西瑪電機(jī)工程師淺析電機(jī)燒毀的主要原因。

時(shí)間：2019-08-24 12:07

      電機(jī)燒壞的原因有哪些？電動(dòng)機(jī)是生產(chǎn)主要?jiǎng)恿υO(shè)備之一，而在電動(dòng)機(jī)燒壞是常有的事。燒毀電機(jī)事故將直接導(dǎo)致設(shè)備停運(yùn)，甚至造成整個(gè)生產(chǎn)線停產(chǎn)等損失。為解決此問題，本文中西瑪電機(jī)工程師對(duì)電機(jī)燒壞原因進(jìn)行了匯總，并提出了相關(guān)處理意見。出現(xiàn)電機(jī)燒壞故障時(shí)，首先對(duì)電機(jī)是否燒壞作出判斷，并根據(jù)電機(jī)燒毀的癥狀作初步診斷；對(duì)電機(jī)燒壞因電源，變頻器，電機(jī)本身，負(fù)載，通風(fēng)散熱等方面異常進(jìn)行了分析。西瑪電機(jī)工程師此文的可操作性較強(qiáng)，對(duì)電機(jī)用戶和變頻器客服調(diào)試人員有一定的參考價(jià)值。

電機(jī)燒毀后修復(fù)現(xiàn)場

      電機(jī)燒壞主要由電源，電機(jī)本身，負(fù)載，通風(fēng)散熱等方面異常所造成。出現(xiàn)燒電機(jī)問題時(shí)，首先須對(duì)電機(jī)是否燒壞作出判斷，有如下步驟：
      第一：電機(jī)會(huì)很燙，打開接線盒后，會(huì)有一股很刺鼻的味道，叫人難以忍受，但并不能證明電機(jī)燒毀，也有高溫?zé)沟目赡堋?br />       第二：用萬用表測量三相電阻，看三相電阻阻值是否均衡，如果三相電阻不均衡，說明電機(jī)異常，對(duì)于容量較大的電機(jī)，測量直流電阻，可以使用電橋來測量。
      第三：用兆歐表搖測其中一相與地線或機(jī)座的電阻，如果電阻為零或電阻小于0.5兆歐姆，說明電機(jī)絕緣有問題或燒毀。
      一般經(jīng)過以上三點(diǎn)，基本上可以判斷出電機(jī)是否燒掉。通常在用戶使用過程中燒毀的電機(jī)最直接的原因有：過載、單相、缺相、匝間。
      （1）過載  電機(jī)過載導(dǎo)致繞組過熱燒毀，線包會(huì)全部燒黑。
      （2）單相   角形接法的電機(jī)單相繞組因缺相燒毀。
      （3）缺相   Y接法的電機(jī)兩相繞組因缺相燒毀。
      （4）匝間   電機(jī)相繞組短路致匝間短路

電機(jī)電源方面的原因及處理
      （1） 變頻器輸出的脈沖 du/dt,di/dt（斜率）太大時(shí)，PWM波尖峰電壓上升時(shí)間過短，造成此電壓的80％左右的壓降都降在該相的第一組繞組上。而低壓電機(jī)散繞組難免同一繞組的首尾會(huì)挨在一起。也就是說如果是380V的變頻器，會(huì)有1000V以上的電壓加在漆包線的絕緣漆上（侵漆難以達(dá)到）會(huì)有電暈放電。問題表現(xiàn)：電機(jī)燒壞的表現(xiàn)為匝間短路。
處理：這種情況須增大驅(qū)動(dòng)電阻和加輸出電抗器以降低du/dt,di/dt斜率，動(dòng)力線切不可太長。
      （2） 變頻器的輸出脈沖尖峰（絕對(duì)值太大）使絕緣擊穿。問題表現(xiàn)：電機(jī)燒壞的表現(xiàn)為相間短路和對(duì)地短路。處理：須采取尖峰吸收或?yàn)V波相關(guān)硬件措施
      （3） 變頻器輸出諧波含量大，注入電機(jī)的諧波反射造成電機(jī)端電壓升高，使電機(jī)絕緣壓力增大，且電機(jī)損耗發(fā)熱的累積效應(yīng)使電機(jī)絕緣加速老化而燒毀。問題表現(xiàn)：匝間短路、相間短路、對(duì)地短路。處理：須增加載波頻率降低電流畸變率，動(dòng)力線切不可太長。
      （4） 變頻器輸出電壓太低。當(dāng)機(jī)械負(fù)載不變時(shí)，電壓低將引起電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電流增加，繞組銅損耗增加，致使定、轉(zhuǎn)子繞組過熱，電動(dòng)機(jī)將因過熱而使絕緣材料老化甚至繞組燒毀。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)電源電壓與額定電壓偏差不超過±5％時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率保持額定值，電動(dòng)機(jī)電源電壓不允許超過額定值的±10％。
      （5） 變頻器輸出電壓過高，電機(jī)定子鐵心磁通密度B隨電壓增大，鐵損耗增大，引起鐵心過熱。同時(shí)勵(lì)磁電流急劇上升，造成定子電流增加，銅損耗增大而引起電動(dòng)機(jī)繞組過熱。
      （6） 變頻器三相電源不對(duì)稱或某相電源斷路會(huì)造成電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行，將引起電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組電流增加，電動(dòng)機(jī)過熱。按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般要求三相電壓中任何一相電壓與三相電壓平均之差不超過三相電壓平均值的5％，既 [(Un- Up)／Up]*100％<±5％，其中Up為三相平均電壓，Up=(Ua+Ub+Uc)/ 3，Un為任一相的電壓。
      （7） 變頻器參數(shù)設(shè)置問題： 
      a、轉(zhuǎn)矩系數(shù)設(shè)置過大，低速下磁易飽和但仍舊小于In未跳燒掉電機(jī)
      b、V/F曲線選擇的比值過高，使電壓增加，鐵心發(fā)熱增大
      c、載波頻率設(shè)置過高產(chǎn)生過電壓擊穿繞組
      d、載波頻率設(shè)置過低產(chǎn)生大量諧波，使定子繞組發(fā)熱
      e、電子熱敏器系數(shù)設(shè)定過高而未能適當(dāng)保護(hù)電機(jī)
      f、變頻器輸出電壓設(shè)置太高或太低

電機(jī)本身的原因及處理
      （1）電機(jī)選型錯(cuò)誤：功率過小，絕緣等級(jí)不夠（變頻器要求F級(jí)或以上）等。
      （2）相繞組匝間斷路造成三相電流不平衡，或繞組間有短路故障，使相電流增加，引起繞組發(fā)熱，致使電動(dòng)機(jī)過熱。
      （3）定子繞組接線錯(cuò)誤，如角形接法錯(cuò)接成星形接法
      （4）環(huán)境溫度高電動(dòng)機(jī)表面污垢多，或通風(fēng)道堵塞。電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇故障，通風(fēng)不良。處理：保持電機(jī)表面清潔，電機(jī)風(fēng)扇正常。
      （5）頻繁啟動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流為正常工作電流的5倍～7倍，如果電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)，就會(huì)使電動(dòng)機(jī)的溫度上升
      （6）啟動(dòng)時(shí)間長。帶負(fù)荷啟動(dòng)往往會(huì)造成啟動(dòng)時(shí)間長，電動(dòng)機(jī)溫度高的過負(fù)荷情況。
      （7）籠型轉(zhuǎn)子斷條、線圈斷開、電機(jī)內(nèi)有異物、定轉(zhuǎn)子鐵芯相擦、機(jī)械卡堵。由于電動(dòng)機(jī)軸承損壞，轉(zhuǎn)子被卡，或電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)荷被卡等都會(huì)造成電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷
      （8）由于長時(shí)間過載或過熱運(yùn)行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點(diǎn)碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。處理：更換大電機(jī)，降低電機(jī)溫度
      （9）電機(jī)繞組絕緣受機(jī)械振動(dòng)（如啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊，所拖動(dòng)設(shè)備振動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。處理：電機(jī)座可能松動(dòng)需擰緊螺絲，調(diào)整好中心線及電機(jī)轉(zhuǎn)、靜子間隙，負(fù)載變動(dòng)太大時(shí)，須更換專用電機(jī)。

電機(jī)負(fù)載方面的原因及處理
      （1）負(fù)載功率過大，使電機(jī)長期過載運(yùn)行。過載使定、轉(zhuǎn)子電流增加，繞組銅損耗增大。表現(xiàn)：電機(jī)繞組溫升超過允許值。處理：更換大電機(jī)
      （2）電機(jī)的機(jī)械負(fù)載時(shí)高時(shí)低或被卡住。電機(jī)所拖負(fù)載不正常，致使電機(jī)不能正常運(yùn)行甚至堵轉(zhuǎn)。表現(xiàn)：電機(jī)過熱。處理：修正負(fù)載

電機(jī)傳動(dòng)問題
      （1）軸承問題
      （2）油脂問題
      表現(xiàn)：軸承過熱、電流增大

      西瑪電機(jī)維修部門各個(gè)電機(jī)維修班組對(duì)保護(hù)整定的選擇，是按規(guī)程根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量來選定，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或就地取材，有多大的用多大的；或者把熔斷器的熔體電流與電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流混為一談。

      
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