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電氣故障包括各種類型的開關(guān)、按鈕、熔斷器、電刷、定子繞組啟動(dòng)設(shè)備等。主要是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的故障。有定子繞組缺相運(yùn)行,定子繞組首尾反接,三相電流不平衡,繞組短路和接地,繞組過熱和轉(zhuǎn)子斷條、斷路等。
?。ǎ保┤毕噙\(yùn)行是常見故障之一。三相電源中只要有一相斷路就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。缺相運(yùn)行可能是由于線路上熔斷器熔體熔斷,開關(guān)觸點(diǎn)或?qū)Ь€接頭接觸不良等原因造成。三相電動(dòng)機(jī)缺一相電源后,如在停止?fàn)顟B(tài),由于合成轉(zhuǎn)矩為零而堵轉(zhuǎn)(無法啟動(dòng))。電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流比正常工作的電流大得多,因此,接通電源時(shí)間過長(zhǎng)或多次頻繁地接通電源啟動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)缺一相時(shí),若負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小,仍可維持運(yùn)轉(zhuǎn),僅轉(zhuǎn)速略有下降并發(fā)出異常響聲;負(fù)載重時(shí),運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng),將會(huì)使電動(dòng)機(jī)繞組燒毀。
(2)三相繞組首尾錯(cuò)接時(shí),接通電源后會(huì)出現(xiàn)三相電流嚴(yán)重不平衡、轉(zhuǎn)速下降、溫升劇增、振動(dòng)加劇、聲音急變等現(xiàn)象,如保護(hù)裝置不動(dòng)作,很容易燒壞電動(dòng)機(jī)繞組。所以,必須辨清電動(dòng)機(jī)出線端首、尾后,方可通電運(yùn)轉(zhuǎn)。
?。ǎ常┤嚯娏鞑黄胶獾墓收?,常常是由于電動(dòng)機(jī)外部電源電壓不平衡所引起。其內(nèi)部原因主要是繞組匝間短路或在電動(dòng)機(jī)重繞修理時(shí)線圈匝數(shù)錯(cuò)誤或接線錯(cuò)誤。
?。ǎ矗╇妱?dòng)機(jī)繞組接地故障(通稱“碰殼”)。電機(jī)繞組受潮、絕緣老化以及大修更換繞組時(shí)槽絕緣被損壞或絕緣未墊好,都會(huì)造成接地故障,接地故障可用兆歐表檢查。短路會(huì)造成電流過大,短路故障可在降低定子繞組電源電壓情況下通過測(cè)量電流來判斷,也可以用測(cè)量其直流電阻來判斷。
?。ǎ担╇妱?dòng)機(jī)過熱主要原因是拖動(dòng)的負(fù)荷過重,電壓過高或過低也會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱。嚴(yán)重過熱會(huì)使電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)出絕緣燒焦氣味,如不及時(shí)處理或保護(hù)裝置不動(dòng)作,很容易燒毀電動(dòng)機(jī)。
?。ǎ叮┗\型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鑄鋁導(dǎo)體斷條或繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組斷路時(shí),會(huì)造成定子電流不正常,出現(xiàn)時(shí)高時(shí)低周期性變化,還出現(xiàn)忽大忽小的噪聲和振動(dòng)。負(fù)載越重時(shí),這種現(xiàn)象就越明顯。
?。础‰妱?dòng)機(jī)的保護(hù)
為使電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行,必須配置保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)非常復(fù)雜,在實(shí)際使用中,應(yīng)按照電動(dòng)機(jī)的容量、形式、控制方式和配電設(shè)備等不同來選擇適應(yīng)的保護(hù)裝置及啟動(dòng)設(shè)備。
?。矗薄‰妱?dòng)機(jī)保護(hù)裝置分類
從前面的分析中可知,電動(dòng)機(jī)損壞主要是繞組過熱或絕緣性能降低引起的,而繞組的過熱往往是流經(jīng)繞組的電流過大引起的。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)主要有電流、溫度檢測(cè)2種類型。下面結(jié)合產(chǎn)品情況進(jìn)行介紹。
?。矗保薄‰娏鳈z測(cè)型保護(hù)裝置
?。ǎ保崂^電器工作原理是負(fù)載電流流過經(jīng)校準(zhǔn)的電阻元件,可使雙金屬熱元件加熱后產(chǎn)生彎曲,從而使繼電器的觸點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)繞組燒壞以前動(dòng)作,其動(dòng)作特性與電動(dòng)機(jī)繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖然動(dòng)作時(shí)間準(zhǔn)確性一般,但對(duì)電動(dòng)機(jī)而言可實(shí)現(xiàn)有效的過載保護(hù)。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不斷完善和改進(jìn),除有溫度補(bǔ)償外,它還具有斷相保護(hù)及負(fù)載不平衡保護(hù)功能等。如從ABB公司引進(jìn)的T系列雙金屬片式熱過載繼電器;從西門子引進(jìn)的3UA5、3UA6系列雙金屬片式熱過載繼電器;JR20型、JR36型熱過載繼電器,其中JR36型為二次開發(fā)產(chǎn)品,可取代淘汰產(chǎn)品JR16型。
?。ǎ玻в袩幔琶摽鄣碾妱?dòng)機(jī)用斷路器(熱式)作過載保護(hù),其結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理同熱繼電器,其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置,有的使觸點(diǎn)接通,最后導(dǎo)致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高,僅在短路時(shí)動(dòng)作,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、價(jià)格低、動(dòng)作特性符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)可靠,目前仍被大量采用,特別是小容量斷路器尤為顯著。如國產(chǎn)DW15低壓萬能斷路器(200~630A)、S系列塑殼斷路器(100,200,400A)等。
?。ǎ常╇娮邮竭^電流繼電器通過內(nèi)部各相電流互感器檢測(cè)故障電流信號(hào),經(jīng)電子電路處理后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。電子電路變化靈活,動(dòng)作功能多樣,能滿足各種類型的電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。其特點(diǎn)如下:
1)多種保護(hù)功能。主要有過載保護(hù)、過載保護(hù)+斷相保護(hù)、過載保護(hù)+斷相保護(hù)+反相保護(hù)3種。
?。玻﹦?dòng)作時(shí)間可選擇(符合GB14048.4—93《控制電路電器和開關(guān)元件》標(biāo)準(zhǔn))。標(biāo)準(zhǔn)型(10級(jí)):7.2In(In
為電動(dòng)機(jī)額定電流)時(shí),4~10s動(dòng)作,用于標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)過載保護(hù);速動(dòng)型(10A級(jí)):7.2In時(shí),2~10s動(dòng)作,用于潛水電動(dòng)機(jī)或壓縮電動(dòng)機(jī)過載保護(hù);慢動(dòng)型(30級(jí)):7.2In時(shí),9~30s動(dòng)作,用于如鼓風(fēng)機(jī)中的電動(dòng)機(jī)等啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)。
3)電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達(dá)3~4倍,甚至更大倍數(shù)(熱繼電器為1.56倍),特別適用于電動(dòng)機(jī)容量經(jīng)常變化的場(chǎng)合(如礦井等)。
?。矗┯泄收巷@示。由發(fā)光二極管顯示故障類別,便于檢修。