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(wèn)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(jiàn)。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(chǎng)

      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(wèn)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(kāi)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(wàn)用表測(cè)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(shuō)明電機(jī)異常，對(duì)于容量較大的電機(jī)，測(cè)量直流電阻，可以使用電橋來(lái)測(cè)量。
      第三：用兆歐表?yè)u測(cè)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(shuō)明電機(jī)絕緣有問(wèn)題或燒毀。
      一般經(jīng)過(guò)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(guò)程中燒毀的電機(jī)最直接的原因有：過(guò)載、單相、缺相、匝間。
      （1）過(guò)載  電機(jī)過(guò)載導(dǎo)致繞組過(guò)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(guò)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(shuō)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(wèn)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(zhǎng)。
      （2） 變頻器的輸出脈沖尖峰（絕對(duì)值太大）使絕緣擊穿。問(wèn)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(wèn)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(zhǎng)。
      （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(guò)熱，電動(dòng)機(jī)將因過(guò)熱而使絕緣材料老化甚至繞組燒毀。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)電源電壓與額定電壓偏差不超過(guò)±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(guò)額定值的±10％。
      （5） 變頻器輸出電壓過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)熱。按照國(guó)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(guò)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(wèn)題： 
      a、轉(zhuǎn)矩系數(shù)設(shè)置過(guò)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(guò)高，使電壓增加，鐵心發(fā)熱增大
      c、載波頻率設(shè)置過(guò)高產(chǎn)生過(guò)電壓擊穿繞組
      d、載波頻率設(shè)置過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(zhǎng)。帶負(fù)荷啟動(dòng)往往會(huì)造成啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)溫度高的過(guò)負(fù)荷情況。
      （7）籠型轉(zhuǎn)子斷條、線圈斷開(kāi)、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(guò)負(fù)荷
      （8）由于長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載或過(guò)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(guò)大，使電機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行。過(guò)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(guò)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(guò)熱。處理：修正負(fù)載

電機(jī)傳動(dòng)問(wèn)題
      （1）軸承問(wèn)題
      （2）油脂問(wèn)題
      表現(xiàn)：軸承過(guò)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(lái)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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