电动机在起动和运行过程中容易发生的故障分析

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1)电动机的过载
电动机的一个重要工作参数即额定工作电流,在定额电流以内运行,为安全工作区。机械负载或供电电压变化,都会引起工作电流的变化,出现异常情况时使电动机过载,转速下降,电动机绕组中的电流增大,超过额定工作电流,绕组温度升高。过载运行,会导致电动机绕组绝缘老化、缩短电机使用寿命,严重时使绕组绝缘击穿造成短路,绕组起火烧毁等故障。电动机的过载运行,指转差率增大由过流引起绕组异常温升,所以又称为过流运行。
过载保护运行阀值的整定点在电动机额定电流的0.95~1.05左右,即运行电流在额定电流的1.1倍以下时,电动机能长期运行不应该产生保护停机动作;过载程度继续加大时,保护动作时间应随过流程度而缩短。一般认为,电动机的起动电流为额定电流的4~7倍,保护动作应该既能避开正常的起动电流,又能在过载时,实施有效的停机保护。比如在4倍额定电流时,延时10s产生保护动作,在7倍额定电流时,延时2s即应产生保护动作。对运行中的短时过载,有一定的时间延时处理,不会产生误保护动作,对长时间过载,则能作出有效的反应。
2)电动机的短路
短路保护是过载保护的一个极限情况。三相交流电动机的短路故障,有单相接地短路故障、相间短路故障等,当电缆短路时,更直接造成对三相电源的短路。电机内部短路大都是电机绝缘损坏引起的,表现为线圈匝间短路、层间短路、相间短路和对地(电机外壳、转子)短路等。单相对地短路,一般不会烧毁电机,据外壳接地电阻的不同,形成大小不同的接地电流;(两相或三相)相间短路时,会形成较大的短路电流,通常会使电机严重烧毁。
一般,将大于电动机8倍额定电流,视为短路电流。对电动机的短路保护,要求实施速断保护,时间常数越小越好(动作越快越好)。
另外,当电动机在运行中因机械原因出现堵转时,其堵转电流有可能达到额定电流的5~8倍,在运行中出现5倍以上额定电流时,视为电动机堵转故障,也应实施相应的反时限保护。
3)电机机的断相
电动机的断相运行,可分为以下几种情况:
a、供电电源缺相。在电动机起动前断相,会造成起动困难或无法起动,起动声音异常,无保护时电机因堵转极易烧毁;在运行中断相,轻载时尚能运转,但运行电流严重不平衡,可能出现过流运行。重载时易发生堵转、严重过载而损坏。
b、电动机绕组断路故障。供电电源正常,因电动机绕组断路故障出现断相运行,运转无力,电动机振动大,故障现象同a;
c、电动机电缆断路故障。故障现象同供电电源缺相。
电子式电动机保护器的出现,为完善地实施电动机的过载、短路和断相保护提供了可能,一定程度上取代了热继电器,提升了控制功能和保护效果。
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