运行条件对电动机的影响
恶劣的环境和苛刻的运行条件,以及超过技术条件所规定的允许范围运行,往往导致电动机故障。
例如:电动机因过负荷会导致温升过高而烧毁;环境温度过高使绝缘受潮而绝缘电阻降低,泄漏电流增加,甚至发生击穿;环境温度过低使直流电动机的电刷噪声和换向火花加大;电网电压过低使电动机堵转或过热而烧毁;快速开关动作时的浪涌,使绝缘击穿;多次连续启动使同步电动机阻尼绕组开焊或断条。运行不合适导致的各种故障,可参考表1。
表1 运行条件引起电动机故障
运行条件 |
条件特征 |
原因 |
引起故障 |
负荷 |
工作机械和 工作过程特征 |
1. 经常过负荷、负荷机械振动 2. 启动次数过多; 3. 冲击负荷; 4. 连续重负荷启动 |
1. 电机过热、轴承损坏、换向不良; 2. 异步电动机过热、断条; 3. 转子结构部件松动、疲劳、轴扭振; 4. 阻尼绕组开焊、笼型绕组断条 |
电源 |
电网或电源 特性 |
1. 电网电压缓慢波动; 2. 操作过电压; 3. 高次谐波 |
1. 启动困难、转速不稳、过热; 2. 定子绝缘击穿; 3. 谐波转矩增加,换向恶化 |
安装及 基础 |
电动机的 安装状态 |
1. 不对中; 2. 接触不良; 3. 轴承绝缘接地; 4. 地脚螺钉松、基础振动 5. 吊装碰撞 |
1. 振动大; 2. 接头处局部发热; 3. 轴电流; 4. 机座振动; 5. 绝缘局部损伤 |
环境 |
作业场地 |
1. 高温; 2. 低温; 3. 有害气体 |
1. 过热、绝缘老化; 2. 霜冻; 3. 结构件、绝缘腐蚀、氧化膜异常 |
地理、气象特点 |
1. 高湿度; 2. 低湿度; 3. 海拔>1000m |
1. 绝缘吸潮、击穿; 2. 电刷噪声、氧化膜不易建立; 3. 允许温升降低、换向困难 |
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污染情况 |
粉尘、油雾 |
绝缘电阻降低、电刷磨损增加 |
运行条件对各类电动机产生的影响和结果是不同的,如频繁启动对直流电动机影响不大,而同步电动机和异步电动机在通常情况下是不允许的,会产生各种故障;电压降低对直流电动机不致造成过大威胁,而对交流电动机则危害甚大;湿度变化、环境污染对交流电动机影响较小,而对直流电动机会产生很大影响。不同类型电动机运行原理和特点不同,易产生故障部位也不相同。
表2 电动机易产生的故障部位
电动机类型 |
结构特点和运行方式 |
易产生故障部位 |
笼型异步电动机 |
以中、小型为多,结构简单、多自带风扇通风、气隙小。应避免频繁启动 |
转子偏心、断条、绕组过热 |
绕线转子异步电动机 |
以中、大型为多,可串入电阻启动和调速,气隙小 |
转子偏心,转子匝间短路、开焊,绕组过热 |
大型同步电动机 |
高压电动机、封闭强制通风为主,连续工作制,启动方式有:全压启动、降压启动、准同步启动和变频启动 |
绕组端部松动、绝缘磨损,转子结构部件松动、脱落,阻尼绕组开焊、端环接触不良 |
中型同步电动机 |
有低压和高压两种,转子多为凸极结构,自带风扇通风,利用阻尼绕组直接启动 |
转子结构部件松动,集电环磨损 |
大型直流电动机 |
启动和过负荷力矩大,结构坚实,能承受冲击负荷,多数为晶闸管电源供电,封闭强制通风 |
换向器与电刷磨损快,绝缘电阻低 |
中、小型直流电动机 |
调速运行,多为晶闸管电源供电,强制通风,结构坚实 |
转子结构部件松动,扭振现象,失步造成阻尼绕组过热,堵转造成绕组单相过热 |
交流调速异步电动机 |
调速运行,允许连续启动,调速方式有串级和变频两种方式,气隙小 |
转子偏心,转子结构部件松动 |