1、 三相異步電動機單相運行的原因分析及預防措施 【摘要】電動機在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到非常廣泛的應用，在很多設備當中是不可缺少的，同時也經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，其中因電動機缺相運行而燒壞現(xiàn)象較為重要，為了避免此故障帶來不必要的經(jīng)濟損失，怎樣才能減少這樣的問題發(fā)生，全面提高電動機的使用效率，這是一個值得探討的問題、是我們所有從事電工行業(yè)維修工作人員應當重視的問題，根據(jù)我自己多年的工作經(jīng)驗和參閱有關資料，現(xiàn)提出預防電動機單相運行的措施，不足之處請?zhí)岢鰧氋F意見?！娟P鍵詞】電動機缺相運行，原因分析，預防方案【前言】在三相異步電動機缺相運行燒壞電動機的原因中，是一相斷電后逆序磁場產(chǎn)生較大的制動力矩，減小了電動機的輸

2、出力矩，當外加負 載不變時、轉差率增大、定子繞組中電流比正常運轉時增大很多、致使銅耗、鐵耗增大、結果使電動機溫度升高燒壞定子繞組。在我做電工維修之中，發(fā)現(xiàn)由于人為疏忽造成主電源回路引起和起動電器引起三相異歩電動機缺相運行有很多。一、電動機單相運行時的狀況分析、電源、負載均為星形連接時，線電壓等于3 倍相電壓，線電流與相電流相等、當電源或是負載的一相斷開時，其電流與電動機 所帶負載有關、成比例增長。 、當電動機為 Y連接時線電壓等于相電壓、線電流為3 倍相電流. 若外部(電源)斷線時,電動機實際為兩相繞組串連后與第三相并 聯(lián)再與兩相未斷相電源線連接,線電流等于并聯(lián)之路之和、在負載不變時,串接兩相

3、電流不變,并聯(lián)的第三相電流增加 0.5 倍,滿負載時線 電流的為額定電流的 1.72.0 倍. 若電動機內(nèi)部斷相時、電動機變成 V 形接線、相電流和線電流均與電動機負載成比例增長、兩相電流均增大 1.5 倍,一相線電流增加到 1.5 倍、其它兩相線電流增加約 0.9 倍二、電動機單相運行產(chǎn)生的原因供電電源缺相在產(chǎn)生單相運行的比例中占一定的比例，表現(xiàn)為：斷路器、熔斷器方面 、斷路器: 很多時候、設備的操作者喜歡把斷路器、作為停機的選擇、一拉 開了事、斷路器屬于不是常動性的電氣設備，如果帶負載拉閘、再加上對保護電動機選用類型不對時、極易產(chǎn)生缺相。2007 年，歐意電器公司爐具車間新更換一條生產(chǎn)線，

4、 生產(chǎn)線裝有兩臺各 2.2 千瓦三相電動機，二十四盞 40 瓦日光燈，二十四臺60瓦鴻運扇，二十四個排 插（基本不用） ，分三相接線，兩個月后，兩臺電動機全部燒壞，經(jīng)檢查、日光燈電源接于一相，風扇電源接于一相，排插電源接于一相，電動機電源接三相，上下班用斷路器直接開、關各用電設備。拆解斷路器發(fā)現(xiàn)一相滅弧室很多積炭觸頭燒壞，分析為斷路器由于帶負載拉閘，使觸頭拉弧燒壞觸頭而缺相引起。 、熔斷器： 故障性熔斷；電動機的頻繁正反轉、電動機主回路的單相接地，電動機的相間短路。 非故障性熔斷；熔斷器熔體容量選擇過小,安裝不合理。 、接觸器: 選配不合理、安裝不合理；我2004年在三鄉(xiāng)寶元集團下屬的一個木工

5、車間碰到一個三相異步電動機單相單相運行的案例，一臺多功能木工機床，功率 3 千瓦，剛開動二十分鐘的樣子就停了，再按起動按鈕，電動電機起動不了，詢問機器操作人員說：機器起動后，輕負載有很吃力的現(xiàn)象，十幾分鐘后電動機自動停車再也開動不起來，用手接觸電動機表面，感到燙手且空氣中有臭味、初步斷定為電動機繞 組燒壞，經(jīng)檢查，多功能木工機床的控制箱安裝在工作臺下方，打開控制箱門，箱內(nèi)一層厚的細鋸木灰，無熱繼電保護器、斷開工作電源，用萬用表測得電動機三相中的一相電阻為零，判定電動機為單相運行而燒壞繞組，測量接觸器吸合時的三組主觸頭電阻，其中有一組電阻很大，判定該組觸頭為接觸不良或燒壞，拆開接觸器查看，內(nèi)部鐵

6、芯極面有一層積灰，有一組觸頭損壞，分析原因為積灰引起接觸器吸合不良而燒壞觸頭。、熱繼電器： 選配不配套，安裝未達標、調(diào)試不到位。 、電動機本身的質量原因： 主要表現(xiàn)為銅、鋁的對接不良，繞組外引線的焊接不良。2006年，歐意公司新開沖壓廠，購買一批新沖床，開工不到一個月，其中有一臺 100 噸位沖床 22 千瓦三相異步電動機繞組燒壞，操作人員介紹、設備正常運行中，突然聞到一股臭味，轉速也慢了下來，趕緊停機后再啟動無反應。經(jīng)檢查，電動機額定電流 45 A，三相六線 Y 接線、熱繼電器保護整定值為 50 A，用萬用表測量所得一相電阻零，一相電阻無窮大，經(jīng)解構后發(fā)現(xiàn)電動機內(nèi)部繞組為鍍銅鋁線，其繞組一端

7、與處接銅端子處被燒斷變成 V 形接線 三、解決方案、斷路器：斷路器用于不頻繁地接通和分斷電路、在保護電動機時，有兩點需要特別注意，一是它的過載能力，二是它的起動電流很大，因此，在選擇時要分清要保護電動機時的類別,選擇保護籠型異步電動機時斷路器的瞬時整定電流值在 8-15 倍于電動機額定電流,保護繞線轉子異步電動機時瞬時整定電流值在 3-6 倍于電動機額定電流,嚴禁把斷路器作為電動設備停止運行用的操作機構. 上文提到的案例、我把風扇、日光燈的電源加裝接觸器起動且三相均勻分布，嚴格規(guī)定先停用電設備再拉斷路器，再也沒有出現(xiàn)斷路缺相現(xiàn)象。 、熔斷器： 故障性熔斷；嚴格按標準安裝設備、電氣線路。選擇能適

8、應周圍環(huán)境的電動機、對需頻繁正反轉起動的電動機進行技術改造,加裝延時裝置錯開高峰沖擊電流。非故障性熔斷；在非故障性熔斷器熔斷方面，要合理選擇，不要存在一些誤區(qū)，認為能躲過一般的起動電流、就是最佳的保護電動機熔體的標準值， 因而盡量選擇接近電動機啟動電流值的標準熔斷器，其實安裝熔斷保護器的作用，是用來保護電動機的相間短路事故或是單相接地事故，而不是用來對電動機進行過負荷保護，過負荷保護功能是由熱繼電器來完成的。在選擇熔斷器方面有下面幾點問題要注意：按電網(wǎng)電壓選用相應電應電壓，等級的熔斷器按配電系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的最大短路電流，選擇有相應分斷能力的熔斷器；根據(jù)被保護負載的性質和容量，選擇熔體的額定電流

9、電動機直接起動時，熔體電流按下列算公式選擇 Ifn =Is/k 式中 Ifn= IS K熔斷器熔體的額定電流（A） IS=電動機的起動電流（A） K=系數(shù)，決定于電動機的起動情況和熔斷器特性見表 除按表 1 中的規(guī)定選擇 K 值外. 還可根據(jù)起動時間來確定 K 值大小表1 熔斷器 型號 .見表 2 根據(jù)熔斷器特性和電動機起動情況選擇 K 值； 熔體材料 熔 體 電 流 K （A） K 電動機輕載起 電動機重載起 動 動 2 3 3 2 2.5 3 2 2 2.5 RTO 銅 50 及以下 60-200 200 以下 2.5 3.5 4 2.5 3 3.5 2.5 3 3 RM10 鋅 60 及

10、以下 80-200 200 以上 RM1 RL1 RC、A 鋅 銅、銀 鉛、銅 10-350 80-100 10-200 5表2 起 動 時 間 K （S） 3 以下 3-8 4-2.8 2.8-2 按起動時間確定 K 值 起動時間（S） K 8 以上 起動頻繁 2-1.7 2-1.7注意：選擇熔體電流時，不能選得太小，否則易造成某一相熔斷而發(fā)生電動機單相運轉。 多臺籠型異步電動機共用一組熔斷器時、熔體額定電流按下面計算公式選擇 IfnKLISM +In(n-1) 式中 LK ISM 考慮負載情況的系數(shù)，一般情況取 KL=0.4 被保護電路中最大一臺電動機（或同時 起動的電動機組的起動電流（A

11、）) In(n-) 被保護電路中，除最大一臺電動機（或同時起動的電動機組以外的其他電動 機額定電流之和（A）. 接觸器： 不同工作制、選擇與該工作制相匹配容量的接觸器.例如:長期工作制時應盡量選擇銀合金或鑲銀觸頭的接觸器.銅觸頭則要將其容量 降至間斷長期工作制額定容量的 50%以下使用, 頻繁操作時必須考慮電弧能量的影響。不同的環(huán)境選擇能適應環(huán)境的接觸器.例如:潮濕、腐蝕氣體、多塵、振動等環(huán)境都會便接觸器的鐵質部件生銹，增大動靜觸頭間拉弧距離，減少吸合力，引起卡阻現(xiàn)象，鐵芯極面不平等等。 例如、上文提到的多功能木工機床故障，我采處了把機床控制箱移離工作臺，改裝到遠離工作臺灰塵少的墻面，加裝熱繼

12、電器，對控制箱進、出線口進行密封，在工作臺上方安裝吸塵裝置，并且每天檢查、一個禮拜除塵一次，兩個月對主觸頭清潔一次以后類似情況再也沒有出現(xiàn)。因而除了選擇能適應環(huán)境的接觸器外，還要定期檢查，強制改善環(huán)境，定期維護保養(yǎng)。修理動靜觸頭時勿使用砂子打磨、因砂子極易留在觸頭表面，引起熱阻值升高使觸頭更快繞環(huán)，應而要使用小鋼挫刀，輕輕磨平。及時清除鐵芯極面灰塵，更換受損零部件。、熱繼電器：選擇相匹配的熱繼電器，分清長、短期保護功能，一般情況下按 電動機額定電流的 0.95-1.05 倍選取. 例:保護 Y起動電動機時,普通型號的熱斷電器工作狀況如下圖 三角形接法電動機滿載運行下一相斷電的電流關系 三角形接

13、法電動機在 65%額定負載運行下相斷電的電流關系.從上圖得知在電動機滿載運行時一相斷線,其余兩相的線電流約為額定電流的 173%、熱繼電器能動作,可以起到缺相保護作用,但在 65%額定負載運行時一相斷開, 這時兩相繞組的電流為 38%額線電流, 一相繞組的電流為 74%、大于原額定相電流 58%、這相繞組過電流為 16%Ie.但流過熱繼電器熱元件上的電流只是 112%額定線電流, 因為熱繼電器整定電流值一般為電動機的額定線電流,所以熱繼電器會長時間不動作, 從而使該相因長時間過載而燒壞。因而對于 Y型起動電動機時要選擇帶斷相保護機構的熱繼電器才可靠,當然也可把普 通熱繼電器(3 個熱元件分別串

14、接在聯(lián)結的各相繞組內(nèi))的整定電流值調(diào)為約 0.6 倍電動機額定電流的經(jīng)驗值、 這樣也可以達到很好保護作用.另外正確安裝完成后一定要進行調(diào)試,用手拔動幾次保護機構看能否正常動作。 、電動機： 新購電動機或是新修繞組的電動機、要進行電阻測量電動機繞組質量的好壞、電功機的接線端子與電源線壓接線耳的接觸面之間涂上導電膏。因為電動機三相繞組的電阻值都是相等的、尤其對于鋁線繞 組外接到銅端子時要涂上導電膏、阻絕空氣對鋁的氧化、增加導電性、這樣就不會出現(xiàn)因氧化斷線而缺相現(xiàn)象。例如：上文提到的新電動機 V 形接線，首先我們對所有電動機進行電阻測試，挑出三相繞組電阻 值不對等的與生產(chǎn)沖床廠家進更換，把熱繼電器的整定值調(diào)整為 27A 左右，以后也出現(xiàn)過電動機堵轉現(xiàn)象，但從來沒有燒壞過電動機繞組。 【結論】綜合以上所述:造成電動機單相運行的原因主要是以下的幾種原因造成的: （1）啟動設備及導線、觸頭燒傷或損壞、松動，接觸不良，選擇不當?shù)仍斐呻娫磾嘁幌唷?（2）保險非正常性熔斷。 （3）環(huán)境惡劣或