淺談異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行的原因及預(yù)防措施

張娟

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:異步電動(dòng)機(jī)以其自身所具備的優(yōu)異性能，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。異步電動(dòng)機(jī)常常會(huì)出現(xiàn)單相運(yùn)行的情況，可能會(huì)引起**事故。從單相運(yùn)行對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的影響及危害分析入手，論述了異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行的原因及預(yù)防措施，期望能夠?qū)Ξ惒诫妱?dòng)機(jī)使用壽命的延長(zhǎng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)**事故發(fā)生概率的降低有所幫助。

關(guān)鍵詞:異步電動(dòng)機(jī);單向運(yùn)行;預(yù)防措施

0引言

近年來(lái)，我國(guó)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，各類設(shè)備隨之增多。異步電動(dòng)機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備之一，如果電動(dòng)機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，那么將會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率造成影響。單相運(yùn)行是異步電動(dòng)機(jī)比較常見(jiàn)且容易忽視的故障，一旦電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于單相運(yùn)行，設(shè)備很容易燒損，進(jìn)而誘發(fā)火災(zāi)事故。因此，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行的原因進(jìn)行分析，并采取有效的措施加以預(yù)防顯得尤為必要。

1單相運(yùn)行對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的影響及危害

1.1影響

單相運(yùn)行是異步電動(dòng)機(jī)特有的一種現(xiàn)象，即電動(dòng)機(jī)三相繞組中兩相轉(zhuǎn)變?yōu)榇?lián)的工作方式。單相運(yùn)行會(huì)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的工作性能造成一定程度的影響，具體體現(xiàn)在如下方面。

1.1.1無(wú)法正常啟動(dòng)

由于單相電流本身無(wú)法形成能夠旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。故此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)單向運(yùn)行的現(xiàn)象時(shí)，便無(wú)法產(chǎn)生出能夠使電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。

1．1．2燒毀繞組

通常情況下，電動(dòng)機(jī)為單相運(yùn)行時(shí)并不停轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)，雖然電動(dòng)機(jī)發(fā)生單相運(yùn)行故障，但卻不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)造成影響。然而，由于缺相，致使電動(dòng)機(jī)的輸出功率出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，降幅約為35%～40%。如果此時(shí)的電動(dòng)機(jī)以滿負(fù)荷的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，那么電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速必然會(huì)有所下降，在這一前提下，繞組會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生出巨大的熱量，若是處理不及時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致繞組燒損。

1.2危害

當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)中的某一相因故障或是其他原因而無(wú)法正常通電時(shí)，若電動(dòng)機(jī)仍然繼續(xù)運(yùn)行，則單相電流會(huì)從正常的兩相中流過(guò)，這種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害非常之大，輕則會(huì)使電動(dòng)機(jī)燒毀，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，預(yù)防電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行問(wèn)題尤為必要。

2異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行的原因及預(yù)防措施

引起異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行的原因較多，其中比較常見(jiàn)的有熔斷器熔斷、主回路故障等。

2.1熔斷器熔斷

異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，若是熔斷器熔斷，則可能引起單相運(yùn)行問(wèn)題。導(dǎo)致熔斷器熔斷的原因有故障和非故障2個(gè)方面。

2.1.1故障熔斷

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的主回路發(fā)生相間短路或是單相接地的情況時(shí)，為保護(hù)電動(dòng)機(jī)，熔斷器會(huì)自動(dòng)熔斷。對(duì)于此類故障，可以采取如下措施加以預(yù)防:根據(jù)運(yùn)行環(huán)境的實(shí)際狀況，選取適宜的電動(dòng)機(jī)，避免短路或是單相接地等故障問(wèn)題的發(fā)生;對(duì)低壓電器設(shè)備及其線路進(jìn)行正確安裝，并確保安裝質(zhì)量合格;投入運(yùn)行后，應(yīng)當(dāng)加大日常維護(hù)力度，做好定期檢查，找到并排除潛在隱患。

2.1.2非故障熔斷

所謂的非故障熔斷就是熔斷器在完全正常的情況下出現(xiàn)的熔斷現(xiàn)象，主要與熔體的容量有關(guān)。如果安裝熔斷器時(shí)，所選的熔體容量過(guò)小，那么在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的過(guò)程中，受到瞬時(shí)啟動(dòng)電流的沖擊，會(huì)造成熔斷器熔斷。由于非故障熔斷并不是故障造成的熔斷，因此可以避免這種情況的發(fā)生。在此需要特別指出的一點(diǎn)是，不要抱有僥幸的心理而錯(cuò)誤地認(rèn)為在熔斷器能夠有效躲開(kāi)啟動(dòng)電流沖擊的前提下，通過(guò)選取容量小的熔體是對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。需要進(jìn)一步明確的是，熔斷器之所以發(fā)生熔斷，是因?yàn)橐Ｗo(hù)電動(dòng)機(jī)在相間短路或是單相接地故障的情況下不會(huì)受損，但卻并不能將熔斷器作為過(guò)負(fù)荷保護(hù)使用。

2.2主回路故障

當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的主回路發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，會(huì)引起單相運(yùn)行的現(xiàn)象，下面對(duì)主回路常見(jiàn)的故障與預(yù)防措施進(jìn)行分析。

2.2.1接觸器故障

1)在異步電動(dòng)機(jī)的主回路中，接觸器具有非常重要的作用，如果動(dòng)靜觸頭接觸**，那么接觸器便可能失效，這樣一來(lái)，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行。導(dǎo)致接觸**的原因有以下幾個(gè)方面:在選擇接觸器時(shí)考慮不周，致使所選的接觸器觸頭滅弧能力過(guò)小，從而在運(yùn)行時(shí)造成動(dòng)靜觸頭粘連，致使三相觸頭無(wú)法同步動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。對(duì)于此類故障可以通過(guò)選擇適宜的接觸器來(lái)進(jìn)行預(yù)防。

2)當(dāng)接觸器的觸頭出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損時(shí)，觸頭表面的平整度會(huì)大幅度降低，由于觸頭表面凹凸不平，致使接觸壓力無(wú)法達(dá)到規(guī)定要求，從而引起電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。對(duì)于該故障，可以采取如下措施加以預(yù)防:以實(shí)際情況作為主要依據(jù)，對(duì)接觸器的維護(hù)周期進(jìn)行合理確定，通過(guò)有效維護(hù)，消除接觸器磨損的問(wèn)題。

2.2.2運(yùn)行環(huán)境

當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)所處的運(yùn)行環(huán)境如潮濕、有腐蝕性氣體、振動(dòng)頻率高、散熱條件差等較為惡劣時(shí)，都可能造成接線的氧化速度加快，并且還容易引起觸頭損壞。當(dāng)觸頭出現(xiàn)故障后，電動(dòng)機(jī)便會(huì)缺相運(yùn)行。對(duì)于此類問(wèn)題可以采取如下措施加以預(yù)防:根據(jù)運(yùn)行環(huán)境對(duì)電氣元件進(jìn)行合理選擇，并運(yùn)用有效的防護(hù)措施，提高電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，適當(dāng)改善運(yùn)行環(huán)境，減輕高溫、振動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響，做好元器件的定期更換。

2.2.3熱繼電器問(wèn)題

在異步電動(dòng)機(jī)中，熱繼電器的主要作用是過(guò)載保護(hù)，它的體積較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)無(wú)法承受的過(guò)載電流時(shí)，熱繼電器會(huì)自行切斷電動(dòng)機(jī)的電路，從而保護(hù)電動(dòng)機(jī)不會(huì)受損。如果熱繼電器選擇不當(dāng)，那么可能會(huì)在運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)檫^(guò)載電流超出熱繼電器能夠承受的范圍，造成雙金屬片被同時(shí)燒斷，從而使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入單相運(yùn)行的狀況。針對(duì)這一問(wèn)題，可以采取如下措施加以預(yù)防:根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況，在充分考慮過(guò)載電流的前提下，對(duì)熱繼電器進(jìn)行合理選擇，防止過(guò)負(fù)荷的情況發(fā)生。

2.2.4安裝不當(dāng)

異步電動(dòng)機(jī)施工過(guò)程中，由于未按照操作規(guī)程進(jìn)行安裝，從而使導(dǎo)線斷線或斷相，造成電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行。對(duì)于此類問(wèn)題，可以采取如下措施進(jìn)行預(yù)防:在對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線及電纜進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)規(guī)程的規(guī)定要求進(jìn)行操作，保證安裝質(zhì)量，避免斷相或是斷線。

2.2.5質(zhì)量問(wèn)題

1）選擇的異步電動(dòng)機(jī)存在質(zhì)量缺陷，如線圈繞組開(kāi)焊，線圈與引線之間接觸**等，由此容易引起電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行。為避免這一問(wèn)題的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)選取質(zhì)量合格的電動(dòng)機(jī)。

2）異步電動(dòng)機(jī)中的個(gè)別電器元件質(zhì)量不合格，致使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)觸點(diǎn)損壞，從而引起單相運(yùn)行。對(duì)此，可通過(guò)優(yōu)選質(zhì)量好的電器元件來(lái)進(jìn)行預(yù)防，并在元件安裝前，對(duì)其質(zhì)量和性能進(jìn)行**檢查確認(rèn)。

3安科瑞智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器介紹

3.1產(chǎn)品介紹

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱保護(hù)器)，采用單片機(jī)技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)。保護(hù)器能對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)、阻塞、外部故障等多種情況進(jìn)行保護(hù)，并設(shè)有SOE故障事件記錄功能，方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建筑等領(lǐng)域。本保護(hù)器具有RS485遠(yuǎn)程通訊接口，DC4-20mA模擬量輸出，方便與PLC、PC等控制機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.2技術(shù)參數(shù)

3.2.1數(shù)字式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

3.2.2模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

3.3產(chǎn)品選型

4結(jié)語(yǔ)

異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行的危害比較嚴(yán)重，必須對(duì)此予以足夠的重視。通過(guò)對(duì)單相運(yùn)行的原因進(jìn)行分析，采取有效措施加以預(yù)防，從而減少并避免單相運(yùn)行的情況發(fā)生，提高異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行可靠性，為工業(yè)生產(chǎn)的有序進(jìn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘群英，王春陽(yáng)，曾潔．大型交流異步電動(dòng)機(jī)故障判斷及維護(hù)方法探析［J］．科學(xué)與信息化，2020(4):96+101．

[2] 謝德元．三相交流異步電動(dòng)機(jī)故障的診斷、處理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)［J］．探索科學(xué)，2019(4):58－59．

[3] 楊志林.異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行的原因及預(yù)防措施

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版

作者簡(jiǎn)介：張娟，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電