三相异步电动机的过载分析
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三相异步电动机在使用过程中,如果拖动的负载超过其额定容量,就会过载。电动机过载一般会出现以下异常现象:①电动机过热②电动机运行电流超过额定电流③电动机运行中自身产生异常的音响④电动机及其拖动的设备发出异常振动,电动机的转速下降。
电动机过载的主要原因有以下几个方面:1.电源电压太低。电动机起动或满载运行时进线端电压不是线路的空载电压,负载一定时,若电源电压降低,如380伏电动机电压低于360伏,电流必然增加,造成电动机温升过高。电源电压低的原因,一是高压电源本身偏低,需要调节变压器分接开关,分有载调压和无载调压两种。二是电动机距离变压器太远,供电电缆截面太小,负载重,线路压降太大,此时需增大导线截面或减小线路负荷。
2.接法有误。例如380伏星形接法电动机,若错接为三角形,则相电压提高到原来的√3倍,则电流大增,反之380伏三角形接法错接成星形Y,则相电压下降至220伏,满载时电流大大增加,以上两种情况均会造成电动杌烧毁。
3.机械方面的原因。机械故障种类很多,故障复杂,常见的有轴承损坏,设备堵转。
4.电机选型不当,起动时间长。如离心脱水机,球磨机等起动时阻力矩大,起动时间长,极易烧毁电动机。此类机械应选用起动电流小,起动转矩大的双鼠笼式、深槽式异步电动机或绕线式异步电动机。另外功率选择方面留有余量。从电气控制方式上可酌情选择变频器或软启动器。
三相异步电动机过载主要有以下几个原因造成:(1)电源电压太低。电动机负载一定时,若电源电压降低,就会使电流增加,造成电动机温升过高。例如额定电压为380V的电动机,电源电压低于300V,电动机将被迫停转或在低速运转,此时电流剧增,电动机将很快被烧毁。电源电压低的原因为:①高压电源本身电压较低;②接到电动机的输电线路太远,导线截面积太小,造成线路电压降太大;③线路负载过大。
(2)接法错误。例如电动机铭牌上规定380V采用“Y”形接法,这时电动机每相电压是220V,如果错接成“△”形接法[见图4-5(b)],则每相电压将是380V,大于额定电压,电动机很快被烧毁;反之,“△”形接法错接成“Y”形[见图4-5(a)],每相的电压仅有220V,电动机在低于额定电压很多的情况下运行,满载时输入电流超过每相允许的额定电流,同样电动机也将烧毁。
图4-5 接线错误导致电动机过载电流过大
(a)△接成Y;(b)Y接成△
(3)机械方面故障。机械故障种类很多、情况复杂,常见的有轴承损坏、轴承缺油卡死等。某些机械设备的轴功率与速度变化倍数的平方成正比关系,如风扇,速度增加一倍,功率需增加三倍。因此,不适当使用机械,也会造成电动机过载。
(4)制造质量不合格。常见的情况有:①定、转子气隙过大;②铁心质量差、毛刺大,叠压参差不齐;③鼠笼转子铸铝质量不良;④线圈数据与原设计相差太大,这是由于多次修理,线圈匝数、线径规格搞错。