淺談水泵三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過熱原因分析及對(duì)策.doc

淺談水泵三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過熱原因分析及對(duì)策 于惠東 （中衛(wèi)市中寧縣紅寺堡揚(yáng)水管理處寧夏中寧751200） 【摘要】隨著改革開放的不斷深入，生產(chǎn)力不斷發(fā)展，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步，各種類型及功率等級(jí)的電動(dòng)機(jī)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們的日常生活中所扮演的角色也越來越重要，可以想象如果它們都集體“罷工”的話，那我們的生產(chǎn)、生活將亂到什么程度，比如：停水、停電、電梯停運(yùn)、冷、暖氣停送等等，將讓我們無(wú)法想象，所以了解它的結(jié)構(gòu)及工作原理，在運(yùn)行中的維護(hù)及停機(jī)保養(yǎng)，使我們能夠在以后的工作生活中更好使用它們，讓它們更好的為我們的生產(chǎn)、生活服務(wù)。 關(guān)鍵詞水泵；三相異步電動(dòng)機(jī)；過熱 Shallowtalkwaterapumpthreedissimilitudesstepelectricmotorcirculatetoleadhotreasonanalysisandcounterplan YuHui-dong 【Abstract】Alongwithreformopenofcontinuouslythorough，productivitycontinuouslydevelopment，work，agricultureproducethetechniqueprogressunremittingly，theelectricmotorofvarioustypeandpowergradeisintheindustry，theagriculturetheproduceandpeopleofthedailyliferoleforplayalsomoreandmoreimportance，canimaginationiftheyallcollectivestrikeofwords，thatourproduce，lifewilldisorderlyarrivewhatextentandforexample：Stopwater，haveapowerfail，theelevatorstopluck，cold，thewarmairstoptosendanetc.，willletwecantimagination，sounderstandingitofstructureandworkprinciple，inthemovementofmaintenanceandshutdowntomaintain，makewecanbebetterinlaterlyoftheworkthelifeusagethey，makethembetterforourproduce，lifeservice. 【Keywords】Waterpump；Threeelectricmotor；Leadhot 一、電機(jī)過熱原因分析 三相異步電動(dòng)機(jī)是電力拖動(dòng)應(yīng)用最多的電氣設(shè)備。造成三相異步電動(dòng)機(jī)損壞必須進(jìn)行檢修及查明原因，多數(shù)因其過熱燒毀所致?，F(xiàn)就造成三相異步電動(dòng)機(jī)過熱的各種因素進(jìn)行淺析和探討。 1.電機(jī)發(fā)熱原因主要有頻繁啟動(dòng)造成過電流發(fā)熱，過載造成的過電流發(fā)熱，散熱不暢引起的發(fā)熱等。因此，選擇電機(jī)的功率時(shí)，應(yīng)考慮電機(jī)的發(fā)熱、允許過載和啟動(dòng)能力三方面因素。電機(jī)里也有線圈，有電阻，通電時(shí)會(huì)發(fā)熱，因此大功率電機(jī)要注意通風(fēng)。電機(jī)中繞組的絕緣材料的耐熱最差，所用絕緣材料都有自身允許的最高溫度，當(dāng)工作過程中的溫度能夠長(zhǎng)期控制在其允許的范圍之內(nèi)的話，絕緣材料的壽命最多可達(dá)20年以上；從另一方面來講，絕緣材料很難一直保持最初的良好性能，會(huì)慢慢變脆，使電機(jī)壽命減短，如果再嚴(yán)重一些就會(huì)導(dǎo)致絕緣材料碳化、變質(zhì)，甚至不再具有絕緣性能，燒毀電機(jī)。由此可知，溫升不協(xié)調(diào)是導(dǎo)致電機(jī)發(fā)生故障的主要原因。下表列出電機(jī)絕緣等級(jí)對(duì)應(yīng)電機(jī)的極限溫度。電機(jī)溫度與周圍環(huán)境溫度之差稱為“溫升”。我國(guó)規(guī)定的環(huán)境溫度為：40。 2.電機(jī)定子繞組在發(fā)熱開始時(shí)，由于溫升較小、散發(fā)熱量較少，大部分熱量被電機(jī)吸收，導(dǎo)致溫升增長(zhǎng)較快。隨溫度升高，散發(fā)熱量不斷增長(zhǎng)，電機(jī)散發(fā)熱量由于負(fù)載不變而維持不變，電機(jī)吸收熱量不斷減少，溫升曲線趨于平緩。最后電機(jī)溫度不再升高，溫升達(dá)到穩(wěn)定值tw，電機(jī)發(fā)熱過程與輸出功率如下式：PN=twAhN/（1-hN）。 對(duì)同樣規(guī)格的電機(jī)欲提高額定功率PN，有3種方法：可以提高額定效率hN，即采取措施降低電機(jī)損耗；提高散熱系數(shù)，即加大流通和散熱面積；提高絕緣材料溫升。 選定使用的電機(jī)，意味著以上三項(xiàng)因素也已經(jīng)被選定，這就需要在日常的工作中必須要時(shí)刻監(jiān)視電機(jī)各部分的溫升。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于電壓過高或過低，負(fù)荷太大或頻繁超過額定電流，軸承不好，轉(zhuǎn)子掃膛或匝間短路，電機(jī)風(fēng)扇壞掉或丟轉(zhuǎn)或風(fēng)帽被堵，散熱片污垢多，周圍環(huán)境溫度高等電氣或機(jī)械方面的原因，這些都極易導(dǎo)致電機(jī)過熱，嚴(yán)重的話會(huì)造成電機(jī)的燒毀。因此我們要及時(shí)的監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行的溫度，當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。 二、造成電動(dòng)機(jī)過熱的內(nèi)部原因 1.電機(jī)生產(chǎn)制造質(zhì)量不好，沒有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，電機(jī)線圈線徑?jīng)]有達(dá)到規(guī)范要求。 2.三相定子繞組發(fā)生短路：長(zhǎng)期運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)，其定子繞組受電流熱效應(yīng)的影響及受潮等因素，使其繞組的絕緣性能降低或損壞，個(gè)別電機(jī)運(yùn)行中存在輕微匝間短路問題，匝間短路會(huì)使繞組的直流電阻與交流阻抗減小，在電壓不變的情況下導(dǎo)致定子繞組中電流的增大，引起電動(dòng)機(jī)過熱，并進(jìn)一步降低繞組的絕緣性能，擴(kuò)大匝間短路范圍，使定子繞組電流進(jìn)一步增加，直至電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重過熱而燒壞；三相定子繞組對(duì)地短路發(fā)生，使三相定子繞組在額定電流的基礎(chǔ)上又增加了一個(gè)對(duì)地電流，同樣會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的過熱或損壞，與此同時(shí)還宜造成工作人員的間接觸電危險(xiǎn)。對(duì)于因繞組絕緣性能下降而造成的匝間或?qū)Φ囟搪返龋舫霈F(xiàn)在繞組內(nèi)部較輕微的，可通過重新浸漆后烘干的方式來恢復(fù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的絕緣性能；而在繞組端部的可以用包纏或襯墊的方式恢復(fù)絕緣；對(duì)于定子繞組匝間短路較多且嚴(yán)重的，采用上述方法又無(wú)法恢復(fù)其絕緣性能的，則必須更換繞組。 3.三相定子繞組發(fā)生斷路：在起動(dòng)或運(yùn)行中的三相異步電動(dòng)機(jī)，如果因某種原因造成一相定子繞組斷路的現(xiàn)象，在很短的時(shí)間內(nèi)就可以使剩余的兩相定子繞組的電流迅速增加而過熱，將電動(dòng)機(jī)燒壞。原因有：在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部主要是接線盒中電源線或繞組線端，因緊固不牢等造成松脫或脫落，或線圈連接處脫焊等，更多的是電動(dòng)機(jī)外部原因所造成，如：主回路中的一相熔斷器熔體熔斷或接觸器主觸頭一對(duì)接觸不良等。 4.三相定子繞組連接錯(cuò)誤：若將三相定子繞組為星形（Y）接法的電動(dòng)機(jī)誤接為三角形使用，則使三相定子繞組實(shí)際承受的電壓超過其額定電壓，結(jié)果使三相定子繞組中的電流也相應(yīng)增大，造成電動(dòng)機(jī)的過熱損壞；再如將三相定子繞組中的一相繞組接反時(shí)，會(huì)造成三相定子繞組的電壓和電流出現(xiàn)嚴(yán)重不平衡，接反的一相繞組首先損壞。對(duì)于兩種錯(cuò)接三相定子繞組的情況是不允許出現(xiàn)的。檢修之后一般都應(yīng)經(jīng)過認(rèn)真的檢查或試驗(yàn)。 5.軸承故障引起的過熱：運(yùn)行電機(jī)軸承質(zhì)量問題，潤(rùn)滑脂干涸、過少或過多引起軸承故障，會(huì)造成不同程度的電動(dòng)機(jī)發(fā)熱；一般是故障軸承的一端開始發(fā)熱，這種現(xiàn)象較容易查找，通過對(duì)電動(dòng)機(jī)的軸承進(jìn)行清洗或更換潤(rùn)滑油、更換新軸承，即可排除。 6.定子與轉(zhuǎn)子鐵芯相摩擦使電動(dòng)機(jī)發(fā)生過熱。其原因主要是：轉(zhuǎn)子軸因某種原因發(fā)生彎曲；軸承蓋松動(dòng)或上下、左右位移引起，同時(shí)也會(huì)因定子與轉(zhuǎn)子鐵芯之間的氣隙不均勻使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。可以通過電動(dòng)機(jī)的小修加以解決，對(duì)轉(zhuǎn)軸彎曲應(yīng)通過校直的方法等。 7.電機(jī)老化，鐵、銅損耗大使電機(jī)過熱：個(gè)別電機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)損耗增大，電機(jī)老化鐵耗及銅損耗大。 8.變頻器諧波導(dǎo)致普通電機(jī)過熱：由于變頻器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生高次諧波引起電機(jī)效率及功率因數(shù)變差電機(jī)損耗增加，變頻后電機(jī)長(zhǎng)處于低速狀態(tài)下運(yùn)行，散熱效果差。所用普通電機(jī)，由于諧波存在，容易發(fā)生過熱造成繞組絕緣降低而發(fā)生損壞。 三、電動(dòng)機(jī)外部因素引起的過熱 1.電動(dòng)機(jī)的過載運(yùn)行：長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載超過其額定值時(shí)，其三相定子繞組的實(shí)際電流長(zhǎng)期超過額定電流值，從而造成電動(dòng)機(jī)的過熱，甚至燒壞電動(dòng)機(jī)；嚴(yán)重過載運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，或發(fā)生堵轉(zhuǎn)造成電動(dòng)機(jī)迅速燒壞。電動(dòng)機(jī)過載運(yùn)行的原因，一是選用的電動(dòng)機(jī)功率（或容量）過小，二是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中發(fā)生機(jī)械傳動(dòng)部分的卡阻等情況，對(duì)此應(yīng)查清具體原因，采取適當(dāng)?shù)拇胧闺妱?dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。 2.電源電壓過高或過低：如果電動(dòng)機(jī)三相實(shí)際電源電壓高于該電動(dòng)機(jī)的額定電壓值或超過其允許的波動(dòng)范圍，在電動(dòng)機(jī)其它參數(shù)不變的情況下，三相定子繞組中的電流勢(shì)必增大，造成電動(dòng)機(jī)的溫升過高。在實(shí)際生產(chǎn)中已出現(xiàn)過由于三相電源電壓過高經(jīng)常損壞電動(dòng)機(jī)的事例。若電動(dòng)機(jī)的三相電源電壓過低，并低于其允許的范圍時(shí)，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的下降，轉(zhuǎn)差率增大。在此情況下要維持電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，必須以增大電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流來提高轉(zhuǎn)子的輸出轉(zhuǎn)矩。結(jié)果造成電動(dòng)機(jī)的過熱或損壞。對(duì)于因電動(dòng)機(jī)電源電壓過高或過低造成電機(jī)發(fā)熱的處理，一般是采用調(diào)整電力變壓器調(diào)壓開關(guān)的方法解決。 3.缺相起動(dòng)或缺相運(yùn)行：缺相（或稱為單相）起動(dòng)或運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)，都會(huì)出現(xiàn)不正常的嗡嗡聲，使電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，或使運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，直至停轉(zhuǎn)（又稱堵轉(zhuǎn)）。與此同時(shí)造成電動(dòng)機(jī)迅速發(fā)熱或冒煙燒壞。造成這種故障的原因除前面所述的電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障之外，更多的是由電動(dòng)機(jī)外原因所造成，如電源導(dǎo)線斷裂、過載保護(hù)的熱繼電器的熱元件一相脫焊等。 4.電機(jī)使用環(huán)境惡劣：電機(jī)通風(fēng)效果差、環(huán)境惡劣，致使電機(jī)無(wú)法散熱導(dǎo)致溫度過高造成三相異步電動(dòng)機(jī)過熱的原因除上述外還有：全壓起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的頻繁起動(dòng)或較多的正反轉(zhuǎn)操作、三相定子繞組的電壓或電流嚴(yán)重不平衡、轉(zhuǎn)子斷路（繞組）或斷條等都會(huì)引起電動(dòng)機(jī)的過熱。 三、電機(jī)檢查 由于回水泵電機(jī)自入廠以來未進(jìn)行解體檢修，所以不能確定電機(jī)線圈、軸承、轉(zhuǎn)子是否存在問題，故應(yīng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行必要的測(cè)試和檢查。 解