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電機(jī)發(fā)熱的八個常見原因

電子設(shè)計 ? 來源:電子設(shè)計 ? 作者:電子設(shè)計 ? 2020-12-14 22:37 ? 次閱讀

電機(jī)作為人們生產(chǎn)和生活中不可缺少的重要的動力提供者,在使用的過程中很多的電機(jī)會出現(xiàn)發(fā)熱很嚴(yán)重的現(xiàn)象。

衡量電機(jī)發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”來衡量的,當(dāng)“溫升”突然增大或超過最高工作溫度時,說明電機(jī)已發(fā)生故障。

什么是電機(jī)的溫升?溫升范圍應(yīng)該控制在多少?

溫升是指電子電氣設(shè)備中的各個部件高出環(huán)境的溫度。導(dǎo)體通流后產(chǎn)生電流熱效應(yīng),隨著時間的推移, 導(dǎo)體表面的溫度不斷地上升直至穩(wěn)定。穩(wěn)定的判斷條件是在所有測試點(diǎn)在1個小時測試間隔內(nèi)前后溫差不超過2K,此時測得任意測試點(diǎn)的溫度與測試最后1/4周期環(huán)境溫度平均值的差值稱為溫升,單位為K。

電機(jī)運(yùn)行時,輸出功率越大,則電流和損耗越大,溫度就越高,但最高溫度不得超過絕緣的最高允許溫度。因此,電機(jī)容許的長期最大輸出功率(即電機(jī)的容量或額定功率)受絕緣的最高允許溫度限制,或者說容量由絕緣的最高允許溫度所決定。電機(jī)銘牌上所表明的額定功率就是指在標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境溫度(我國規(guī)定為40℃)和規(guī)定的工作方式下,其溫度不超過絕緣的最高允許溫度時的最大輸出功率。

在電機(jī)運(yùn)行中,電機(jī)繞組和鐵心各部分的溫升不是完全相等的,是有少量的差異的,這主要是由工藝因素和通風(fēng)條件所決定的。(為了避免由這種因素引起的差異而造成電機(jī)永久性的損傷,一般在測量中都留有5℃的余地。

再就是測量誤差,在溫度的測量中,比較準(zhǔn)確的方法是電阻法,它要求在電機(jī)停運(yùn)后快速準(zhǔn)確的測出繞組的電阻值,然后換算成溫度。用這種方法也要留有5℃的余地。(這種方法是有規(guī)程約束的)其次就是測溫元件埋入法,這種測量方法誤差是能小一點(diǎn),但是,埋入的元件不一定就是溫度的最高點(diǎn),所以,也是有誤差的,一般也要留有5℃余地。

電機(jī)允許溫升是由電機(jī)的絕緣等級所決定的,不同的絕緣等級就有不同的允許溫升。

電機(jī)的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級,分A、E、B、F、H級。

絕緣的溫度等級 A級 E級 B級 F級 H級

最高允許溫度(℃) 105 120 130 155 180

繞組溫升限值(K) 60 75 80 100 125

性能參考溫度(℃) 80 95 100 120 145

例如:環(huán)境溫度是30℃,電機(jī)溫度是80℃,則溫升就是50K。電機(jī)名牌上的溫升,是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下(一般定為35℃?),繞組的允許溫升。又如:名牌上的溫升為60K,就表明在環(huán)境溫度為35℃時,繞組的溫升不得超過60K,既繞組的溫度不得超過95℃。

電動機(jī)發(fā)熱很嚴(yán)重的常見原因

1、電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間氣隙很小,容易導(dǎo)致定、轉(zhuǎn)子之間相碰

在中、小型電機(jī)中,氣隙一般為0.2mm~1.5mm。氣隙大時,要求勵磁電流大,從而影響電機(jī)的功率因數(shù);氣隙太小,轉(zhuǎn)子有可能發(fā)生摩擦或碰撞。一般由于軸承嚴(yán)重超差及端蓋內(nèi)孔磨損變形,使機(jī)座、端蓋、轉(zhuǎn)子三者不同軸心引起掃膛,很容易使電機(jī)發(fā)熱甚至燒毀。如發(fā)現(xiàn)軸承磨損應(yīng)及時更換,對端蓋進(jìn)行更換或刷鍍處理,比較簡單的處理方法是給端蓋鑲套。

2、電機(jī)的不正常振動或噪音容易引起電機(jī)的發(fā)熱

這種情況屬于電機(jī)本身引起的振動,多數(shù)是由于轉(zhuǎn)子動平衡不好,以及軸承不良、轉(zhuǎn)軸彎曲,端蓋、機(jī)座、轉(zhuǎn)子不同軸心,緊固件松動或電機(jī)安裝地基不平、安裝不到位造成的,也可能是機(jī)械端傳遞過來,應(yīng)針對具體情況排除。

3、軸承工作不正常,必定造成電機(jī)發(fā)熱

軸承工作是否正??蓱{聽覺及溫度經(jīng)驗(yàn)來判斷。

可用手或溫度計檢測軸承端判斷其溫度是否在正常范圍內(nèi);也可用聽棒(銅棒)接觸軸承盒,若聽到?jīng)_擊聲,就表示可能有一只或幾只滾珠軋碎,如果聽到有咝咝聲,那就是表示軸承的潤滑油不足,電機(jī)應(yīng)在運(yùn)行3,000小時~5,000小時左右換一次潤滑脂。

4、電源電壓偏高,勵磁電流增大,電機(jī)會過度發(fā)熱

過高電壓會危及電機(jī)絕緣,使其有被擊穿的危險。電源電壓過低時,電磁轉(zhuǎn)矩就會降低,如果負(fù)載轉(zhuǎn)距沒有減小,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)過低,這時轉(zhuǎn)差率增大會造成電機(jī)過載而發(fā)熱,長時間過載會影響電機(jī)的壽命。當(dāng)三相電壓不對稱時,即一相電壓偏高或偏低時,會導(dǎo)致某相電流過大,電機(jī)發(fā)熱,同時轉(zhuǎn)距減小會發(fā)出“嗡嗡”聲,時間長了會損壞繞組。

總之,無論電壓過高、過低或電壓不對稱都會使電流增加,電機(jī)發(fā)熱而損壞電機(jī)。因此按照國家標(biāo)準(zhǔn),電機(jī)電源電壓的變化應(yīng)不超出額定值的±5%,電機(jī)輸出功率可保持額定值。電機(jī)電源電壓不允許超過額定值的±10%,三相電源電壓之間的差值不應(yīng)超出額定值的±5%。

5、繞組短路,匝間短路,相間短路和繞組斷路

繞組中相鄰兩條導(dǎo)線之間的絕緣損壞后,使兩導(dǎo)體相碰,稱為繞組短路。發(fā)生在同一繞組中的繞組短路稱為匝間短路。發(fā)生在兩相繞組之間的繞組短路稱為相間短路。不論是那一種,都會使某一相或兩相電流增加,引起局部發(fā)熱,使絕緣老化損壞電機(jī)。繞組斷路是指電機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子繞組碰斷或燒斷造成的故障。不論是繞組短路或斷路都可能引起電機(jī)發(fā)熱甚至燒毀。因此,發(fā)生這種情況后必須立即停機(jī)處理。

6、物料泄露進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部,使電機(jī)絕緣降低,從而使電機(jī)允許溫升降低

固體物料或粉塵從接線盒處進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部,則會到達(dá)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子的氣隙之間,造成電機(jī)掃膛,直到磨壞電機(jī)繞組絕緣,使電機(jī)損壞或報廢。如果液體和氣體介質(zhì)泄漏進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部,將會直接造成電機(jī)絕緣下降而跳閘。一般液體和氣體泄漏有以下幾種表現(xiàn)形式:

各種容器和輸送管道泄漏、泵體密封泄漏、沖洗設(shè)備和地面;

機(jī)械油泄漏后從前端軸承盒縫隙中進(jìn)入電機(jī);

與電機(jī)相連的減速機(jī)等油封磨損,機(jī)械潤滑油順著電機(jī)軸進(jìn)入,在電機(jī)內(nèi)部積聚后,溶解電機(jī)絕緣漆,使電機(jī)絕緣性能逐步降低。

7、幾乎有一半以上電機(jī)燒毀都是由于電機(jī)缺相運(yùn)行引起的

缺相常常造成電機(jī)不能運(yùn)行或啟動后轉(zhuǎn)速緩慢,或轉(zhuǎn)動無力電流增大有“嗡嗡”的響聲現(xiàn)象。如果軸上負(fù)載沒有改變,則電機(jī)處于嚴(yán)重過載狀態(tài),定子電流將達(dá)到額定值的2倍甚至更高。短時間內(nèi)電機(jī)就會發(fā)熱甚至燒毀。造成缺相運(yùn)行的主要原因如下:

電源線路上因其它設(shè)備故障引起一相斷電,接在該線路上的其它三相設(shè)備就會缺相運(yùn)行。

斷路器或接觸器一相由于偏電壓燒毀或接觸不良造成缺相。

電機(jī)接進(jìn)線由于老化、磨損等原因造成的缺相。

電機(jī)一相繞組斷路,或接線盒內(nèi)一相接頭松脫。

8、其它非機(jī)械電氣故障原因

其它非機(jī)械電氣故障原因造成的電機(jī)溫度升高,嚴(yán)重時也可能導(dǎo)致電機(jī)故障。如環(huán)境溫度高,電機(jī)缺少風(fēng)扇、風(fēng)扇不完整或缺少風(fēng)扇罩。這種情況下必須強(qiáng)制冷卻保證通風(fēng)或更換風(fēng)葉等,否則無法保證電機(jī)的正常運(yùn)行。

綜上所述,為了能采用正確的方法進(jìn)行電機(jī)故障處理,就必須熟悉電機(jī)常見故障的特點(diǎn)及原因,抓住關(guān)鍵因素,定期檢查和維護(hù)。這樣才能少走彎路,節(jié)省時間,盡快地排除故障,使電機(jī)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。從而保證車間正常生產(chǎn)。

來源:旺材電機(jī)與電控

審核編輯 黃昊宇

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