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电动机烧毁原因及常见疑问,选择合适的电机保护器尤为重要
点击次数:471 发布时间:2019/4/10 19:47:49

一、电动机烧毁的原因大致可分为以下几大类:

(1)各种原因引起的电机过载,电流过大;
(2)电压太低或太高、相不平衡或缺相(包括接触器故障引起的缺相)引起的电流不平衡;
(3)制冷剂泄漏或管路问题引起的回气压力过低,电机冷却不足;
(4)绕组绝缘层受损或制冷剂含水量过高,短路烧毁等。

     理论上,过载保护器能有效应付前2种情况,而热保护器能应付前3种情况。第4种情况中的“短路”可能与质量或安装有关,也可能与金属屑或制冷剂含水量太高有关。实际使用中,几种情况可能同时出现,并且互为因果,不可能像实验室那样,总是用崭新的压缩机作测试,而且往往将问题简单化。 目前使用的热保护器和过载保护器的最大局限在与无法从根子上避免上述所有现象的发生,因而对电机的保护也只能停留于事后的“冷却疗法”,即暂时停机,让压缩机自然冷却,然后再运转。热保护器和过载保护器没有吸合次数限制,电机往往会在“保护-运转-再保护-再运转”的循环中烧毁。对于突发事件,如由铜屑等引起的绕组绝缘损坏或短路,电机会瞬间高温烧毁,热保护器和过载保护器都来不及反应,无法保护。

二、常见疑问:

1.为什么电机比以前更容易烧毁?
由于绝缘技术的不断发展,在电机的设计上既要求增加出力,又要求减小体积,使新型电机的热容量越来越小,过负荷能力越来越弱;再由于生产自动化程度的提高,要求电机经常运行在频繁的起动、制动、正反转以及变负荷等多种方式,对电机保护装置提出了更高的要求。另外,电机的应用面更广,常工作于环境极为恶劣的场合,如潮湿、高温、多尘、腐蚀等场合。所有这些,造成了电机比过去更容易损坏,尤其是过载、短路、缺相、扫膛等故障出现频率最高。 

2.为什么传统的保护装置保护效果不甚理想?
  传统的电机保护装置以热继电器为主,但热继电器灵敏度低、误差大、稳定性差,保护不可靠。事实也是这样,尽管许多设备安装了热继电器,但电机损坏而影响正常生产的现象仍普遍存在。

3、电机保护的发展现状?

  电机保护器已由过去的机械式发展为电子式和智能型,可直接显示电机的电流、电压、温度等参数,灵敏度高,可靠性高,功能多,调试方便,保护动作后故障种类一目了然,既减少了电机的损坏,又极大方便了故障的判断,有利于生产现场的故障处理和缩短恢复生产时间。另外,利用电机气隙磁场进行电机偏心检测技术,使电机磨损状态在线监测成为可能,通过曲线显示电机偏心程度的变化趋势,可早期发现轴承磨损和走内圆、走外圆等故障,做到早发现,早处理,避免扫膛事故发生。 

4.保护器选择的原则?

合理选用电机保护装置,实现既能充分发挥电机的过载能力,又能免于损坏,从而提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生产系统造成严重影响等因素,力争做到经济合理。

5、理想的电机保护器?

理想的电机保护器不是功能最多,也不是所谓最先进的,而是应该满足现场实际需求,做到经济性和可靠性的统一,具有较高的性能价格比。根据现场的实际情况合理地选择保护器的种类、功能,同时考虑保护器安装、调整、使用简单方便,更重要的是要选择高质量的保护器。

三、电机保护器的选型

市场上电机保护产品未有统一标准,型号规格五花八门。制造厂商为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品,种类繁多,给广大用户选型带来诸多不便;用户在选型时应充分考虑电机保护实际需求,合理选择保护功能和保护方式,才能达到良好的保护效果,达到提高设备运行可靠性,减少非计划停车,减少事故损失的目的。

(一)电机保护器与选型有关的条件
1、电机参数:要先了解电机的规格型号、功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等级等。这些内容基本能给用户正确选择保护器提供了参考依据。
2、环境条件:主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。
3、电机用途:主要指拖动机械设备要求特点,如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载机械特性。
4、控制方式:控制模式有手动、自动、就地控制、远程控制、单机独立运行、生产线集中控制等情况。启动方式有直接、降压、星角、频敏变阻器、变频器、软起动等。
5、其他方面:用户对现场生产监护管理情况,非正常性的停机对生产影响的严重程度等。
与保护器的选用相关的因素还有很多,如安装位置、电源情况、配电系统情况等;还要考虑是对新购电机配置保护,还是对电机保护升级,还是对事故电机保护的完善等;还要考虑电机保护方式改变的难度和对生产影响程度;需根据现场实际工作条件综合考虑保护器的选型和调整。

(二)电机保护器的常见类型
1、热继电器:普通小容量交流电机,工作条件良好,不存在频繁启动等恶劣工况的场合;由于精度较差,可靠性不能保证,不推荐使用。
2、电子型:检测三相电流值,整定电流值采用电位器或拔码开关,电路一般采用模拟式,采用反时限或定时限工作特性。保护功能包括过载、缺相、堵转等,故障类型采用指示灯显示,运行电量采用数码管显示。
3、智能型:检测三相电流值,保护器使用单片机,实现电机智能化综合保护,集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定,通过操作面板按钮来操作,用户可以根据电机具体情况在现场对各种参数修正设定;采用数码管作为显示窗口,或采用大屏幕液晶显示,能支持多种通讯协议,如ModBUS、ProfiBUS等,价格相对较高,用于较重要场合;高压电机保护均采用智能型保护装置。
4、热保护型:在电机中埋入热元件,根据电动机绕组的温度进行保护,保护效果好;但电机容量较大时,需与电流监测型配合使用,避免电机堵转时温度急剧上升时,由于测温元件的滞后性,导致电机绕组受损。
5、磁场温度检测型:在电机中埋入磁场检测线圈和测温元件,根据电机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护,主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测,保护功能完善,缺点是需在电机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。

(三) 电机保护器类型在电动机工作条件下的选择
1、对于工作条件要求不高、操作控制简单,停机对生产影响不大的单机独立运行电机,可选用普通型保护器,因普通型保护器结构简单,在现场安装接线、替换方便,操作简单,具有性价比高等特点。
2、对于工作条件恶劣,对可靠性要求高,特别是涉及自动化生产线的电动机,应选用中高档、功能较全的智能型保护器。
3、对于防爆电机,由于轴承磨损造成偏心,可能导致防爆间隙处摩擦出现高温,产生爆炸危险,应选择磨损状态监测功能。对于大容量高压潜水泵等特殊设备,由于检查维护困难,也应选择磨损状态监测功能,同时监测轴承的温度,避免发生扫膛事故造成重大经济损失。
4、应用于有防爆要求场所的保护器,要根据应用现场的具体要求,选用相应的防爆型保护器,避免安全事故发生。

(四) 电机保护器主电流的接线方式选择
主电流接线方式分为:
1、一次穿芯式(也可以利用外围电流互感器二次回路)
2、接线柱式(也可以利用外围电流互感器二次回路)
3、直接插进式
一次穿芯式接线方便安全,避免了因接线柱接触不良引起接触电阻发热。电动机额定电流值在5A以上,一般都可以选用一次穿芯接线。
直接插进接线方式接线方便,特别对于那些空间小、适合安装位置的情况下,选用插进式保护器可以与接触器输出主触头直接相接。

(五) 电机保护器整定电流范围的选择
为了适应不同功率电动机的选配,保护器基本上都设有一定的电流调节范围,在选用保护器时,根据电动机额定电流值尽可能选择整定电流范围中间区域的值。

(六) 电机保护器工作电源选择
工作电源主要是供保护器内部电路工作,无需工作电源型除外,工作电源等级一般分为:AC380V,220V,110V,36V。对于工作电源选择无特殊要求,因为它是独立供电单元,用户只要根据电动机控制回路电压等级来选择。

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