三相异步电动机缺相故障与运行维护的研究

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摘要:随着社会的发展，三相异步电动机使用非常普遍, 三相异步电动机长期运行后会发生各种故障，尤其是缺相运行使三相异步电动机烧毁的事故十分广泛，因此，做好三相电动机缺相运行后烧毁的故障原因分析及做好电动机日常运行维护，是保证设备正常运行的一项重要工作。

关键词:三相异步电动机；故障；缺相

Abstract: with the development of society, the three-phase asynchronous motor are very common, three-phase asynchronous motor long-term operation will happen after all kinds of fault, especially phase lack operation that three-phase asynchronous motor burned accident is very extensive, therefore, completes a three-phase motor phase lack after the operation burned the failure causes of analysis and make motor routine operation and maintenance, and ensure the normal operation of the equipment is an important work.

Key words: the three-phase asynchronous motor; Fault; Phase lack

中图分类号： TM32文献标识码：A 文章编号：

三相异步电动机在社会各个领域应用十分广泛。但三相异步电动机因缺相运行造成烧毁的事故在生产中非常普遍，分析三相电动机缺相运行后烧毁的故障原因及如何维护，是防止故障，保证设备正常运行的一项重要工作。其缺相运行的故障现象是设备启动后振动异常，异步电动机定子温度异常。

一、三相异步电动机缺相运行故障产生原因

（1）开关接触器的触头接触不良。接触器选择不当或者触头的灭弧能力小，使开关接触器动静触头粘在一起，开关接触器三相触头动作不同步等都会造成缺相运行；现场环境恶劣造成触头接线氧化或损坏，接触不良等造成异步电动机缺相运行；另外接触器触头磨损严重，表面凸凹不平，使开关接触器接触压力不足造成异步电动机缺相运行。

（2）保险丝熔断。当电动机主回路单相接地或短路引起保险丝熔断；保险丝容量偏小，在启动电动机时，由于启动电流冲击造成熔断器发生熔断；另外保险丝压合不好使熔丝断相。

（3）电动机安装不当，引起导线接头松动、导线受外力损伤或导线断线而断相。

（4）热继电器选择不当，由于热继电器的双金属片烧断引起异步电动机缺相运行。

（5）异步电动机质量不好，某相绕组开路、线圈绕组焊接脱焊或不良、引线与线圈之间接触不良造成。

（6）其它电器元件质量不好，容量达不到标称的容量，造成触点损坏、粘死等异常的现象。

二、三相异步电动机缺相运行时电流的变化

异步电动机正常运行时，由于三相电机负载为对称负载，三相交流电流大小相等，且小于或等于额定值。如果出现某相断线后，该相线电流为零，这样其它两相线电流会增大。例如电动机为三角形接法，当U相断开时，U、W两相绕组串联后再与V相绕组并联接在V、W两相电源上运行。在额定负载不变时V相绕组的相电流最大是正常运行时的2倍（即为电动机额定电流的1.16倍），而U、W两相的相电流仍不变，而线路上的线电流增大到额定电流的倍。由于V相绕组的相电流比正常运行时增大了一倍，引起绕组过热。对于星形接法的电动机当U相断开时，V、W两相绕组串联接在电源V、W两相上运行。在额定负载不变时，U相电流为零，V、W两相绕组的电流增大到额定电流的倍引起绕组过热。从上述分析两种电动机接法可知，当发生缺相运行时都会引起某相绕组（三角形接法）或某两相绕组（星形接法）的相电流和线电流增大。但增大的电流不能使熔丝熔断，如果使电动机长期缺相运行，温度上升很快，这样容易烧毁电动机。

三、三相异步电动机缺相运行的后果

（1）电动机启动时缺相。星形接法的电动机转子左右摆动，并且电动机有强烈的“嗡嗡”声。电动机不能起动、其绕组电流为额定电流的4～7倍。发热量为正常温升的16～49倍，因其迅速超过允许温升而使电动机烧毁。三角形接法的电动机可以启动，但有“嗡嗡”声。

（2）运行中电动机缺相时。当满载时缺相，电动机处于过流状态表现为电机噪声大，电机转速急速下降且无力，电机温度急速上升导致烧坏电机；当轻载运行电动机断相时，电动机会因为惯性的作用下继续运转一段时间，但转速偏低，未断相的绕组电流迅速增加，使这相绕组由于温升过高而被烧毁。因此，一般在电动机的控制电路上都会设置有断相保护。

四、三相异步电动机缺相运行的保护

（1）正确选择熔体的容量和安装熔体。正常情况下熔体额定电流公式为：

额定电流＝Ｋ×电动机的额定电流

一般耐热容量较大的熔断器Ｋ值取1.5～2.5；耐热容量较小的熔断器Ｋ值取４～６。

（2）短路保护。要及时切断对电动机及其线路的短路大电流，否则短路电流会烧毁电动机、线路及其他设备。对于500伏以下的低压电动机，一般采用熔丝或断路器的电磁瞬时脱扣器作短路保护。

（3）过载（过负荷）保护。对于电动机的过载电流，熔丝不一定能起到切断线路作用。因此要专门设置切断过载电流的保护装置，当电动机过载20%运行时，热继电器在20分钟内动作切断电源。一般情况下电动机过载保护采用热继电器或断路器的热脱扣器。

（4）断相运行保护。缺相运行保护也是一种过载保护，而一般的热继电器不能可靠的保护电动机免于缺相运行，所以在条件允许时，应单独设置带断相保护装置的热继电器。

（5）失压和欠压（低电压）保护。为了防止电动机在过低电压下启动和运行，以及电动机在运行中突然断电后又恢复供电时的自启动，一般均采用失压和欠压保护。交流接触器的电磁机构、断路器的失压脱扣器、自耦减压启动器的欠压脱扣器及电压继电器都可起失压和欠压保护作用。当电源电压低到额定电压的3 5%-7 0%时，电磁铁会释放，失压脱扣器会动作而切断电源。

（6）接地或接零保护。当电动机外壳带电时，防止人触及机壳而触电的保护装置。

电动机的日常维护对减少和避免电动机在运行中发生缺相故障是相当重要的,其中最重要的环节是巡回检查和及时排除任何不正常现象的引发根源.出现事故后认真进行事故分析,采取对策,.电机的日常维护对其正常运行固然非常重要,但运行中的电机往往会遇到许多突况,如短路,过载,断相等.为了使电机在出现这些情况的条件下不至于被损坏,必须采取一些运行保护措施保持电机清洁.电机内部不允许进入水珠,油污,灰尘等,并定期清除电机内外的灰尘。

总之， 三相异步电动机的缺相运行,是引起电动机损坏的主要原因,同时也直接影响到安全生产,因此对电动机进行缺相保护是至关重要的问题,各生产部门可以根据自己的实际情况选择有效的缺相保护方案和缺相保护器,以保证电动机的安全运行。

参考文献:

[1]胡幸鸣《电机及拖动基础》机械工业出版社2010.

[2]朱耀忠,刘景林.电机与电力拖动[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.

[3]李巍.电动机两相运行的防止方法[J].农村电工,1999(2):10.

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