三相異步兩相運(yùn)行是引起電動(dòng)機(jī)損壞的常見(jiàn)原因。為什么電動(dòng)機(jī)安裝了熔斷器保護(hù)、磁力啟動(dòng)器附加的保護(hù)、過(guò)流保護(hù),都不能很好地對(duì)電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行起有效保護(hù)作用呢?
1)首先,根據(jù)電機(jī)學(xué)原理,其如接至兩相,其定子繞組不可能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),旋轉(zhuǎn)力矩為零,電動(dòng)機(jī)只震動(dòng)而不轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)在進(jìn)入兩相電源起動(dòng)時(shí),實(shí)際上處于短路狀態(tài),其短路電流為三相啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流的0.866倍,而一般啟動(dòng)電流為額定電流的4~7倍,故電動(dòng)機(jī)在進(jìn)入兩相電源起動(dòng)時(shí),相當(dāng)于兩相短路時(shí)的電流為額定電流的3.464~6.062倍,所以上述電流,即比啟動(dòng)電流小,比電動(dòng)機(jī)額定電流大得多。電動(dòng)機(jī)兩相啟動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)行人員會(huì)立即發(fā)現(xiàn),而且熔斷器也會(huì)熔斷,因?yàn)槿蹟嗥鞯娜蹟嚯娏饕话惆聪旅鎯煞N原則選定:對(duì)于啟動(dòng)次數(shù)少及啟動(dòng)時(shí)間較短的電動(dòng)機(jī),按IH=IZ/2.5選定;對(duì)于反復(fù)起動(dòng)及加速慢的電動(dòng)機(jī),按IH=IZ/(1.6~2)選定。上述兩式中,IH是熔斷器的額定電流;IZ為電動(dòng)機(jī)三相啟動(dòng)電流。對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)中的電動(dòng)機(jī),突然斷掉一相電源后,在機(jī)械慣性作用下,在某些特定條件下尚可滯速旋轉(zhuǎn)。由于電動(dòng)機(jī)過(guò)電流倍數(shù)與電動(dòng)機(jī)實(shí)際負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)本身最大力矩倍數(shù)K有關(guān)。當(dāng)最大力矩倍數(shù)大于2時(shí),電動(dòng)機(jī)將維持兩相運(yùn)行,但轉(zhuǎn)速大大降低,K愈大電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行時(shí)的過(guò)負(fù)荷倍數(shù)愈大。當(dāng)最大力矩倍數(shù)K等于2時(shí),電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)荷并發(fā)生兩相運(yùn)行情況下,電動(dòng)機(jī)的過(guò)電流大約為額定電流的3.5倍,此時(shí)電動(dòng)機(jī)如果按規(guī)定選用的熔斷器作保護(hù),熔斷器可以熔斷,并起保護(hù)作用。
2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)只帶50%的額定負(fù)荷時(shí),兩相運(yùn)行電流大致與額定電流相等。而當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷在50%額定負(fù)荷以上,又在額定負(fù)荷以下兩相運(yùn)行時(shí),熔斷器就不能可靠地起到保護(hù)作用了。正常電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的4~7倍,由此可以看出熔斷器不可能可靠的保護(hù)電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行。
3)第三種情況是電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)K小于2時(shí),電動(dòng)機(jī)將減速停車,直至熔斷熔絲。除了熔斷器保護(hù),在三相低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)中,還采用熱繼電器,作電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。其動(dòng)作電流一般選用1.1倍額定電流,考慮備用裕度,以防止電動(dòng)機(jī)的電壓變動(dòng)及環(huán)境溫度變化而誤切電動(dòng)機(jī),一般是按1.2~1.3倍額定電流選擇熱元件,依靠熱力保護(hù)熱慣性產(chǎn)生的延時(shí),躲開(kāi)起動(dòng)電流。所以由熱元件構(gòu)成的過(guò)負(fù)荷保護(hù),也不可能可靠保護(hù)電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行。同樣對(duì)于斷路器過(guò)流保護(hù),一般按躲開(kāi)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流整定,顯而易見(jiàn),按這樣整定值也不能正確的保護(hù)電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行。
關(guān)于電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行的保護(hù)問(wèn)題:
近年來(lái)各地提出很多方案,基本上可以歸納為兩大類:一類是安裝電動(dòng)機(jī)一相熔斷的信號(hào)指示,另一類是利用晶體管構(gòu)成的負(fù)序保護(hù)。采用這些方法,也有一定效果,但仍不夠完善,因此推廣應(yīng)用還不普遍。為此可以采用雙組熔斷器,構(gòu)成比較簡(jiǎn)單而又可靠的電動(dòng)機(jī)兩相保護(hù)。方法是用6個(gè)熔斷器,每?jī)蓚€(gè)并聯(lián)構(gòu)成三相熔斷器保護(hù),每相中的兩個(gè)熔斷器,一個(gè)按電動(dòng)機(jī)1.2~1.3倍額定電流整定,另一個(gè)按前述熔斷器額定電流公式選定。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)合上后三個(gè)熔斷器,使電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng),啟動(dòng)結(jié)束后,再合上前三個(gè)熔斷器,再拉開(kāi)后一個(gè)熔斷器,使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。
最后應(yīng)當(dāng)指出,大量實(shí)踐證明,要防止電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行,只有加強(qiáng)監(jiān)視,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),注意發(fā)現(xiàn)缺相運(yùn)行的異?,F(xiàn)象,及時(shí)切除兩相運(yùn)行的電動(dòng)機(jī),確保電動(dòng)機(jī)的安全可靠運(yùn)行。
定義:利用閘刀開(kāi)關(guān)、交流、空氣自動(dòng)開(kāi)關(guān)等電器將直接接入啟動(dòng)。
優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,啟動(dòng)迅速。
缺點(diǎn):?jiǎn)?dòng)電流大。
一般地,以下情形可以采用直接啟動(dòng)方式:
?、偃萘吭?0kW及以下的允許直接啟動(dòng);
?、趩?dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流在供電線路上引起的電壓降不超過(guò)正常電壓的,如果沒(méi)有獨(dú)立變壓器(與照明共用),則不應(yīng)超過(guò);
?、塾脩粲歇?dú)立的變壓器供電時(shí),頻繁啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量小于變壓器容量的時(shí)允許直接啟動(dòng);不頻繁啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)容量小于變壓器的時(shí)允許直接啟動(dòng)。
(2)降壓?jiǎn)?dòng)
當(dāng)電動(dòng)機(jī)的容量較大,電源容量不能滿足直接啟動(dòng)要求時(shí),為了減小,常用此法。
定義:利用啟動(dòng)設(shè)備,在啟動(dòng)時(shí)降低加在定子繞組上的電壓,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí),再全電壓(額定電壓)運(yùn)行。
適用于啟動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不大的情況。
1、保持清潔。
對(duì)電動(dòng)機(jī)外殼、風(fēng)扇罩處的灰塵、油污及其他雜物等要經(jīng)常進(jìn)行清除,以保證良好的通風(fēng)散熱和避免對(duì)電動(dòng)機(jī)部件的腐蝕。對(duì)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī),還應(yīng)及時(shí)清除電刷磨下的炭粉,以免貼附在繞組上造成局部短路。
2、檢查安裝部位。
對(duì)電動(dòng)機(jī)與基礎(chǔ)架構(gòu)以及配套設(shè)備之間的安裝聯(lián)結(jié)部位,應(yīng)經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)的及時(shí)修復(fù);有斷裂時(shí),應(yīng)停機(jī)處理。
3、檢查電動(dòng)機(jī)各處緊固螺釘和帶輪頂絲。
在停機(jī)時(shí),檢查和緊固電動(dòng)機(jī)上各處的安裝螺釘以及帶輪頂絲。
4、定期更換軸承潤(rùn)滑脂。
對(duì)非全封閉式軸承,應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的使用情況,兩年左右更換一次軸承潤(rùn)滑脂。有注排油裝置的電動(dòng)機(jī),可通過(guò)這些裝置換油脂。
5、清理電動(dòng)機(jī)內(nèi)部和加強(qiáng)絕緣。
對(duì)使用環(huán)境中有較多灰塵的電動(dòng)機(jī),特別是防護(hù)等級(jí)較低的電動(dòng)機(jī)(如IP23),應(yīng)視情況在大修時(shí)和年度保養(yǎng)時(shí),打開(kāi)端蓋,清除繞組端部的灰塵和油污。還可在端部刷一層防潮絕緣漆以加強(qiáng)絕緣和防潮。