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上面的现象就是指电机温升高,而导致电机温升高的原因是电机运行时产生的各种损耗大,在这些损耗中能够直接转化为热量的损耗是铁耗和铜耗(转子铝耗),铁耗与频率f的1.2-1.6次方成正比,与磁密B的平方成正比,而铜耗(铝耗)主要与定、转子电流成正比(及电密)。机械耗和风耗可以等效为同样大小的负载(电机运转的阻力)作为导致电机发热的原因。
1.原因一:电压过低或过载,被拖动机器卡住或润滑不良。①. 电压过低的影响机理:电源电压过低时,输入的电源功率小于额定输入功率,输出功率小于额定负载。为保证电机带动额定负载运行,旋转磁场必须以更大的转速切割转子导条以保证产生更大的感生电动势和电流来适应负载,它的外在表现就是转子转速降低,同时定子电流因转子电流增大相应增大,导致铜耗、铝耗增大,从而引起电机温升增加。处理方法:测量电机线电压是否比额定值低,同时查看是否将△接误接成Y接。②. 电机过载的影响机理:电机过载时,输出功率(额定)小于负载。为保证电机带动额定负载运行,旋转磁场必须以更大的转速切割转子导条以保证产生更大的感生电动势和电流来适应负载,它的外在表现就是转子转速降低,同时定子电流因转子电流增大相应增大,引起电密度增大,导致铜耗、铝耗增大,从而引起电机温升增加。处理方法:用电流表测量定子电流。如果定子电流超过额定值则证明确实过载,可以适当降低负载。有条件时可以用风扇吹或鼓风机吹,加强冷却。③. 被拖动机器卡住或润滑不良的影响机理:由于被拖机器就是负载,如果它被卡住或润滑不良,电机拖动它时会很困难,相当于过载。处理方法:排除负载机器毛病,给机器加润滑油。
2.原因二:电机通风不好或暴晒。设计电机时,首先给定一个固定的环境温度,在此基础上给出温升考核值,一般而言(对F级、H级),环温值为40℃(吊车类电机是60℃),在满足环温要求的前提下,电机发热和冷却在温升限度内达到平衡,能够稳定运行。如果电机通风不好或暴晒,相当于环温超过标准。导致电机运行时温升超标。处理方法:检查电机风扇是否损坏或未固紧;移去阻塞风道的物件;搭一简易凉棚。
3.原因三:电压过高或接法错误。所谓接法错误是指电机原设计为Y接,而错接成△接,当接通电源时加在定子上的相电压比设计值高出3倍,即电压过高。当电机外接电源电压高于额定电压时,空载电流(无功电流)将随电压升高而增加,导致磁通密度增加,由于铁耗与磁密B的平方成正比,所以电机铁耗增加的很大,所以电机会出现温升很高的现象。处理方法:测量电源电压是否高于电机额定电压值,然后进行调整;如果外接电压等于额定电压,打开接线盒,对照铭牌查看是否将Y接错接成△接。
4.原因四:鼠笼式转子断条或绕线式转子绕组接线松脱。发生该种情况时,由于部分绕组没有电流通过,因而不能产生转矩,致使所产生的总转矩比正常时小,为了带动负载,转子电流和定子电流都要增大,导致铜耗、铝耗增大,从而引起电机温升增加。处理方法:①.铸铝转子:首先确定是否断条及断条位置,用调压器加上三相低压电源进行检查(额定电压为380伏的电机可降到100伏)。在一相中串入电流表,再用手使转子慢慢转动,假如转子鼠笼条是完好的,则电流表只有均匀的微弱摆动;假如转子鼠笼条有断裂,则电流表读数有突然下降的现象出现。发现断条后,拆开电机,取出转子,,用电磁感应法准确判定鼠笼条断裂的位置,对于断条的修理,如果是应急,可以把断条打出后打入铜条并将两端焊在端环上即可;如果按正规修理,需要将铝条全部去掉重新铸铝。如果转子鼠笼条的端环有部分开裂现象,可用气焊来修补。②.绕线型转子:用试灯或万用表查出松脱处,将松脱处焊牢或用螺栓固紧。
5.原因五:正反转频繁或起动次数过多。正反转频繁即是指起动频繁,电机起动时,定子电流是额定电流的4.5-7倍,由此引起的铜耗(铝耗)相应增加25-49倍,同时起动时转子电流频率很高,相应铁耗有所增加,由于转速没有达到额定转速,冷却作用没有达到最佳程度,这样电机温升上升的很快,如果起动次数过多,产生的热量总是大于散发的热量,导致电机温升持续上升。处理方法:减少正反转或起动次数;改用其他合适类型的电机,如加大导线线径或增加并联路数,从而减少导线电密。
6.原因六:定、转子相擦。定、转子相擦后给转子旋转增加了阻力,相当于增加了负载即电机过载,同时相擦时产生大量磨擦热,两种原因导致电机温度升高。处理方法:①.如果是轴承松动,须换新轴承。②.如果定子一部分有擦痕,而转子一圈有擦痕,则是定子局部有高点;如果转子一部分有擦痕,而定子一圈有擦痕,则是转子局部有高点;如果定、转子局部都有擦痕,则是定、转子局部有高点。在以上情况下,一是锉去相擦部分,二是先校正转轴中心线。车转子外径来消除定、转子相擦故障,但会引起空载电流增加,功率因数降低,效率略有降低。
7.原因七:定子绕组有小范围短路,或定子绕组有局部接地。①.在定子绕组某一相中出现小范围短路表现为匝间,由于线圈匝与匝之间短路,造成该相电阻降低,导线中电密增高,引起匝间处发热,由于匝与匝间存在电位差,短接时同时会出现打火现象也是引起电机温度升高的一个原因。引起定子绕组有小范围短路即匝间的原因一是电磁线本身绝缘受损伤或线间组间联线绝缘套管没有处理好而短路或绕组端部碰伤所致;二是原设计并联路数多,使组间电压较高而导致组间击穿;三是选用导线时,如果线径太细,端部机械强度太差;如果线径太粗,不易弯曲整形,都使绝缘层损伤而造成匝间短路。因匝间短路而烧坏的电机绕组,其特征比较明显,在线圈的端部可以清楚地看到有几匝或一卷或一极相组烧焦,这部分电磁线往往被烧成裸铜线,而短路部分以外的本相或其他两相线圈都比较完好,或稍微烧焦。如果匝间发生在槽部,在匝间处的槽楔表面会有熏黑的痕迹,如果匝间处靠近槽表面则可能同时出现接地现象。处理方法:可以局部修理,换一圈或一组线圈即可(拆卸损坏线圈前将绕组加热,温度控制在140℃左右);如果是双层绕组而且绝缘已经老化,或槽满率较高,最好全部换新线圈,这样质量较有保证。②.定子绕组有局部接地相当于接地线圈所在相出现短路,所以其故障机理同定子绕组有小范围短路的情况,但由于电压较高,可能出现放炮(崩)现象。
造成接地故障的原因很多,常见的有:①.下线质量不高,在铁心槽口线圈直线部分到端部转角处有急转弯,使槽绝缘受压力而挤破;有些槽口绝缘没有封卷妥当;或槽楔与导线直接接触,槽楔受潮后绝缘下降造成接地。②.电机机械加工质量不高,定转子同心度不好,造成定转子铁心相擦,定子铁心某一部分受磨擦产生高温,烧焦槽绝缘而接地。处理方法:③.高温或受潮。电机长期高温运行,使槽绝缘烧焦,老化发脆,或者严重受潮,因而击穿槽绝缘。处理方法:④.雷击。有些工厂或农村的低压供电线路不装避雷器,雷雨天受到雷击,一次可能有多台电机受到破坏.
8. 原因八 轴承温升:轴承研磨、塌架,轴承内有杂质,轴承室内润滑脂少或者多(2极用量应该为轴承室净容积的1/2,4、6、8、10、极约为轴承室净容积的2/3。)引起转子运转不正常。
解决办法:清洗轴承、换新轴承,为了防止因震动而引起的轴承温升将轴径加粗,或者将轴承室尺寸变为减差,减少轴承外盖与轴承之间配合的止口长度,使轴承安装的更紧密,不串动、震动。 去掉轴承外面波形弹簧片,防止卡死轴承现象发生。