三相異步電動機(jī)電氣故障診斷

1、摘要隨著電能應(yīng)用的方便，電機(jī)設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。電機(jī)在整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用，一旦電機(jī)發(fā)生故障就會影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至危及人身安全。所以對電機(jī)進(jìn)行故障診斷非常重要。系統(tǒng)分析三相異步電動機(jī)的定。轉(zhuǎn)子鐵芯故障，轉(zhuǎn)子軸承過熱，損壞故障，電動機(jī)運(yùn)行電壓不正常，繞組接地，繞組短路，缺相，接地裝置等故障的產(chǎn)生原因，并提出相應(yīng)的具體解決辦法。異步電動機(jī)的報(bào)復(fù)是個(gè)復(fù)雜的問題，在實(shí)際使用中，應(yīng)按照電動機(jī)的容量、型式、控

2、制方式和配電設(shè)備等不同來選擇相適應(yīng)的保護(hù)裝置及啟動設(shè)備，本文對于異步電動機(jī)保護(hù)盒故障診斷的方法的研究成果進(jìn)行了歸納總結(jié)，分析說明，這些對異步電機(jī)的保護(hù)和診斷是有效的。第1章三相異步電動機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)1.11.1三相異步電動機(jī)的基本工作原理三相異步電動機(jī)的基本工作原理三相異步電動機(jī)的定子裝有三相對稱繞組，當(dāng)接至三相交流電源時(shí)，流入定子繞組的三相對稱電流在電機(jī)的氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)的磁場。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，兩端被導(dǎo)

3、電環(huán)短接。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向可用右手定則來判別。轉(zhuǎn)子上半部導(dǎo)體中的電動勢方向都是進(jìn)入紙面，用⊕表示，下半部導(dǎo)體中的電動勢方向都是穿出紙面，用⊙表示。在轉(zhuǎn)子回路閉合的情況下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就有電流流通。如不考慮轉(zhuǎn)子繞組電感，那么電流的方向與電動勢的方向相同。轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場中將受到電磁力fem的作嘔那個(gè)，導(dǎo)體所受電磁力的方向可用左手定則來判定。在正常情況下，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不能達(dá)到

4、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，即不能達(dá)到同步轉(zhuǎn)速n1，而總是略低于n1。例如兩極異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n1=3000r／min，在額定負(fù)載時(shí)，它的轉(zhuǎn)速約為2880r／min。因?yàn)槿绻鹡=n1，則旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子到底之間將不存在相對運(yùn)動，因而轉(zhuǎn)子到底電動勢、電流和電磁轉(zhuǎn)矩都將變?yōu)榱恪⒁虼宿D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n總是略小于同步轉(zhuǎn)速n1，即運(yùn)行于異步轉(zhuǎn)速，異步電動機(jī)的名稱也就由此而來。旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速n1之比稱為轉(zhuǎn)差率s，即S=

5、﹙n1－n﹚／n1100%轉(zhuǎn)差率s是異步電動機(jī)的一個(gè)非常重要的變量。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)子小型籠型電動機(jī)一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，而對于100kW以上的電動機(jī)常采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。2）繞線轉(zhuǎn)子繞組。繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞子相似，也是一個(gè)對稱的三相繞組。一般采用雙層繞組。轉(zhuǎn)子對稱三相繞組一般接成星型，三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過電刷與外電路連接，這種轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)是可以通過集流環(huán)河電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中竄入附加電阻等元件，用以改善異步電

6、動機(jī)的起動、制動性能及調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。與籠型轉(zhuǎn)子相比較，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，運(yùn)行可靠性亦較差。3.氣隙與直流電動機(jī)相比，余部電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙要小得多，中小型電動機(jī)一般為0.2~2mm。由于氣隙是電機(jī)磁路的一部分，氣隙愈大，磁阻愈大，要產(chǎn)生同樣大小的旋轉(zhuǎn)磁場，就需要較大的勵(lì)磁電流，從而使異步電動機(jī)的功率因數(shù)下降。為了提高功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡可能地小。但是氣隙的最小值常由制造工藝和運(yùn)行安全可靠性等因素決定。如果從減小附加損耗和減小

7、高次諧波磁通來看，則氣隙大點(diǎn)比較好。1.31.3三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)及主要系列三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)及主要系列每臺異步電動機(jī)的機(jī)座上都有一個(gè)銘牌，上面標(biāo)明的是電動機(jī)的型號、額定值和有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。（1）型號Y90L4中的第一個(gè)字母Y表示Y系列異步電動機(jī)，90代表機(jī)座中心高；L表示鐵心長度代號（短、中、長鐵心分別用S、M、L表示），4表示極數(shù)。（2）容量即額定功率Pn指電動機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)電動機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，單位為kW。