机长期处于起动状态,此时,电动机或配电系统均受相当大的起动电流作用,这时在长时间的起动电流作用下,会导致绝缘过热甚至损坏。

由此可见为减少供电系统的电压降,保证重要电动机的自起动,保障电动机的安全,应设置欠压保护,切除不重要电动机和根据生产过程及技术保安条件要求不允许自起动的电动机。这样当供电系统恢复正常时,可保证一部份有必要自起动的电动机顺利起动,同时可人工控制各电动机的先后起动顺序,使电动机的起动电流先后错开,保持供电系统稳定。

3.5过负荷保护

由于电动机长时间处于过负荷状态会引起电动机绕阻过热,最后导致绕阻间绝缘的损坏,所以电动机长时间过负荷运行是不允许的。

过负荷保护实际上是通过电流幅值模拟电机的发热,电动机的热惯性使它具有一种短暂的过载能力,此时短时间的过载仍属于正常运行,只有到热量积累温升达到损坏电动机寿命的程度时,才给予保护。

引起电动机过负荷原因大致如下:

(1)外界原因引起的堵转。

(2)电动机本身机械故障。

(3)由于供电系统电压畸变和电压不平衡,造成三相电流不完全对称,在电流中含有一定的负序分量。因而产生电动机的制动力矩,造成电动机过热。

(4)周围环境情况恶劣,通风不畅,环境温度过高。

(5)频繁地起动、制动等。

3.6 起动保护

电动机在长时间起动状态下,起动电流可使电动机绕阻温升超过容许值,另外频繁地启停电动机也会导致电动机过热。起动时间过长保护是由电流速断保护来实现的。正常的起动完成后电机的运行电流将在额定值附近,而起动时间超过整定的起动时间后,电动机的运行电流仍保持较大的数值,则装置保护动作,跳开电动机,说明起动时间过长,起动不成功。

在起动期间如最大起动电流超出整定值,电流速断保护也动作。起动时间过长保护整定:

(1)起动保护速断电流整定值范围:2~60A,级差0.01A;

(2)起动保护速断动作时间整定范围:0.01~9.99s,级差0.01s;

(3)电动机起动时间整定范围:1~99.9s,级差0.1s。

电动机运行规程中不允许频繁地启动,由于每次起动都会有较大的起动电流而如果起动间隔较短,就能引起电动机过热,所以特别设置了启动时间间隔保护。在规定的起动间隔保护时间内,电动机不会被起动。散热时间间隔整定范围:1~99min,级差1min。

4、小结

本文在对异步电动机保护理论总结的基础上,详细分析了异步电动机的各种故障特征,产生原因及对电动机的影响,并详细介绍了相应的保护原则动作判据及实现方法。

参 考文献

[1]王国强. 电动机的智能保护及处理. 电机电器技术,1999(2):8-10

[2]王汝文等. 用单片微机保护交流电动机的数学处理方法。低压电器。1998(2):19-22

[3]肖纪力等. 智能多功能电机保护装置研究. 电子技术应用,1998(3):35-36

[4]孙涛等. 单片机在三相交流电动机故障检测与保护中的应用. 新浪潮,1997(5):13-15

作者:张松江

第二篇:电动机的异常分析

摘 要:本文围绕电动机的异常现象展开了全面的分析,首先就电动机在运行过程中出现的一系列异常状况以及可能导致其产生的原因进行了全面而详细的分析和介绍。其次对处理电动机异常状况的几点注意事项进行了论述。最后对避免电动机异常状况发生的具体措施进行了介绍。

关键词:电动机 异常故障 原因 注意事项 措施

1 电动机在运行过程中出现的异常状况以及可能导致其发生的原因

1.1 电动机不正常运转

当电动机被启动时,开启开关,在一些情况下电动机表现的不能正常运转,转速难以达到正常的频率,只是发出鸣响,或是根本运转不起来,导致电动机产生这一异常故障的原因可能是:(1)定子在回路的过程中,线路突然断线即保险丝、电缆的接头或是开关的触点等线路的不良接触。(2)转子在回路的过程中线路之间的不良接触或是断线。(3)电动机在运转工作过程中,被电动机带动的机械或是电动机本身被异物卡住。(4)线路的连接出现错误,如将星形线路的两端接反或是误将星形线路看做是三角形线路,并依照三角形线路的连接方式进行连接。

1.2 电动机出现冒烟、冒火的现象

启动电动机使其进入运转状态,在转子和定子之间空气的间隙内,出现冒烟或是火花。这一故障可能是由于电动机在长期的使用过程中轴瓦出现磨损或是中心错位,在运转过程中使定子和转子之间出现相互碰撞,致使电动机转子条出现断裂,进而在启动电动机时就出现了冒烟、冒火的异常现象。

1.3 正常情况下,电动机保护装置被启动

在电动机被检修或是初次安装时,有时电动机会突然的启动其保护装置,导致这一现象出现的原因可能是:(1)被电动机带动运转的机械出现故障。(2)电缆或是电动机本身的电路出现短路。(3)针对线路的短路问题,电动机保护装置所整定的电流动作过小,或是电动机的负荷运行保护装置所能够承受的时间限制不够。

1.4 电动机电流表出现异常

在电动机运行的过程中,其声音突然发生变化且电动机的电流表出现异常,主要表现为电流表指示的电流降到零或是出现异常的上升。可能造成这种现象的原因是:(1)定子在回路的过程中一相出现断线,如开关接触点受到破坏或是由于电流异常保险丝被熔断。(2)电动机系统的电压突然下降。(3)先卷内存在短路。

1.5 定子电流的异常运动

当电动机处于运行状态时,其内部的定子电流突然出现周期性的摆动。造成这一现象的原因有可能是:(1)电动机的变阻器接触点出现破坏。(2)电动机转子条或是线卷当中的接触点发生损坏。(3)电动机的短路装置发生故障。

1.6 电动机定子的异常发热

电动机定子有时会出现异常的发热现象,这是我们观察电流表,发现电流表显示一切正常,定子电流并没有超出正常的发热范围。这可能是由于电动机在长期使用的过程中,没有注意对其进行及时的除尘造工作,致使积垢过多而堵塞风道,使周围的空气不能通畅的流通而引起的发热现象。

1.7 电动机轴承温度过高

造成电动机轴承温度过高的原因可能是:(1)电动机轴承的润花环被卡住。(2)轴承内的润滑油过多、过少或是不洁净其中含有水分等致使轴承的润滑效果不佳。(3)电动机在检修或是新安装后,轴承安装失误出现倾斜、轴承盖过紧或是轴承之间预留的缝隙过小。

1.8 电动机的异常振动

致使电动机产生剧烈的异常振动的原因主要有:(1)电动机的轴承发生损坏。(2)电动机带动运行的机械发生损坏。(3)电动机的静止和转动两部分产生摩擦。(4)电动机和被带动机械中心位置不一致。

2 处理电动机异常状况的几点注意事项

电动机在发生异常时,我们首先要对这些异常状况进行初期的判断,之后根据这些异常状况对导致其产生的原因进行全面的分析,在对这些原因进行逐个排查之后,找到电动机发生异常的真正原因,最后对症下药,对其进行有针对性的处理。在对故障进行处理的过程中有些事项是值得我们注意的:在检修电动机时,如若需更换电动机部件,需使用与原有旧部件质量规格一致的新部件;在对电动机接点进行焊接时,要保证焊接处留有足够的通流面积;要使用质地较软的工具来对电动机的风道进行细心的清理,切勿对电动机绝缘等脆弱部位造成损伤;更换或是补充电动机油脂时,一定要使用电动机所要求的油脂类型;在对电动机内部部件之间的间隙进行调整时,要使用符合标准的量具对其进行精准的测量,将间隙距离控制在规定的范围之内;在对电动机的保护装置进行调整时,一定要根据电动机设计的计算值来对其进行调整;当出现线路连接错误时,一定要按照电动机结构原理图重新对线路进行连接;当电动机的接触点出现接触不良时,在对接触点进行打磨之后必须保证被处理之后接触点的接触压力和面积。

3 避免电动机产生异常故障的措施

电动机异常故障的产生不仅为企业的生产工作带来了巨大的经济损失,同时也为工作人员的人身安全造成了一定的安全隐患。要想有效的减少电动机发生故障的频率,就需要从源头上做起,通过各种方式制定一系列的防范措施,将其防患于未然。具体来说,我们可以通过对国际先进电动机技术的引进,来加强国内电动机维护人员在电动机维护、使用、安装、修理等方面的专业素质;强化对电动机运行的管理工作,严格执行电动机设备的定检、巡检制度,通过对可能导致电动机出现异常的各种原因的分析和总结,做好各项防范工作;坚决避免对电动机进行频繁的启动;保证在负荷承载范围内运行电动机;保证电动机在保护装备安装齐全的情况下运行;对于电动机的运行工作环境要做好通风、清洁工作,为电动机创造一个相对适宜的工作环境;在长期使用过后,必须要按照电动机原生产厂商的设备说明,对电动机的配件、设备进行严格的淘汰制,切勿超期、带病使用电动机。

参考文献

[1] 陈霞,姜广华.自制教具研究电动机的反电动势和输出功率[J].中学物理教学参考,2011(5).

[2] 李平锋,冯兰梅.贯流潜水三相异步电动机结构设计中的几个问题[J].电机技术,2011(3).

[3] 朱秀兰,陈雅娟,周中鉴.交流电动机常见故障分析和处理[J].中国科技信息,2006(9).

[4] 王永生.对三相异步电动机结构及其常见故障的分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(4).

[5] 金勇,刘佳宇,林忠革,等.电动机振动原因和故障的处理[J].齐齐哈尔大学学报,2008(1).

作者:孟宇

第三篇:浅析电动机电机启动常见故障

【摘 要】电动机在我区的使用很广泛,它遍及各行各业的各个角落,在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长,电机烧毁的事故常有发生,而且呈上升趋势,严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。

【关键词】电动机;电机启动;故障

1.电机绕组局部烧毁的原因及对策

(1)由于电机本身密封不良,加之环境跑冒滴漏,使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。

相应对策:①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象;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,如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩;③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期,严重时要及时进行中修。

(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”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。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轴承重新更换加工,电机端盖嵌套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、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够,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由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦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。⑧备机长期不运行,油脂变质,轴承生锈而又未进行中修。

相应对策: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,变压器油煮等,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尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中,不得错位。⑤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。⑥禁止多种润滑油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机,使用前必须进行必要的解体检查,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。

相应对策:电机在更新绕组时,必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组,电机转子抽芯时必须将转子抬起,杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。

(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。

相应对策: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。

(5)电机绕组绝缘受机械振动(如启动时大电流冲击,所拖动设备振动,电机转子不平衡等)作用,使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象,破坏效应不断积累,热胀冷缩使绕组受到磨擦,从而加速了绝缘老化,最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。

相应对策:①尽可能避免频繁启动,特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

2.三相异步电动机一相或两相绕组烧毁(或过热)的原因及对策

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。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。

为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。

特殊情况下,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。

相应对策: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。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜絕缺相运行。

总之,无论是从事电气的工作人员或是管理人员,都要从实际出发,切实落实好设备的维护与维修,以保证生产的正常运行,促进我区的经济建设顺利发展。

作者:孙爱芳

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