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潜水泵电机烧坏的原因

文章出处:admin 人气:发表时间:2018-11-22 15:35

    潜水泵电机一旦烧坏,会导致整个设备的停止运行,甚至造成整个生产线停止的损失。为了避免使用者的损失,特泵(天津)泵业有限公司特地做了本篇文章的分享。主要从电源、电机本身和负载通风散热等方面来进行解析和出具处理办法。希望能对大家有所帮助。
    一、电源方面的原因及处理
    1.变频器输出的脉冲 du/dt、di/dt(斜率)太大时,PWM 波尖峰电压上升时间过短,造成此电压的 80%左右的压降都降在该相的第一组绕组上。而低压电机散绕组难免同一绕组的首尾会挨在一起。也就是说如果是 380V 的变频器,会有 1000V 以上的电压加在漆包线的绝缘漆上(侵漆难以达到)会有电晕放电。
    问题表现:电机烧坏的表现为匝间短路。
    处理: 这种情况须增大驱动电阻和加输出电抗器以降低du/dt、di/dt 斜率,动力线切不可太长。
    2.变频器的输出脉冲尖峰(绝对值太大)使绝缘击穿。
    问题表现:电机烧坏的表现为相间短路和对地短路。
    处理:须采取尖峰吸收或滤波相关硬件措施。
    3.变频器输出谐波含量大,注入电机的谐波反射造成电机端电压升高,使电机绝缘压力增大,且电机损耗发热的累积效应使电机绝缘加速老化而烧毁。
    问题表现:匝间短路、相间短路、对地短路。
    处理:须增加载波频率降低电流畸变率,动力线切不可太长。
    4.变频器输出电压太低。
    当机械负载不变时,电压低将引起电机定、转子电流增加,绕组铜损耗增加,致使定、转子绕组过热, 电动机将因过热而使绝缘材料老化甚至绕组烧毁。按照国家标准规定:当电源电压与额定电压偏差不超过±5%时,电动机输出功率保持额定值,电动机电源电压不允许超过额定值的±10%。
    5.变频器输出电压过高,电机定子铁心磁通密度 B 随电压增大,铁损耗增大,引起铁心过热。同时励磁电流急剧上升,造成定子电流增加,铜损耗增大而引起电动机绕组过热。
    6.变频器三相电源不对称或某相电源断路会造成电动机单相运行,将引起电动机定、转子绕组电流增加,电动机过热。按照国家标准规定:一般要求三相电压中任何一相电压与三相电压平均之差不超过三相电压平均值的 5%,既 [(Un- Up)/Up]*100%<±5%,其中 Up 为三相平均电压,Up=(Ua+Ub+Uc)/ 3,Un为任一相的电压。
    7.变频器参数设置问题:
    ①转矩系数设置过大,低速下磁易饱和但仍旧小于 In 未跳烧掉电机;
    ②V/F 曲线选择的比值过高,使电压增加,铁心发热增大;
    ③载波频率设置过高产生过电压击穿绕组;
    ④载波频率设置过低产生大量谐波,使定子绕组发热;
    ⑤电子热敏器系数设定过高而未能适当保护电机;
    ⑥变频器输出电压设置太高或太低;
    二、电机本身的原因及处理
    1.电机选型错误:功率过小,绝缘等级不够(变频器要求 F 级或以上)等。
    2.相绕组匝间断路造成三相电流不平衡,或绕组间有短路故障,使相电流增加,引起绕组发热,致使电动机过热。
    3.定子绕组接线错误,如角形接法错接成星形接法。
    4.环境温度高电动机表面污垢多,或通风道堵塞。电动机风扇故障,通风不良。
    处理:保持电机表面清洁,电机风扇正常。
    5.频繁启动。
    异步电动机的启动电流为正常工作电流的5 倍~7 倍,如果电动机频繁启动,就会使电动机的温度上升。
    6.启动时间长。
    带负荷启动往往会造成启动时间长,电动机温度高的过负荷情况。
    7.笼型转子断条、线圈断开、电机内有异物、定转子铁芯相擦、机械卡堵。由于电动机轴承损坏,转子被卡,或电动机所拖动的负荷被卡等都会造成电动机过负荷。
    8.由于长时间过载或过热运行,绕组绝缘老化加速,绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。处理:更换大电机,降低电机温度。
    9.电机绕组绝缘受机械振动(如启动时大电流冲击,所拖动设备振动,电机转子不平衡等)作用,使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象,破坏效应不断积累,热胀冷缩使绕组受到磨擦,从而加速了绝缘老化,最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。处理: 电机座可能松动需拧紧螺丝,调整好中心线及电机转、静子间隙,负载变动太大时,须更换专用电机。
    三、负载方面的原因及处理
    1.负载功率过大,使电机长期过载运行。过载使定、转子电流增加,绕组铜损耗增大。
    表现:电机绕组温升超过允许值。
    处理: 更换大电机。
    2.电机的机械负载时高时低或被卡住。电机所拖负载不正常,致使电机不能正常运行甚至堵转。
    表现:电机过热。
    处理:修正负载。
    四、传动问题
    1.轴承问题
    2.油脂问题
    表现:轴承过热、电流增大
    处理:加强润滑

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