异步运行范文

文章来源: 网站编辑作者: 网站编辑发布时间：2026-03-21 23:18 阅读：次

异步运行范文（精选8篇）

异步运行第1篇

1 异步电动机的选用

为生产机械选择合适的电动机, 包括确定电动机的额定电压、额定转速、结构型式和确定容量等。主要考虑以下四个方面的问题:

1.1 根据电源电压条件, 要求所选用的电动机的额定电压与电源电压相符合。

1.2 在机械特性方面, 所选用的电动机应满足被拖动机械提出的要求。

1.3 电动机的结构型式, 应适应周围环境条件的要求。

1.4 正确选择电动机的容量。

电动机的容量必须与生产机械的负载大小相匹配, 同时要考虑生产机械的工作性质与其持续、间断的规律相适应。选小了, 不能保证生产机械的正常工作, 对电动机来说, 将使它的各部分过载、过热, 温度上升超过允许的限度而过早损坏;选大了, 则增加设备的投资费用, 电动机容量不能充分利用, 而且使效率和功率因数降低。

2 电动机不能起动的原因分析

首先要询问电路运行情况及故障现象, 然后仔细察看电路是否有明显的外观征兆, 如导线接头松动或脱落, 熔断器熔体熔断、保护器脱扣动作、电气开关动作受阻失灵、接触器和断电器的触头接触不良或触头之间是否有绝缘物等。

3 异步电动机的常见故障及分析

电动机在运行中由于种种原因, 会出现故障, 故障分机械与电气两方面。

3.1 机械故障有扫膛、振动、轴承过热、损坏等故障。

异步电动机定、转子之间气隙很小, 容易导致定、转子之间相碰。一般由于端盖轴室内孔磨损或端盖止口与机座止口磨损变形, 使机座、端盖、转子三者不同轴引起扫膛。振动应先区分是电动机本身引起的, 还是传动装置不良所造成的, 或者是机械负载端传递过来的, 而后针对具体情况进行排除。属于电动机本身引起的振动多数是由于转子动平衡不好, 以有轴承不良、转轴弯曲, 或端盖、 (上接30页) 5.14直到主罐笼提到上井口工作平台处, 绞车停车闭机座、转子不同轴, 或者电动机安装地基不平, 安装不到位, 紧固件松动造成的。振动会产生噪声, 还会产生额外负荷。

3.2 电气方面故障有定子绕组缺相运行、定子绕组首尾反接、三相电流不平衡、绕组短路和接地、绕组过热等。

缺相运行是常见故障之一。三相电源中只要有一相断路就会造成电动机的缺相运行。缺相运行可能是由于线路上熔断器熔断、开关触点或导线接头接触不良等原因造成。三相绕组首尾错接时, 接通后会出现三相电流严重的不平衡, 转速下降, 温升剧增, 振动加剧, 声音急变等现象, 如保护装置不动作, 很容易烧坏电动机绕组, 所以必须辨清电动机出线端首尾后, 方可通电运转。三相电流不平衡的故障, 常常是由于电动机外部电源电压不平衡所引起, 其内部原因主要是绕组匝间短路或在电动机重绕修理时线圈匝数错误或接线错误造成的。绕组接地和短路都会造成电流过大。接地故障可用兆欧表检查。短路故障可在降低定子绕组电源电压的情况下, 通过测量电流来判断, 也可以用测量其直流电阻来判断。电动机过热主要原因是拖动的负荷过重。电压过高或过低也会使电动机过热。严重过热会使电动机内部发出绝缘烧焦气味如不及时处理或保护装置不动作, 很容易烧毁电动机。

3.3 电动机在运行前, 应检查电动机各部分装配情况, 按电动机铭牌要求接线。

测量绝缘电阻, 绕组绝缘电阻应符合要求, 人工转动电动机转动部分, 应灵活无卡阻。3.3.1运行参数。一般电动机允许电压波动为额定电压的10%, 三相电压之差不得大于5%, 允许各相电流不平衡值不得超过10%。3.3.2电动机的保护。为使电动机安全运行, 必须正确配置所用的低压断路器、接触器、熔断器和热断电器等控制电器和保护电器。对于重要的电动机还应装设缺相保护。另外, 电动机外壳应根据电网的运行方式可靠地接零或接地。3.3.3保养和维护。电动机应保持主体完整, 零附件齐全, 无损坏以及周围环境的清洁。定期对电动机进行检修和保养, 是确保电动机安全运行的重要工作。日常维修包括清除外部灰尘和油污, 监听有无异常杂音, 并定期更换润滑油。换油周期一般滑动轴承为1kh, 滚动轴承为5kh。在巡视检查中要注意电动机的温升、气味及振动情况。正常运行的电动机, 其声音应轻而均匀, 无杂音和特殊的叫声, 无明显振动, 转速达到额定转速, 三相电流基本上平衡。

5.27在井口将新绳截断, 分别穿入1、4悬挂, 并打紧楔形环。

摘要：为保证导步电动机的安全运行, 电气工作人员应掌握基本知识, 分析不能启动的原因, 及其故障排查。

异步运行第2篇

【关键词】三相异步电动机的结构；工作原理；运行维护及保养

On three-phase asynchronous motor operation and maintenance works

Li Ping-ju

(Xi'an Tech Full Simo Motor Co., Ltd Xi'an Shanxi 710018) 

【Abstract】 With the deepening of reform and opening up, the development of the productive forces, work, progress in agricultural production techniques, various types of motors and power levels in industrial and agricultural production and people's daily life, the role has become increasingly important to be able to imagine if they all collectively "strike", then our production, life will be chaos and to what extent, for example: water, electricity, elevator outage, cold, heating stop sending so on, will allow us can not imagine, so understanding it the structure and working principle, in the operation and maintenance downtime and maintenance, allow us to make better use of their working life in the future, so that they better serve our production and living services.

【Key words】 Structure of three-phase asynchronous motor;Works;Operation and maintenance and maintenance

1. 三相异步电动机的结构

在我们日常工作及生活中所普遍使用的电动机大多为中小型三相异步电动机，其结构非常简单，而且具有坚固耐用、维修方便、体积小、重量轻、易起动、成本低、价格便宜等很多优点，因此在我们的工农业生产中得到广泛应用，它由定子和转子两个基本部分组成，另外还有端盖、内外油盖、冷却风扇、轴承、接线盒等零部件。定子由定子铁心、定子线圈（绕组）和机座三部分组成；转子由转轴、转子铁心、转子绕组等组成。

2. 三相异步电动机的工作原理

2.1 旋转磁场。三相异步电动机的三相定子绕组（结构相同）连接成星形（Y）或三角形（△），将其三个出线端接到对称的三相电源上（各相电源之间的相位差为120°），就有对称的三相正旋电流流过。当电流流过三相绕组，根据电流的磁效应可知，每个绕组都产生了一个按正旋规律变化的磁场。三相绕组就会产生一个合成磁场，此合成磁场是一个随时间变化而变化的旋转磁场，如磁场有一对磁场一个N极（北极）一个S极（南极），就叫两极旋转磁场。当正弦电流电角度变化360°时，两极旋转磁场在空间也正好旋转360°，这样就形成一个和正弦电流电角度同步变化的旋转磁场，旋转磁场的转速决定于磁极的对数，当磁极为一对时（用P来表示磁极对数）即P=1，对工频电流而言，即频率为50HZ的正弦交流电来说，旋转磁场在空间每秒转50周，以每分来计算，转速n=50*60r/min=3000r/min，当P=2时（四极电机）交流电变化一周，旋转磁场只转1/2周。以此类推，不同磁极对数的旋转磁场转速见表1。

表1

p 1 2 3 4 5 6

ni(N/min) 3000 1500 1000 750 600 500

2.2 三相异步电动机的工作原理：

（1）当三相异步电动机的定子绕组接到三相电源时，流入定子绕组的三相电流就会产生旋转磁场波，转子与旋转磁场之间就发生了相对运动，旋转磁场将切割转子导体，转子导体作切割磁力线运动就要产生感应电动势，从而在闭合的转子绕组回路中产生感应电流，带电的转子导体又受到旋转磁场的磁场力的作用，即产生了电磁转矩，从而推动转子沿旋转磁场的方向旋转起来。由此可知，这种电动机定子由三相交流电源供电，转子边的功率借电磁感应作用由定子边传递过来，故又称为感应电动机。

（2）另外，电动机的转速常在同步转速以下，因为电动机在实际运行情况下，电磁力矩必须要能克服阻力转矩，故电动机的转子必须有适当的转差率。假设转子的转速等于旋转磁场的转速，则转子导体和旋转磁场之间就不存在相对运动（两者相对静止）。转子导体也就不会再切割磁力线，因此，也就不存在转子导条感应电动势、转子电流和电磁转矩，转子不能继续以与旋转磁场相同的方向旋转。在负载一定的条件下，如果转子转速变慢时，转子与旋转磁场间的相对一定就会加强，使转子受到的电磁转矩加大，转子转速也就随之加快，所以，转子转速必须与旋转磁场的同步转速保持一定的差值，即必须保持不同的速度（也称异步关系），因此，我们把这一类电动机统称为异步电动机。

（3）转差率是指异步电动机的同步转速与转子转速之差值与同步转速的比值的百分比，它是衡量电动机的一个重要参数，转差率越小转子转速也就越快，转差率越大转子转速越慢，一般情况下电动机的转速（即转子转速）比同步转速低2%~6%，具体数据由电动机的技术参数与拖动负载的大小来决定。

（4）电动机的正反转可以通过改变三相电源接线的相序来调整，调速可以根据条件采用不同的方法来实现，具体可分为：A.改变电源频率；B.改变转差率的大小；C.改变电动机的磁极对数等三种方法来实现。

2.3 电动机的启动。电动机根据加在其定子绕组上的电压大小，可分为全压启动和降压启动二种类型。

（1）由于全压启动时加在定子绕组上的启动电流可以达到电动机额定工作电流的4~7倍，启动电流过大，供电线路上的电压降也随之增大，也使得电动机两端的电压相对减小，电动机本身的启动转矩也随之减小，还可能波及同一供电线路上的其它机电设备，使其不能正常工作，或出现系统保护电器误动作。因此，在一般情况下，电动机的容量小于10KW或电动机的容量不超过电源变压器额定容量的15%~20%，启动时不会影响同一线路上的其它电器设备正常工作，即可以采用全压起动。全压起动只适用于中小型电动机及负载较小的电动机启动。

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（2）降压起动的方法有：自偶变压器降压起动，星形——三角形换接降压起动，串联电阻降压起动等多种形式，常用的有：星形——三角形换接降压起动，自偶变压器降压起动。

3. 电动机的运行维护

3.1 为确保电动机安全正常运行，启动前应检查：

（1）电源电压是否正常，三相电压是否平衡；（2）启动装置是否正常，是否有油污或接触不良，接线端子内的导线压接是否松动等，传动装置是否紧固，用手转动电动机转子和负载机械的传动轴看是否有卡轴和不灵活现象，观察电动机的机壳接地线是否完好牢靠，紧固件是否牢固，以防止电动机在运行过程中发生漏电现象，危及操作人员的生命安全及造成短路故障。

3.2 启动时应注意观察电动机传动和负载机械的运行情况，以及工作台上的电压表、电流表的指示，如有异常，应立即停机检查，待排除故障后，恢复运行，对于利用自偶变压器降压启动和“星三角”降压启动的大、中型电动机，一定要注意操作的步骤和顺序，要先启动待数秒电动机转动速度稳定后，方可切换到运行位置，以防误操作造成设备损坏及人身伤亡事故。

3.3 另外还须注意：新装或大修后的电动机在首次启动时要注意其运行的方向，若电动机反向转动，应立即停机，切断电源后将三相电源中的其中二相进行互换位置既能调整电动机的运转方向。在同一车间或同一线路上的电动机启动时应遵循功率较大的先行启动的顺序，应尽量避免因同时启动对设备造成的损坏以及给电网带来的冲击。

3.4 运行中的电动机，值班人员可以通过仪表、监视器等，随时监控每一台电动机，如发现电动机电流表指示过高、温升过大，超出正常范围，电动机转动的噪音过大，振动异常等，都应立即停机检查，待排除故障后再进行恢复运行，每台电动机的电源侧还应加装过载和短路保护装置来实现对电动机的机械保护，另外还要注意对每台电动机的通风、干燥，保持设备的清洁卫生。

3.5 为了保证电动机的正常运行，除按规定程序操作维护以外，还应进行定期检查保养，保养次数和时间可根据电动机的工作环境、电动机的类型及使用频率等情况决定，保养项目一般可有：及时清除电动机表面的油泥、灰尘，对灰尘较多的场所，最好每班清理一次，每班最好检查一次机座的固定螺丝有无松动现象，电动机电源接线的接头压接处有无过热烧损和松动现象，定期测量电动机绕组的绝缘电阻是否正常，检查轴承油封是否需要加油。

3.6 电动机每年还应大修保养一次，其目的在于对电动机进行一次全面彻底检查维护，更换电动机因长期运行而磨损的元器件，清除电动机内部的油污及定子绕组和转子上的污物，并对定子及转子绕组进行一次绝缘电阻的检测。

4. 结论

随着我国工业发展的不断进步，技术水平的不断提高，在工农业生产及日常生活中起重要作用的电动机也在不断的更新换代，从节约能源、节能环保的角度看，低消耗、高效率的电动机是的发展趋势，也是社会进步、生产力发展的必然。

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［文章编号］1619-2737（2014）06-05-815

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3. 电动机的运行维护

3.1 为确保电动机安全正常运行，启动前应检查：

4. 结论

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［文章编号］1619-2737（2014）06-05-815

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3. 电动机的运行维护

3.1 为确保电动机安全正常运行，启动前应检查：

4. 结论

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［文章编号］1619-2737（2014）06-05-815

三相交流异步电动机的运行保护第3篇

1.1 结构

三相异步电动机主要由定子、转子及其他零部件组成。定子是用来产生旋转磁场的,主要由定子铁心、定子绕组和机座3部分组成;转子是电动机的旋转部分,可以带动其他机械旋转作功,主要由转子铁心、转子绕组和转轴3部分组成;其他零部件包括电动机端盖、轴承、轴承盖、风扇、风罩和接线盒等。

1.2 工作原理

当定子绕组接通三相电源后,绕组中便有三相交变电流通过,在定子腔内产生一个旋转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下切割磁力线,从而在转子导体中产生感应电动势。在电动势的作用下转子导体中产生感应电流,感应电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力。电磁力对转轴形成一电磁转矩,其作用方向同旋转磁场的旋转方向一致,推动转子转动起来。

2 电动机运行中的监视

(1)电动机正常运行时发出的声音应该是平稳、轻快、平均并且有节奏的,如出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击和振动等异声时,应立即停机检查。观察电动机有无振动、噪声和异常气味。

大功率电动机要经常检查地脚螺栓、电动机端盖和轴承压盖等是否松动,接地装置是否可靠,发现问题及时解决。噪声和异味是电动机运转异常、随即出现严重故障的前兆,必须随时发现并查明原因和排除。

(2)检查电动机的温度及电动机的轴承、定子和外壳等部位的温度有无异常变化,这对无电压、电流指示及过载保护的电动机尤为重要。检查电动机轴承是否过热、缺油,若发现轴承附近的温升过高应立即停机检查。观察轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或缺损,轴承间隙是否过大晃动,内环在轴上有无转动等。出现上述任一种现象都必须更新轴承后方可再行作业。检查电动机在运行中是否发出焦臭味,如有,说明电动机温度过高,应立即停机检查原因。

保持电动机的清洁,特别是接线端和绕组表面,不允许水滴、油污及杂物落到电动机上。电动机在运行中,进风口周围至少3m内不允许有尘土、水渍和其它杂物,以防吸入电机内形成短路,损坏绝缘而烧毁电动机。

要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮后,绝缘电阻过低,应及时进行干燥处理;对绕线式电动机,要经常观察电刷与滑环间的火花,如火花过大,应及时清洁并检修。

(3)保持电动机在额定电流下工作。电动机过载运行,主要是拖动的负荷过大、电压过低,或被带动的机械卡滞等造成的。检查电动机三相电流是否平衡,其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%,以保证电动机安全运行。如超过则表明电动机有故障,必须查明原因并排除。

(4)注意传动装置的检查。电动机运行时,要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动,传动皮带是否有过紧、过松的现象等,若有,应停车进行调整。

(5)交流电动机滑环或直流电动机换向器的火花电动机运行中,电刷与换向器或滑环之间难免出现火花,如果所发生的火花大于某一规定限度,尤其是出现放电性的红色电弧火花时,将产生破坏作用,必须及时加以纠正。

3 三相交流异步电动机运行保护

3.1 短路保护

瞬时短路电流可能达到电机额定电流的几十倍甚至上百倍,如果不能及时切断电源,则有可能造成电机不可修复的损坏,还有可能导致触电、火灾等危险。短路保护应该满足以下要求:必须在很短的时间内切断电源;当电机正常启动、制动时,保护装置不应误动作。常用的短路保护装置有熔断器和断路器。

3.2 过流保护

过电流是指电动机的工作电流超过其额定值,如果时间久了,就会使电机过热损坏电机,因此需要采取保护措施。过电流时,电流仍由正常路径流通,其值比短路电流值要小。过电流一般是由负载过大或是启动不正确引起。

为了避免影响电动机正常工作,过流保护动作值应该比正常启动电流略大一些,要求保护装置能瞬时动作,一般采用过电流继电器。

3.3 过载保护

电动机过载是指其工作电流超过额定值使绕组过热。引起过载的原因很多,如负载的突然增加、电源电压降低、电动机轴承磨损等。

过载保护是由电流的热效应,即电流对时间的累积结果来引发保护装置动作。一般情况下同一电路中,过载保护动作电流值要比过电流小。短路保护、过流保护和过载保护是不能互相代替的。过载保护应采用热继电器或电动机保护器作为保护元件。

3.4 欠压保护

电动机的转矩、定子电流与电压有着密切关系。当电源电压上下波动时,电动机的电磁转矩和定子电流相应发生变化。与过电压相比,电动机欠电压运行的危害更大,电磁转矩与电压平方成正比地减少,导致电动机的转速下降。

温升增高,严重时会导致电动机闷车。通常,500V以下低压电动机多采用空气断路器作为欠压保护装置。当电压低于某一整定值时,空气断路器的欠压脱扣器便动作,使电动机的主电路断开。

此外,也可采用接触器自锁控制线路来避免电动机欠压运行。当线路电压下降到一定值(一般为额定电压的85%左右)时,接触器线圈的两端电压也同样下降到该值,从而使接触器线圈的磁通减弱,产生的电磁引力减少。当电磁吸力减少到小于反作用弹簧的拉力时,动铁心被迫释放,带动着主触头、自锁触头同时断开,自动切断主电路和控制短路,于是电动机失电停转,达到欠压保护的目的。

3.5 失压保护

当电网由于某种原因而突然停电时,电源电压下降为零,电动机停转,生产机械也随之停转。一般情况下,生产机械的操作人员不可能及时拉开电源开关。如果不采用失压保护措施,当电网故障排除,电源恢复供电时,电动机便会自行运作,生产机械也随之转动,很可能造成人身和设备事故,并引起电网过电流和瞬间网络电压下降。因此,电动机应有失压(零压)保护电器。

在电动机的电气控制线路中,起失压保护作用的电器是接触器和中间继电器。当电网停电时,接触器和中间继电器中的电流消失,电磁吸力减小为零,动铁心释放,触头复位,从而切断主电路和控制短路的电源;当电网恢复供电时,若不重新按下起动按钮,则电动机就不会自行起动。这样,就达到了对电动机的失压(零压)保护的目的。

3.6 过压保护

当某种原因使得电动机电源电压超过其额定值时,电动机的定子电流增大,使电动机发热增多,时间久了就会造成电动机损坏。如果电压比额定值高很多,则电动机定子电流就会超出额定值许多,可能烧坏电机。

因此,需要进行过压保护。最常见的过压保护装置是过电压继电器。电源电压一旦过高,过电压继电器的常闭触头就立即动作,从而控制接触器及时断开电源。过电压继电器的动作电压整定值一般可为电动机额定电压的1.05～1.2倍。

3.7 缺相保护

(1)利用灯光信号报警装置或双刀开关对三相异步电动机进行缺相保护。

由于三相异步电动机的缺相运行大多是一相熔断器熔断造成的,所以在条件简陋而又有值班人员经常值班的场合,给每一项熔断器并联一只小红色灯泡,就可及时发现一相断线故障。这种方法只能反映熔断器熔断所引起的缺相运行,而不能反映其他原因造成的断相故障。此外,由于灯泡只能给出故障信号,不能产生保护动作,所以值班人员必须经常注意监视。

(2)利用欠电流继电器对三相异步电动机进行缺相保护。

在电动机的每相线路中各串联一个欠电流继电器,分别流过三相线电流。当电动机正常运行时,3个继电器的常开触点全部接通。当某相发生断线故障时,串联在该相的欠电流继电器就因失电而动作,断开接触器的线圈电路,电动机脱离电源,于是电动机停转。

这种保护方案具有动作准确、可靠的优点,其缺点是继电器线圈长期通过电动机的工作电流,而且当电动机容量较大时,还需要配用电流互感器,因而费用较高。

(3)带缺相保护装置的热继电器。

其结构特点是在普通热继电器结构的基础上增加了一个差动机构,该继电器既可对三相均衡过载起保护作用,又可对缺相运行起保护作用。

3.8 温度保护

电动机电流没有超过额定值,但由于通风不良、环境温度过高、启动次数过于频繁等原因,电动机也会过热。这种情况下用以上的过流保护或过载保护都不能解决问题,因此需要直接反映温度变化的热保护器。温度保护通常可采用温度继电器。温度继电器主要有双金属片和热敏电阻式两种,都直接埋置在发热部位。

温度保护与过载保护都是利用温度来触发保护,但并不完全相同。过载保护是因为电流长时间超出额定值使得继电器升温触发保护;而温度保护是由于散热不良,环境温度过高等因素使得电机过热从而触发保护。温度保护被触发时,电动机中的电流值有可能是正常的,因此过载保护不一定会起作用。

摘要：介绍三相交流异步电动机的运行原理,结合生产运行和检修实践,提出运行保护措施。

关键词：三相异步电动机,转动原理,运行监视,保护装置

参考文献

[1]黄涛.三相交流异步电动机常见故障分析及维护[J].科技信息(学术研究),2008,32

异步运行第4篇

1电动机三相运行电流不平衡原因查找

(1) 查供电电源的三相电压是否对称平衡。若输入电源的三相电压不平衡度超出了有关规程所允许的范围, 则必将引起电动机的运行电流值出现三相不平衡现象, 其不平衡度与输入电源电压的不平衡度有对应关系。

(2) 查电动机主控断路器是否故障。电动机的主控断路器的三相静、动触头接触状况不一致, 某相触头发生严重接触不良, 三相静、动触头啮合不同步, 动触头弹簧老化失效等, 均会导致静、动触头啮合不紧密形成严重接触不良故障, 导致电动机运行电流不平衡现象发生。

(3) 查电动机绕组是否开焊、虚接等。电动机某相绕组发生断路 (断线) 故障, 或某相绕组的某处连接 (焊接) 点松脱, 变成假焊、虚焊状态, 形成似接非接的严重接触不良状况, 引起电动机运行电流不平衡现象发生。

(4) 查电动机是否缺相运行。电动机处于缺相工况下运行, 也将引起运行电流不平衡现象发生。

2电动机运行电流增大的原因分析

(1) 电动机绕组受潮或其他原因使其绝缘遭受损伤, 造成绝缘电阻值大为下降;某相绕组发生了匝间短路;某相绕组发生了单相接地 (碰壳) 故障;某两相绕组发生相间短路等故障, 均会造成运行电流大幅上升。

(2) 电动机绕组端部的较长部分与端盖发生相互摩擦, 致使端部绝缘遭受严重损伤, 引起短路故障发生使运行电流大增。

(3) 电动机投运时间长, 其绝缘在长期的运行中自然老化、变质、失效, 导致匝间短路、单相接地 (碰壳) 、相间短路等故障发生, 引起运行电流增大。

(4) 电动机因长时间过负荷运行, 或长期处在恶劣环境下运行, 加快了其绝缘老化、变质、失效的速度, 使绕组绝缘较薄弱的部位过早被击穿, 引起匝间短路、单相接地 (碰壳) 、相间短路故障发生, 使运行电流增大。

(5) 电动机在缺相工况下运行时, 其转差率将增大、负荷能力下降, 为了保证能输出所承载的负荷需要, 电动机的定子电流及转子电流都将大幅度上升。

(6) 电动机轴承损坏等机械故障, 会导致定子与转子之间发生相互摩擦, 引起电动机的铁心温升大幅上升而过热, 使定子槽中绝缘遭受损伤, 导致槽中绕组匝间短路或接地 (碰壳) 故障发生, 造成运行电流增大。

(7) 微细金属碎屑掉入电动机内部, 引起短路故障发生, 致使运行电流增大。

三相异步电机缺相运行分析与实验第5篇

关键词：缺相,对称分量法,矢量控制

1 引言

三相异步电机变频调速系统以其优越的性能,在工业应用中起着举足轻重的作用。然而,在诸如航空航天,机车牵引甚至核工业等工业应用中,一旦三相电机某一相出现故障,譬如晶闸管开路或短路、接头松动等而不切断该相,将会导致灾难性的后果[1,2]。在这些场合,系统的可靠性和容错能力是一项最重要的指标,研究如何在缺相情况下能够继续单相运行而不至于停车,具有重要的现实意义。文献[3]详细地分析了单绕组电机的特性,指出其带载能力大大低于三相,并给出了相应的开环控制策略。文献[4,5]提出通过注入奇次谐波电流来消除缺相运行下的低频振荡转矩。本文首先运用对称分量法,详细地分析推导了三相电机缺相情况下的电压方程以及转矩方程,指出单相带载能力大大降低,紧接着给出了缺相下的矢量控制策略,最后在物理实验平台上进行了分析验证。

2 电机单相运行稳态分析

假设三相电机绕组为星型连接,无中线,在缺一相后将形成剩余两相绕组串联的单相电机,如图1所示。由于缺相电流为零,此时电机将工作在非对称状态,因此可以运用对称分量法对其进行稳态分析[6],这里只考虑基波分量。

现假设A相断开,则相电流ia=0,ib=-ic,对称分量电流为

$[\begin{matrix} i_{s [J X * 8] + [J X - * 8]} \\ i_{s [J X * 8] - [J X - * 8]} \\ i_{s 0} \end{matrix}] = \frac{1}{3} [\begin{matrix} 1 & a & a^{2} \\ 1 & a^{2} & a \\ 1 & 1 & 1 \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}] = [\begin{matrix} j \frac{\sqrt{3}}{3} i_{b} \\ - j \frac{\sqrt{3}}{3} i_{b} \\ 0 \end{matrix}] (1)$

同样根据电机相电压,对称分量电压为

$[\begin{matrix} V_{[} J X * 8] + [J X - * 8] \\ V_{[} J X * 8] - [J X - * 8] \\ V_{0} \end{matrix}] = \frac{1}{3} [\begin{matrix} 1 & a & a^{2} \\ 1 & a^{2} & a \\ 1 & 1 & 1 \end{matrix}] [\begin{matrix} V_{a n} \\ V_{b n} \\ V_{c n} \end{matrix}] (2)$

考虑到A相断开,为了避开感应电压Van,利用式(2)中前两项进行相减有

V+-V- $= j \frac{\sqrt{3}}{3} (V_{b n} - V_{c n}) (3)$

结合式(1)、式(3),可得供电电压电流与正负序电压电流之间的关系

${\begin{cases} V_{b c} = j \sqrt{3} (V_{[} J X * 8] - [J X - * 8] - V_{[} J X * 8] + [J X - * 8]) \\ i_{b} = - j \sqrt{3} i_{[} J X * 8] + [J X - * 8] = j \sqrt{3} i_{[} J X * 8] - [J X - * 8] \end{cases} (4)$

其中,正序电流产生正向旋转磁场,负序电流产生反向旋转磁场。由式(4)可得单相运行电压方程,其等效电路如图2所示[7]。

Vbc=ib(Z++Z+) (5)

图2中,s+为正序转差率,s-为负序转差率,且s-=2-s+,Z+,Z-分别为正负序输入阻抗。输入电压是输入电流ib、正序转差率s+以及供电频率ω的函数。通过限制输入电流,可以得到相应的Volt/Hz曲线[4]。从图中可以看出,随着转速的升高,正序阻抗增大,负序阻抗变小,也就是说正向旋转磁场逐渐增大,负序旋转磁场逐渐减小, 气隙合成磁场将转化成一个椭圆旋转磁场[7]。

对于正负序等效电路,可以分别计算正负序转矩,两者之差产生有效电磁转矩,若忽略激磁电流,则正负序电路中定转子电流近似相等,转矩表达式可表示为

$\begin{array}{l} Τ_{e} = Τ_{e [J X * 8] + [J X - * 8]} + Τ_{e [J X * 8] - [J X - * 8]} \\ = \frac{n_{p}}{ω} i_{b}^{2} r^{'}_{2} (\frac{1}{s_{[} J X * 8] + [J X - * 8]} - \frac{1}{2 - s_{[} J X * 8] + [J X - * 8]}) (6) \end{array}$

随着转速的降低,负序转矩所占比重增大,当转速为零时,正序转矩与负序转矩相等,使得有效电磁转矩为零,这就是单相电机没有自启动能力的原因。观察式(6),单相运行最多只能输出正常运行时转矩的1/3。结合式(5)、式(6)可以推出采用Volt/Hz控制,机械特性曲线将随着供电频率ω的变化而变化,如图3所示[3]。

上述推导的电压以及转矩方程准确地描述了稳态下三相电机单相运行的特性,为单相开环Volt/Hz运行提供了思路和方案。

3 电机单相运行矢量控制策略

矢量控制作为一种成熟的技术已经在三相电机控制中被越来越多的采用。研究单相运行下的矢量控制策略同样具有现实意义。

3.1 单相运行数学模型

考虑到电机缺相工作在非对称状态,故为了分析的方便采用α-β静止坐标系[8]。同样假设A相断开,则

$\begin{array}{l} i_{a} = 0 ‚ i_{b} = - i_{c} ‚ \\ [\begin{matrix} i_{s α} \\ i_{s β} \end{matrix}] = \frac{2}{3} [\begin{matrix} 1 & - 1 / 2 & - 1 / 2 \\ 0 & \sqrt{3} / 2 & - \sqrt{3} / 2 \\ 1 & 1 & 1 \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{a} \\ i_{b} \\ i_{c} \end{matrix}] = [\begin{matrix} 0 \\ \frac{2}{\sqrt{3}} i_{b} \end{matrix}] (7) \end{array}$

由iα=0可得缺相情况下的定转子电压、磁链以及转矩方程

$[\begin{matrix} u_{s α} \\ u_{s β} \\ u_{r α} \\ u_{r β} \end{matrix}] = [\begin{matrix} R_{s} + L_{s} p & 0 & L_{m} p & 0 \\ 0 & R_{s} + L_{s} p & 0 & L_{m} p \\ L_{m} p & ω L_{m} & R_{r} + L_{r} p & ω L_{r} \\ - ω L_{m} & L_{m} p & - ω L_{r} & R_{r} + L_{r} p \end{matrix}] [\begin{matrix} 0 \\ i_{s β} \\ i_{s α} \\ i_{r β} \end{matrix}] (8)$

$[\begin{matrix} Ψ_{s α} \\ Ψ_{s β} \\ Ψ_{r α} \\ Ψ_{r β} \end{matrix}] = [\begin{matrix} L_{s} & 0 & L_{m} & 0 \\ 0 & L_{s} & 0 & L_{m} \\ L_{m} & 0 & L_{r} & 0 \\ 0 & L_{m} & 0 & L_{r} \end{matrix}] [\begin{matrix} 0 \\ i_{s β} \\ i_{r α} \\ i_{r β} \end{matrix}] (9)$

$Τ_{e} = \frac{3}{2} n_{p} L_{m} i_{s β} i_{r α} (10)$

式(10)中电流均为正弦变量,故与电机正常运行不同,单相运行电磁转矩不是恒值,而是叠加有脉动分量,这是单相电源供电的特点[9],用对称分量法可以解释为正序磁场和负序转子电流以及负序磁场和正序转子电流作用的结果。

3.2 单相运行矢量控制

单相运行下剩余两相串联,降低了可控电流的维数,因此可以考虑在矢量控制的结构下重构相电流。假设d,q轴电流给定为i*sd,i*sq,利用该参考电流分别计算出α-β坐标系下正负序电流分量:

$[\begin{array}{l} i_{s α [J X * 8] + [J X - * 8]}^{*} \\ i_{s β [J X * 8] + [J X - * 8]}^{*} \end{array}] = [\begin{matrix} \cos φ & - \sin φ \\ \sin φ & \cos φ \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{s d}^{*} \\ i_{s q}^{*} \end{matrix}] (11)$

$[\begin{array}{l} i_{s α [J X * 8] - [J X - * 8]}^{*} \\ i_{s β [J X * 8] - [J X - * 8]}^{*} \end{array}] = [\begin{matrix} \cos φ_{[} J X * 8] - [J X - * 8] & - \sin φ_{[} J X * 8] - [J X - * 8] \\ \sin φ_{[} J X * 8] - [J X - * 8] & \cos φ_{[} J X * 8] - [J X - * 8] \end{matrix}] [\begin{matrix} i_{s d}^{*} \\ i_{s q}^{*} \end{matrix}] (12)$

从式(7)看出,单相下isα=0,结合式(11)、式(12)第1行可以求得使该等式成立的φ-,

φ-=2ε-φ

其中 ε=arctan(i*sd/i*sq)

从而将式(11)、式(12)第2行相加即得

i*sβ=i*sβ ++i*sβ -=2|i*|cos(φ-ε) (13)

其中 $| i^{*} | = \sqrt{(i_{s d}^{* 2} + i_{s q}^{* 2})}$

利用式(7)第2行,有

$i_{b}^{*} = \sqrt{3} | i^{*} | \cos (φ - ε) (14)$

式(14)给出了理想情况下的定子电流给定,通过坐标变换可以求得实际d,q轴电流

${\begin{cases} i_{s d} = i_{s d}^{*} + | i^{*} | \sin (2 φ - ε) \\ i_{s q} = i_{s q}^{*} + | i^{*} | \cos (2 φ - ε) \end{cases} (15)$

可以看出实际电流d,q轴分量中叠加了2倍供电频率的交流分量。

至此得到了单相运行下电流控制策略[8,10],但是上面各式均是理想情况下的分析,由于转矩脉动的存在,使得转速同样存在波动,这样得出的参考电流i*sq实际上也是变化的,从而出现电流波形畸变以及跟踪等问题,故在电机惯量很小的情况下设置相应的滤波器是有必要的[8],这里不再详细赘述。

4 单相运行物理实验研究

为了验证单相运行时的电机特性,本文在Y连接三相感应电机上做了单相空载运行实验。电机额定功率2.2 kW,额定电压380 V,额定电流4.9 A,额定转速1 430 r/min,控制器采用TI公司TMS320LF2407A,功率模块采用三菱公司PM25RSB120。

针对该电机,分别做了200 r/min以及1 000 r/min的空载实验。

图4、图5分别为两种转速下的转速电流波形。从图4、图5看出,转速虽然存在振荡,但是都能够稳定运行。高速时的电流波形更接近正弦,体现了负序旋转磁场的减弱,验证了第2节稳态电路的分析。图6为1 000 r/min时的d,q反馈电流,从图6中看出,和三相对称运行不同,这时的d,q电流为直流分量和交流分量的叠加,也验证了对式(15)的推导。

5 结论

本文针对三相电机缺相运行进行了详细的理论分析。利用对称分量法给出了单相运行时电机的稳态模型、电压方程以及转矩方程,为开环Volt/Hz运行提供了可能。紧接着给出了在三相矢量控制结构下的单相控制方案,指出d,q轴电流为直流分量和交流分量的叠加。最后给出了物理实验,验证了分析的正确性。

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[9]Fitzgerald A E,Charles Kingsley Jr,Stephen D Umans.E-lectric Machinery[M].Sixth Edition.北京:清华大学出版社,2003.

异步运行第6篇

关键词：电动机,电机运行,故障

三相异步电动机是一种将电能转换成机械能的动力设备, 在我国的工农业生产中应用十分广泛。但大部分电动机由于使用不当或缺乏必要的日常维护保养, 使用年限较长, 就很容易发生烧毁或损坏, 常见故障主要是电动机温升过高, 电动机三相电流不平衡, 电动机轴承异常发热, 针对以上故障发生的原因进行一下分析和研究。

1 电动机运行中温升过高的原因分析与处理

1.1 由于电源电压过低, 会使电动机在额定负载状态下造成温升过高

相应处理:1) 如果是因为电源电压过低而出现温升过高时, 可用万用表测量负载及空载时的电压;2) 如果是电动机拖动负载时电压降低过大, 则应更换较粗的电源线以减少线路电压降;3) 如果是电动机空载时电压过低则应调整供电变压器供电电压。

1.2 电动机过载或负载机械润滑不良, 阻力过大而使电动机发热

相应处理:如果故障原因因为电动机过载, 则应减劲机械负载, 并改善电动机的冷却条件 (如用鼓风机加强散热) 或换用较大容量的电动机, 以及排除负载机械的故障和加润滑脂以减少阻力。

1.3 电源电压过高, 当电动机在额定负载下, 因定子铁芯磁密过高而使电动机的温升过高

相应处理:如果电源电压超出规定标准, 则应调整供电变压器的分接开关, 以适当降低电源电压。

1.4 电动机起动频繁或正、反转次数过多造成温升过高

相应处理:1) 可以适当减少电动机的起动及正、反转次数;2) 更换能适应于频繁起动和正、反转工作性质的电动机。

1.5 电动机定子绕组有小范围短路或有局部接地, 运行时会引起电动机局部发热或冒烟

相应处理:如果是电动机定子绕组短路或接地故障, 则可用万用表、短路侦察器及兆欧表找出故障确切位置后, 视故障的实际情况可分别采取局部修复或进行绕组整体更换。

1.6 电动机通风不良或环境温度过高, 致使电动机温升过高

应仔细检查电动机的风扇是否损坏及其固定状况, 认真清理电动机的通风道, 并且隔离附近的高温热源和不使其受日光的强烈曝晒。

1.7 鼠笼转子断条或绕线转子绕组接线松脱, 电动机在额定负载下转子发热而使电动机温升过高

相应处理:1) 如果鼠笼转子断条故障, 则可使用短路侦察器结合铁片、铁粉检查, 找出断条位置后作局部修补或更换新转子。2) 如果是绕线转子绕组断线故障, 则可用万用表检测, 找出故障位置后重新焊接。

2 电动机运行中出现三相电流不平衡原因分析与处理

2.1 三相电源电压不平衡而引起电动机的三相电流不平衡

相应处理:可用万用表测量三相电源电压, 如发现确系不平衡时, 则应找出原因予以排除。

2.2 电动机绕组匝间短路

1) 对于电动机绕组匝间短路故障, 首先可观察绕组端部有无因高温使线圈烧焦、变色的地方, 或闻到绝缘烧焦的气味。2) 当目测观察找不出匝间短路位置时, 可用短路侦察器进行检查, 找出故障位置进行处理。3) 如果线圈内存在匝间短路, 则串接在短路侦察器线圈回路的电流表读数就将明显增大, 就可确定匝间短路位置并及时修复。

2.3 电动机绕组断路 (或绕组并联支路中一条或几条支路断路)

绕组的短路故障可用万用表或电桥表测量三相电阻进行检查, 电动机绕组三相电阻的最大差值不得超过三相电阻平均值的3%。

2.4 电动机定子绕组内部分线圈接反

1) 检查电动机定子绕组部分线圈接反故障, 可对某相绕组施加以低压直流电压, 并沿铁芯槽面用指南针逐槽检查其极性。2) 如果指南针在每个极相组上的指示方向依次按N、S、N、S改变, 则表示绕组的接法正确;3) 如果指南针放在同一极相组内邻近的几槽槽面上, 其方向变化不定, 则说明该极相组内可能有个别线圈嵌反或接错。对接错或嵌反的极相组与线圈, 均应按绕组展开图或接线原理的接法予以更正。

2.5 电动机三相绕组的匝数不相等

相应处理:对于电动机三相绕组匝数不相等的故障, 则可将各相首、尾端串联通电, 并用电压表分段测量电压降。先测量每相电压是否相等, 再测量不正常一相的各极相组是否相等, 最后测量不正常极相组内各线圈电压是否相等, 这样就可最终找到匝数有错误的线圈。

3 电动机运行中轴承异常发热原因分析与处理

3.1 电动机轴承磨损或轴承内进入异物

相应处理:打开电动机的轴承盖, 清洗电动机轴承, 仔细查看, 如果发现轴承内进入了异物, 则应及时清理掉;如果发现轴承磨损很严重, 则应予以更换。

3.2 电动机两侧端盖或轴承盖未装配到位

相应处理:仔细检查电动机两侧端盖或轴承盖的装配情况, 如果发现电动机端盖或轴承盖未装平、歪斜、内侧偏心的, 则应用手锤轻轻击打, 将端盖或轴承盖打入止口并用螺钉紧固到位。

3.3 电动机轴承与端盖配合过松或过紧

相应处理:1) 假如电动机轴承与端盖配合过松时, 则可在端盖上镶嵌一个轴套, 以满足配合要求;2) 假如轴承与端盖配合过紧时, 则可将端盖的内径加工到合适的配合尺寸, 以满足配合要求。

3.4 轴承润滑脂过少或油质很差

相应处理:1) 应仔细查看, 若发现电动机轴承的润滑脂过少, 不能满足润滑的需要, 则应充填润滑脂, 使润滑脂充填到轴承室容积的1/2~2/3。2) 经查看, 发现润滑脂已经变质, 不能满足润滑的需要了, 则应清洗轴承, 换加合格的润滑脂。

3.5 轴承盖油封太紧

相应处理:经认真检查, 若发现电动机轴承盖油封太紧, 则应更换油封并重新垫入轴承盖内, 以满足要求。

3.6 电动机与传动机构的连接偏心或传动皮带过紧

相应处理:1) 通过试车检查, 若发现电动机与传动机构的连接偏心, 则应及时调整电动机与传动机构的安装位置, 对准其中心线, 使其达到能够正常运行为准;2) 若发现电动机与传动机构传动皮带过紧, 则应调整皮带传动装置皮带的张力, 直到调整皮带张力满足要求为止。

4 结语

同步发电机失磁异步运行分析及处理第7篇

根据1995年我国统计资料，100MW及以上发电机（包括纵差保护区内）共发生电气故障120次，其中失磁故障为32次，约占总故障的26.7%，是各种电气故障中发生最多的一种。运行人员熟悉发电机失磁故障的物理现象和处理对策，对保证电力系统安全运行是十分有利的。

2 发电机失磁异步运行暂态过程

同步发电机突然失去励磁是电力系统比较常见的一种故障。失磁异步运行是指发电机失去励磁后在有转差的情况下仍向系统供给一定有功功率的运行方式，这是同步发电机的一种特殊运行方式。失磁的主要原因有：励磁绕组短路；励磁回路开路；灭磁开关误跳闸以及运行人员的误操作等等。

同步发电机失磁后，转子的励磁电流逐渐衰减，发电机的感应电势随之减少，使输出的有功功率降低，但原动机供给的机械功率Pm因调速器尚未立即动作仍维持不变。原动机输给转子的机械转矩大于定子输出有功所对应的制动转矩，在机轴上产生过剩转矩，转子的转速开始上升，功角逐步拉大而造成发电机失步。失步后，转速将继续上升，因出现转差而在转子中感应出转差频率的电流，差频电流在同步旋转磁场下产生的转矩为异步转矩。根据异步电动机原理，当转子转速ω大于同步转速ω0时，转差S小于0，转子轴上所受的异步转矩Mas是制动转矩，使发电机向系统输出有功功率，异步转矩（功率）随转子转速的上升而增大。与此同时，原动机的调速系统开始工作，其调速特性随转子转速的上升使原动机的机械转矩Mm有所减少，当转速一直上升到异步转矩与机械转矩相等时为止，如图1上表示为调速特性与异步特性的交点A，发电机进入稳态异步运行，也是新的平衡状态。汽轮发电机比水轮发电机具有良好的平均异步转矩特性，能在千分之几的滑差下，达到稳定运行点A。此时由于调速器使主气门关闭的幅度很小，因而输出的有功功率仍相当高。

发电机失磁后，发电机很快由迟相运行转入进相运行，从系统吸取无功功率以建立机组的励磁，发电机由原来正常运行时的向系统输送无功转为失磁异步运行时的从系统吸取无功，无功反向是发电机失磁故障的显著特征。

3 失磁异步运行的允许有功负荷

虽然汽轮发电机具有良好的平均异步转矩特性，能在千分之几的滑差下，达到稳定运行点，但这种非正常的运行方式，对机组和电力系统都会带来一定的不良影响。因此要通过考虑电压、电流、温度等的限制因数，来确定其失磁异步运行的允许有功负荷。

3.1 限制失磁异步运行的因素

3.1.1 发电机无功反向，系统电压下降

发电机失磁后要从系统吸取无功功率，其主要由两部分组成。一部分是提供电机所需的励磁无功；另一部分是定、转子漏抗中消耗的无功，这与机组所带的有功有关。通过计算，当发电机输出有功为额定有功功率的50～60%时，从系统吸取的总无功约为额定有功功率。若发电机正常带额定负荷运行，对于Cosθ=0.8的发电机，正常向系统供给的无功功率为视在功率的0.6或有功功率的0.75倍。这样，机组失磁前后系统无功差额为失磁机组额定有功功率的1.75倍。如果系统容量较大，且有足够的无功储备，系统电压不会严重下降，仍能保持系统稳定运行，则机组异步运行对系统来讲是允许的。反之，如果失磁机组的单机容量较大，系统容量较小，能补偿无功缺额的能力不足，系统电压将会显著下降，使电力系统各部分之间失步，伴随着异步振荡，甩掉大量负荷，甚至造成整个系统崩溃瓦解。因此，对于单机容量较大的发电机是否允许异步运行，首先要看系统是否有足够的无功储备。

3.1.2 定子电流增大

失磁异步运行时，机组要从系统吸取较大的无功，定子电流要增大；又因为电压的降低，在机组输出有功一定的情况下，定子电流也要大一些。因此定子电流的平均值应不超过《规程》中规定的短时（30min以内）允许过负荷值。

3.1.3 转子过热和振动

发电机失磁异步运行时，定子除了有正序磁场外，还有负序磁场。负序磁场对转子有双倍同步转速的相对运动，因此在转子绕组、阻尼绕组以及转子本体中感应出两倍额定频率 (1 0 0 H Z) 的电流。

汽轮发电机的转子是隐极式结构，磁极和轴是一个整体，感应电流频率高（100HZ），集肤效应大，使电流集中在表面很浅的薄层内，这就增大了电流回路的电阻，加之这些电流不仅流过转子的本体，还流过护环、槽契与齿，并流经槽契和齿以及套箍的许多接触面，这些地方电阻高，发热尤为严重，可能产生局部高温，破坏转子部件的机械强度和绕组绝缘。因此，两倍频率电流引起转子的发热对汽轮发电机特别危险。

汽轮发电机的转子是个圆柱体，纵轴和横轴的磁导相差不大，因此两倍频率电流在发电机中引起的机械振动较小，对机械强度危害性较小。而对于转子是凸极式的水轮发电机由于转子的直径较大，纵轴和横轴的磁导相差较大，所引起的振动较大，对机械强度有较大的危害性。

3.2 失磁异步运行允许负荷

我国在1985年汽轮发电机失磁异步运行第二次技术讨论会上提出了两型主要机组稳定异步运行时的允许负荷及允许持续时间，即0.4Pn时允许持续运行30min;0.5Pn时允许持续运行15min。原在额定或接近额定有功功率运行的发电机，失磁后，从减少对系统和厂用电压的影响，应迅速采取措施减负荷，要求在30sec内将有功负荷降到上述允许负荷。

我厂及兄弟单位汽轮发电机组失磁异步运行的允许负荷及允许持续时间见表1。

4 两起失磁故障处理实例

1998年3月27日，西村热电厂，18:43，#3机各表计激烈摆动，接着无功指示零下，值班人员调整#3机相复励及主磁场电阻无效，迅速将有功负荷有57MW减至25MW，再减至13MW，将灭磁开关切闸，各表计恢复正常。18:49，#3机转备励运行，升压加无功正常，同时将有功负荷加至20MW。事后分析为#3机主励磁机线圈因积尘引起短路所致。

2002年5月15日，员村热电厂，13:25，#2机进行励磁通道转换，#2机灭磁开关自动跳闸，无功负荷降至零下，有功负荷45MW，定子电压10.5KV，定子电流顶表 (顶表读数5000A，额定电流4124A）。运行人员立即将有功负荷减至25MW，定子电流降至2600A。13:28，将#2机灭磁开关合闸，将手动通道转回自动通道，无功负荷自动升至20MVar，随即联系机炉将有功负荷加至50MW。事后分析为手动通道的0803插件有故障，属于重大设备隐患。

两起故障都具有失磁故障的特征：无功反向。值班人员按规定迅速降低有功负荷，机组进入失磁异步运行状态，在消除失磁原因后，恢复励磁（启动备用励磁机、手动合灭磁开关），使发电机重新进入同步，恢复正常工作状态。

5 结束语

同步发电机失磁异步运行时要从系统吸取大量的无功功率，这无论对系统还是发电机本身的安全运行都会带来不良的影响。但是理论研究和运行经验都表明，在一定的条件下，积极而谨慎地利用同步发电机短时间的异步运行，采取措施恢复励磁，使之迅速恢复同步，对于改善电力系统的运行条件也是有利的。

摘要：本文分析了同步发电机失磁异步运行的暂态过程, 对失磁异步运行的允许有功负荷进行讨论, 并以两起失磁故障处理实例进行说明, 对于提高运行人员处理失磁故障的能力和保证电力系统安全运行是十分有利的。

关键词：同步发电机,失磁,异步运行

参考文献

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[3]何仰赞.电力系统分析.华中理工大学出版社.1994

异步运行第8篇

1 运行中造成振动的原因

1.1 机械方面的原因

大中型异步电动机的振动主要发生在机械方面, 包括转子的不平衡, 轴承在加工操作中, 润滑效果不显著或组装和使用一段时间后损坏的问题。当转子不平衡, 电动机运行时, 由于转子重力的干扰, 导致重心的不平衡, 使电动机运行时产生振动。当电动机的零部件磨损或失效后, 如电机轴承缺油或磨损严重将会对电动机运行时产生很大的影响。此外, 变形或松动的支撑件也会引起电动机的振动。

1.2 电气因素

异步电动机的电气因素是产生振动的另一原因。电气的原因是多方面的, 主要包括气隙不均匀和定子绕组的损坏。气隙对电动机的性能有很大的影响, 如果气隙总是不均匀, 异步电动机运行中的激磁电流变化的比较明显, 造成单边磁力, 引起定子与转子之间的摩擦、振动。当定子绕组部分故障或有损坏时, 也可引起不平衡的旋转磁场, 造成振动。

1.3 安装造成的振动问题

引起电动机振动的安装因素也是有很多方面的, 安装的基础不平衡是异步电动机安装过程中常见的问题, 这样的安装结果造成电动机不在同一个水平面上, 电动机运行中受力不均匀而造成振动。还有安装过程中与基础连接的不牢固问题, 同样会使电动机运行时产生振动。电动机和驱动机械之间的连接也会影响电动机的运行, 从而产生振动。

2 异步电动机运行中振动的解决措施

2.1 定期检查解决机械问题

机械因素造成的问题我们可以在生产和实际应用中解决。对于转子的问题, 可以在生产中严格控制, 生产出符合要求的转子。同样工作人员应该在日常的检查中, 爱岗敬业, 做好保养工作, 延长电动机的寿命。而如何判断电动机轴承的运行是好还是坏呢?通常检查电动机轴承好坏的方式有两种。一种是听, 听电动机运行中轴承的声音。我们可以通过薄铁棒来听, 铁棒的一端抵在轴承盖上, 耳朵贴到另一端去听声音。如果我们听到的声音是一致的“沙沙”的声音, 则证明此时轴承的运转时正常的, 没有出现问题;如果我们听到的是“咝咝”的金属碰撞声则是轴承缺油;如果听到的是金属的撞击声, 此时轴承的滚珠可能已经被打破。当轴承缺油时, 先检查轴承的磨损程度, 清洁干净后加入新的润滑油。在轴承损坏后, 更要记得及时的更换, 减少轴承损坏对电动机造成的更大的伤害。另一种方法是通过检查运行中轴承的温度来判断。可以用红外线温度测量仪进行测量运行中轴承的温度。滚动轴承正常的温度应该低于95 摄氏度, 同样滑动轴承的正常温度应低于80 摄氏度。当轴承运行时高于相应的温度, 就是出现了故障。再加以认真的分析, 判断出相应的问题, 进行解决。由于电动机的长期工作运行, 电动机的机罩支撑容易发生变形, 运行中高强度的干扰力使得电动机的顶盖受力过大, 从而导致了轴承外圈与电动机端盖的松动。因此, 经常性的安全检查是十分必要的, 同时定期更换轴承和端盖, 使它们可以紧密的结合在一起。也可以用乐泰胶进行处理, 减少电动机运行中的振动问题。

2.2 优化设计解决电气问题

由于零部件制造过程中和装配时质量不符合要求, 使得定子和转子之间的气隙不均匀, 因此电动机在运行时将会产生单边磁拉力, 并且其作用相当于电动机轴偏转的增加。因此, 保证加工质量和装配质量是防止电动机气隙不均匀的必要措施。生产加工精度很高的零部件, 轴承、转子和定子加工的精密度严重影响着装配的精度, 影响着转子与定子铁心之间的气隙高低和偏心度的高低, 高精度的轴偏心绕组安装会明显减少振动与噪声的发生。同时, 采用优化设计的方法, 从收集的数据中进行分析, 设计出新的结构, 达到减小振动和噪声的措施。还可以通过适当的跨度、槽配合及槽型、气隙的均匀度等措施保证在设计中完成降低振动的目的。在设计中, 我们也可以通过使用优良的减震材料, 充分考虑各组分材料的特性, 从而达到从各个环节进行减震的目的。比如从轴刚性、延展性、消震器、亲密磁性导电, 绝缘和磁摩擦, 轴承和轴的摩擦, 塑料风扇应力和分解控制到影响的振动和链路的噪声的材料进行, 减少总的合成振动和噪声。

2.3 对安装技术进行严格要求

安装过程也是一个不可忽视的重要方面, 一个电动机运行时的振动尽管设计的非常小, 但没有严格的要求和精度的安装或使用不合适的安装, 往往无法达到理想的设计, 也会产生较大的振动和噪声, 从而不满足原始设计的要求。还要注意连接时的问题, 如连接轴的稳定性、牢固性, 放置防震的电动机底座、平面度、螺栓的松紧度、环境等因素的影响。同样, 安装不牢固的底座连接也要重新加固。当涉及到与驱动机械的连接问题时, 我们要先了解是哪种连接方式。根据连接方式的不同, 采取相应的办法进行解决。当是电动机与被驱动机械通过联轴器连接时, 必须使两根轴的中心线保持在同一直线上, 否则, 运行时不仅会产生重大的振动, 严重时, 就会造成联轴器的损坏, 甚至扭曲电动机的主轴和被驱动的机械。还应注意电动机的转子和被驱动的轴偏转的重量的机械传动部分, 避免安装成不平行的平面的两端的联接, 因此在安装时必须使在轴承的两端安装略高, 以确保表面平行的联接端。此外, 工作人员在安装过程中也占有着重要的作用, 工作人员的认真负责是电动机安装的符合要求的必要因素, 在加强安装技术要求的同时, 更要加强工作人员的素质要求。

结束语

异步电动机的振动问题长期制约着电动机的工作环境和安全性能, 困扰着人们的生活。造成电动机设备运行中振动的问题原因有很多, 难于简单的进行分析处理, 因此在设计中必须分析好各个环节对振动的影响, 从源头对电动机的振动进行解决。当电动机实际运行中出现振动的问题, 进行必要的观察、测试、分析后, 根据振动的原因, 采取针对性的措施, 才能有效的解决振动问题, 保证电动机设备长期的安全稳定的运行。满足异步电动机在更多方面的应用, 减少对生活环境的影响。

摘要：目前大中型异步电动机应用在多个方面, 也暴露了它的一些问题, 尤其是异步电机运行中的振动, 严重影响了人们的生活环境。针对异步电动机运行中出现的振动问题, 本文主要从电气、机械、安装和调整及结构本身的影响等方面进行探析。根据理论知识分析振动产生的原因和通过实际操作中所出现的问题进行讨论, 从根本上解决异步电动机运行中所出现的振动问题。从而拓宽异步电动机的应用范围, 更加方便人们的生活。

关键词：异步电动机,振动,原因及措施

参考文献

[1]焦彦军, 胡春.基于改进EEMD方法的数字滤波器[J].电力自动化设备, 2011, 31, 64-67.

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