通过上面讨论可知,对电动机的同一故障现象,可能是不同原因引起的。这就给排除故障增加了困难。下面通过几个实例分析,希望能给读者起到抛砖引玉的作用。

1.电动机工作环境温度与负载率

(1)故障现象。某车间安装了一台进口的设备,配套的电动机100hp(1hp=0.735kW)、144.4A、F级绝缘。在正常使用的情况下,负载率达到85%,电动机绕组的温度达90℃。该电动机自开始投入使用,两年后烧毁,修复后,运行半年又烧毁。

(2)故障分析。经调查分析,发现该电动机周围环境温度长期保持在50℃左右,超出标准环境温度10℃左右。电动机在保证安全运行的前提下,达不到出力标准。针对这个问题,利用吹风机对电动机进行强迫风冷,在额定负载下,运行温度大大降低,经使用至今,运行良好。

2.电源电压偏低

(1)故障现象。某农户新买一台Y90L-4型1.5kW三相异步电动机。为保险起见,在变电所请电工接好线试车,一切正常。但回家后,带上负载,接好线通电后却转不起来。拆下负载空转,也较困难。用验电笔测三相电源均有电。

(2)故障分析。在变电所试转良好,说明电机本身没问题。问题可能出在电源上,应想到是电源电压偏低所致,因电磁转矩T∝U2,电压低,电机的电磁转矩不足以克服阻转矩,所以转不起来。这在偏远的农村已屡见不鲜。主要是农村电网中导线截面细,季节性用电量大造成用户电压下降较多。

3.定子绕组一相反接

(1)故障现象。一台11kW三相电动机,380V,三角形接法。但将绕组接成三角形后接通380V电源时,熔丝立即熔断,不能启动。检查电机的三相电阻平衡、绕组绝缘均良好,每相绕组都正常,后来再加粗熔丝,电动机启动起来了,然而响声特大并振动,三相电流相差很大。加负载后,电机转速变慢,且很快过热,随之熔丝熔断。

(2)故障分析。首先断定电动机本身无故障,因三相电阻平衡又绝缘良好,不会有短路或断路现象。主要的问题是启动起来后,测三相电流相差很大又不平衡(如果是机械负载原因,如负载过大、皮带卡住或太紧等,这时电机电流过大,但三相平衡)。通过现象联想到将三相绕组接成三角形是否正确的问题。很可能是将定子一相绕组接反。接反的那一相绕组电流特别大,而启动转矩又小,三相电流严重不平衡。这样一来,在启动时,电机还未转动起来,反接相的电流就很大了,将熔丝熔断不能启动。存在这种故障既不能加粗熔丝又不能带负载,否则电机转速会迅速下降,随之电流增大熔丝又熔断。因此,应仔细检查三相绕组的首末端,予以改变。

4.断路故障(www.daowen.com)

(1)故障现象。一台JO2-72-4型,30kW、380V,额定电流57.6A,三角形连接的电动机经Y-Δ启动器起动,未见异常,但带负载1h后,电机过热、冒烟、没异味,电源电压三相平衡。定子电流分别为78A、46A、45A,出现严重不对称。

(2)故障分析。这是一台用过的电动机,不应有线圈接错问题,电源也未发现异常,那么造成三相电流不平衡的原因只有绕组短路和断路了。凭电机工作1h后才过热判定不是短路,所以断路可能性最大,从三相电流数值看,两相电流基本相同,一相较大为78A。78=1.73×45,说明电机三相绕组接成三角形时有一相断开,变成开口三角形,如图3-57所示。设U相断开,则IWU=IU=45A;IWV=IV=46A,为故障后的相电流。而电动机正常额定相电流为57.6/1.73=33.5(A)。显然,该两相电流超过额定值,导致电机过热。该电机用Y-Δ启动器,启动正常说明电机绕组接成Y形时没问题,由此推断电机三相绕组本身没问题,当电机启动完毕通过Y-Δ改成三角形运行时,故障产生了。说明起动器的接触点接触不良,不能正确接成三角形,有一个开口形成了故障运行。需进一步检查Y-Δ启动器运行挡的各个触点是否良好,以便排除故障。

图3-57　Δ形断相故障

5.电源缺相

(1)故障现象。一台电动机Y-Δ启动后运行正常,但当带负载运行两天后突然停转,不一会儿电机冒烟。立即切断电源,拆开电机检查绕组,发现有一相烧焦,另两相有焦煳痕迹。

图3-58　Δ形一相断线

(2)故障分析。此电机是在没有切断电源的情况下停车的。停车后相当于电动机的堵转状态,电流达额定电流的4～7倍,这样大的电流时间稍长就会使电机冒烟。须指出,如果电机本身无故障,三相绕组通过的电流相等,三相绕组应当全部烧坏。不可能只烧一相,另两相只有焦煳痕迹。电机突然停转按实际运行情况考虑有以下原因:①运行中负载突然发生变化,冲击负载过大,或机械负载突然卡死使电机刹住强迫停下,此情况可能性不大;②电力网中有大容量的电动机突然启动,很大的启动电流造成线路压降过大,使正在电网上运行的电动机电压过低,电磁转矩变小而停车。但这种情况大电机启动结束,电源电压马上恢复正常,停车的电动机也会自动启动,不会冒烟。由此断定这种情况也应排除。如果电动机的进线一相断线,如图3-58所示,U相线路产生断路点(或接线不良,或该相熔丝熔断),使三相电动机变成两相V、W供电的两并联电路,电流为IVW及IVUW的单相电动机。电流IVW很大,约为正常负载相电流的2.8倍。另外,电磁转矩也大为降低(输出转矩也降低),若负载转矩不变必然停车。停车后电流更大,最终导致起火冒烟。

因为定子绕组是按一定规律分布在定子铁心槽里,一相起火也影响到相邻的两相绕组,故它们被烤焦,若切断电源动作稍慢,其他两相也会烧毁。由上述分析可知,该机很可能是一相断线故障。