电动机单相运行和综合保护的讨论

电动机单相运行故障和综合保护的讨论陈传军(中国水电三局基础建筑分局陕西西安)【摘要】随着工业技术的飞速发展，现代化工业迅然崛起，电动机在工业生产中发挥了巨大的作用，应用非常广泛，在工业制造领域，航空航天领域，交通运输领域，汽车制造领域，医疗医药领域以及民用机电领域都发挥着巨大的作用和不可替代的位置。然而在生产过程中电动机因选择容量不当，熔丝选配不当，热继电器容量选择不当以及没有正确配置电动机综合启动保护器而造成的烧毁事故比例较大，怎么减少电机运行事故率，大力提高电动机的使用效率，降低维修成本，是一个值得认真研究讨论的问题，我根据自己多年的维护维修工作实际经验和相关资料查询，提出电动机单相运行和综合保护的研究讨论，以供参考。【关键词】多领域电机容量综合保护降低成本1.电动机的分类1.1按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。1.2直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可划分：永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机划分：串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。1.3永磁直流电动机划分：稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。1.4交流电机还可分：单相电机和三相电机。按结构和工作原理划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机可划分：三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机可划分：单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。1.5按起动与运行方式划分：电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。1.6按用途划分：驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机划分：电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。控制用电动机又划分：步进电动机和伺服电动机等。1.6按转子的结构划分：笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）1.7按运转速度划分：高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。在这里我们主要讨论三相异步电动机的单相运行及综合启动保护问题。2.电机容量的选择：电机的选择主要是电机名牌容量的选择，如果容量选择小了，一是不能发挥机械设备的能力至使生产效率降低，再就是电动机时间过载情况下运行，可能会过早损坏，同时还会出现启动困难，经不起冲击负载。容量选择过大，设备投资增加，电动机长时间在轻载状态下运行，对异步电动机而言使用效率和功率因数都会不高。那么我们合理选择电动机的容量就要从一下几方面入手。2.1电动机的允许最高工作温度必须小于电动机绕组绝缘材料等级所允许的最高温度，以免电动机在运行过程中温升造成绝缘材料因温度升高而损坏。2.2过载能力电动机在运行过程中必须有一定的过载能力。所选电动机的最大转矩或最大工作允许电流必须大于电动机工作过程中可能出现的最大负载转矩和最大负载电流。2.3启动能力。由于鼠笼式三想异步电动机启动转矩一般比较较小，那么电动机必须选择有可靠启动力矩的电动机，以免电动机启动困难。3电动机单相运行产生的原因及预防：3.1熔断器熔断熔断器熔断主要是因为电动机主回路单相接地或相间短路所造成，所以必须选择适应工作场所环境条件的电动机正确安装低压电器和线路，并且要定期检查，加强日常维护保养工作，及时排除各种隐患。3.2熔断器非故障性熔断只要是熔体容量选择不当，容量偏小，电动机在启动时，受启动电流的冲击熔断器发生熔断。熔断器非故障性熔断是可以避免的，不能片面的以为熔断器能躲避过电动机启动电流冲击，熔体容量选择越小就越好，这样才能保证电动机的安全运行，其实熔断器只能保护电动机运行时单相接地或者相间短路，绝不能做为电动机的过负荷保护。所以熔体的选择将非常重要，一定正确的选择熔体容量。3.3熔体容量的正确计算：一般熔体的计算公式额定电流=K×电动机的额定电流。耐热容量较大的熔断器（有填料的）K值一般选1.5-2.5耐热容量较小的熔断器K值可选4-6电动机所工作的负荷负载不同K值也相应的不同，如电机的负载为风机那么K至相应选择大一点，如果电机负荷不大，K值可相应的选取小一点，根据电动机的负荷负载不同K值得选择做相应的调整。熔断器的熔体和熔断器座之间要接触良好，否则会引起熔断器整体发热，从而造成非故障性熔断。在电动机接线安装过程中，应采用恰当的接线方法和正确的维护方法。对于铜-铝过度接线一定要使用铜-铝过度接头，如果没有铜铝过度接头一定要在铜接头处做挂锡处理，然后接线。对于大容量插入式熔断器，在接线处加垫一层0.2毫米的铜皮，导电效果会更好。经常检查，调整熔断器熔体和熔体座之间的接触压力。几线时注意不要划伤熔体，适当紧固，螺丝必须加弹簧垫片。4.主回路的故障4.1接触器动静触点接触不良，主要原因是接触器选择不当，触头灭弧能力不够造成部分触头粘在一起，启动时三相触点不同步，造成电动机单相运行，也可造成配电柜控制按钮不能停止电动机工作，一定要选择合适的接触器。4.2使用环境恶劣，如（特别潮湿，震动和有腐蚀性气体）的工作环境，一定要选择相适应的电器元件或强制改善施工环境，定期更换元件。4.3定期的检查维修，接触器触点表面磨损严重，触点凸凹不平接触面减小，使接触压力不足造成单相运行的。可根据实际情况对磨损的触点予以更换或取下触头用油挫轻轻打磨，严禁使用砂纸打磨，以免残留的沙粒影响触头触点的接触发生故障。4.4热继电器选择不当热继电器选择不当造成热继电器双金属片烧断，造成电动机单相运行。所以要选择合适的热继电器并调好热继电器上的电流参数，尽量避免电动机过载过负荷运行。4.5导线和电缆的安装施工过程中，严格遵守规范，仔细认真，文明施工，以免造成导线电缆断线或导线电缆受外力作用而断相。4.6不使用不合格的电器元件，以免容量达不到标称的容量，造成触点损毁，触头粘连烧死等不正常的现象发生。4.7电动机本身质量部好，绕组接线不良或脱焊，绕组绝缘等级不达标，引线与线圈接触不良，造成单相运行的，可选择口碑较好的电动机品牌。5单相运行的分析和维护根据电动机接线方式的不同，在不同的负载下，发生单相运行时的电流也不同，因此采用的保护办法也不尽相同。Y型接线的电动机发生单相运行时，电动机的相电流等于线电流，电流的大小与电动机所带的负载有关。三角型接线的电动机内部断相时，电动机变成V型接线，相电流和线电流均与电动机的负载成比例增长，在额定电流负载下，两相相电流增大1.5倍，一相线电流增加到1.5倍，其他两相线电流增加√3╱2倍。三角型接线的电动机外部断线时，此时电动机两相绕组串联后与第三相绕组并联接于两相电压之间，线电流等于绕组并联之后电路的电流之和，与电动机负荷成比例增长，在额定负载情况下，线电流增加√3╱2倍，串接的两绕组电流不变，另外一相的电流增加√1╱2倍，在轻载的情况下线电流从轻载电流增大道额定电流，串接的两相绕组电流保持轻载电流不变，第三相绕组电流增加到1.2倍左右。故三角形接线的电动机在单相运行时，其相电流和线电流不断随断线处不同发生变化，而且随负载的不同而发生变化。综上所述，电动机单相运行无非是以下一些原因造成的。5.1环境恶劣造成电源断相。5.2熔断器熔体非正常性熔断造成断相。5.3启动设备及导线触头烧伤损坏，松动，接触不良，选择不当造成电源断相。5.4电动机定子绕组一相断路或新电机本省故障。5.5启动设备故障。只要我们在施工时认真安装，在正常运行和维护过程中严格按标准执行，一定可以减少或避免电动机单相运行所带来的不必要的经济损失。6电动机综合保护启动。由于有些工程前期计划不合理，使的施工场所供电距离较远，线路敷设环境复杂，输电线路容易受外力破坏，造成电缆损坏，供电缺相，电机单相运行，有时因为变压器高压熔断器熔断变压器缺相运行，也会造成工作中的电动机单相运行损毁电动机。下面就电动机的综合保护做一些讨论。6.1有些电源供电不稳定的施工环境，要在施工场所总电源开关下设电动合闸的空开，合闸线圈应接在由两个并联在三相线电压的中间继电器上，并使线圈的供电从两个中间继电器主触点常开触点上串联而来，这样不论三相线路任何一相出现断相，中间继电器都会释放，切断合闸线圈使开关断开，从而保护了所有电动机避免单相运行。6.2使用电动机综合启动保护器，根据现有的产品型号，有以电动机额定电流做参数选择适当保护器型号的，另一种是根据电动机额定功率选择保护器型号的，只要恰当的选好保护器的型号，就可以避免电动机单相，欠压，过载运行，选装综合启动保护器是现阶段电动机综合保护的可靠方法。只要我们在工作中不断的摸索，加强对电器设备的维护与保养，勤巡查，常动脑，勤思考，常检查，认真对待出现的问题及时排除隐患，就可以让企业减少不必要的投资费用以及设备故障所造成的损失，对我自己的实际能力和水平都会有大幅的提高。参考文献：刘秀谦：《电动机单相运行的原因及预防》科技信息2009-01-25期邢志超：《电动机单相运行的防护》黑龙江科技信息2009-11-15期2012年10月19日