第四章 厂用电动机及运行技术

发布于:2021-06-21 06:40:19

保定热电厂
《电气设备及运行》讲稿

第四章

厂用电动机及运行技术
报告人:胡志光
单位:华北电力大学

第四章
第一节
第二节

目 录

三相异步电动机的基本知识
三相异步电动机的启动和自启动

第三节
第四节 第五节

三相异步电动机的调速方法
三相异步电动机的控制 三相异步电动机的运行维护

复*思考题

第一节 三相异步电动机的基本知识
一、三相异步电动机的工作原理
在三相异步电动机中,对应着定子铁心的槽中安放着在空 间上互差120?角的三相绕组,当给电动机的三相绕组施加对 称的三相交流电压时,在三相绕组通过对称的三相电流,三 相电流波形如下图所示。

该电流在定子铁心上会合成一个与永久磁铁转动时一样

的旋转磁场,如下图所示。该旋转磁场的旋转方向与三相定 子绕组在铁心中的安放顺序相同,旋转磁场的转速为同步速 n1。由于旋转磁场与转子绕组之间有相对运动,在转子绕组 中就会产生感应电流。该电流与旋转磁场相互作用,在转子 绕组上产生转矩,从而使电动机产生旋转运动,并将交流电
能转换成旋转机械能。
N1
S1 N1 S1 S1 S1 N1

N1

二、电动机的基本结构
1.分类
按 相 数 分 异步 电动 机

单相异步电动机 三相异步电动机 鼠笼型异步电动机 按转子 结构分 绕线型异步电动机

2.异步电动机实物图

单相异步电动机

三相异步电动机

2.异步电动机实物图

鼠笼型三相异步电动机

绕线型三相异步电动机

2.异步电动机实物图

三相异步电动机的定子铁心

三相异步电动机的定子槽形

中小型笼型式转子结构 (a)铜条绕组;(b)铸铝绕组

2.异步电动机实物图

异步电动机转子铁心和转轴

三相异步电动机转子绕组

? 大中型笼型式转子结构 ? (a)双笼型式转子;(b)深槽式转子

绕线式转子结构

2.异步电动机实物图

绕线型三相异步电动机的转子结构

2.异步电动机实物图

鼠笼型三相异步电动机主要部件拆分图

3.高压电动机外形图

4.低压电动机外形图

三、三相异步电动机的额定参数
1.额定功率PN——电动机在额定情况下运行,由轴端输出的机 械功率,单位为W、kW。 2.额定电压UN——电动机在额定情况下运行时,施加在定子 绕组上的线电压,单位为V、kV。 3.额定频率fN ——我国电网频率50Hz。 4.额定电流IN——电动机在额定电压、额定频率下轴端输出额 定功率时,定子绕组的线电流,单位为A。 5.额定转速nN——电动机在额定电压、额定频率、轴端输出额 定功率时,转子的转速,单位为r/min。 对于三相异步电动机,额定功率: PN = 3U N I N cos ? N ? ? 式中 η——电动机额定运行时的效率,%; cosφN——电动机额定运行时的功率因数。

四、三相异步电动机的型号和分类
1.型号

(1)产品代号说明如下: Y—一般用途的笼型全封闭自冷式三相异步电动机;YR—三相 绕线式异步电动机;YB—隔爆三相异步电动机;YD—封闭式 多速三相异步电动机;YDT—通风机用多速三相异步电动机; YK—高速笼型异步电动机;YQ—高启动转矩的三相异步电动 机;YH—封闭式高滑率三相异步电动机;YTD—电梯用多速 三相异步电动机;YZ和YZR—起重和冶金用三相异步电动机。 (2)机座代号说明如下: S—短机座;M—中机座;L—长机座。

2. 三相异步电动机的主要分类
分 类 方 式 转子绕组型式 电动机尺寸 中心高H(mm) 定子铁心外径 D1(mm) 防护型式 通风冷却方式 安装结构型式 绝缘等级 工作制 类 别 笼型、绕线型

大型 >630 >1000
开启式(IP11)

中型 355~630 500~1000
防护式(IP22、 IP23)

小型 80~315 120~500
封闭式(IP44、 IP54)

自冷式、自扇冷式、它扇冷式,管道通风式

卧式(IMB3、IMB5)、立式(IMV1、IMV3、 IMV5)、带底脚、带凸缘
E级、B级、F级、H级 连续(S1)、短时(S2)、断续(S3、S4、S5)

五、三相异步电动机的等值电路和相量图 1. 电动机的等值路
电动机转子旋转时 的等值电路如下图(a) 所示。在进行匝比和 频率折算时,为了保

证磁通势不变,首先
要保证电流不变;经 频率折算后的转子绕

组电阻变为: R2 1? s ? R2 ? R2 s s 再进行匝比折算,就
可得到下图(b)所示 的等值电路。

2. 电动机的电势方程和相量图
? ? ?E ? ?? U I1 (R 1 ? jX1 ) 1 1
R? 2 ? ? ? E? ? ? I ( ? jX? 2 2 2) s

? I1 ? ? I0 ? ? I? 2

电动机的电势方程和相量图

六、三相异步电动机的转矩特性
1.电动机的电磁转矩特性
异步电动机的电磁转矩公式为: 2 U1 sR 2 MM ? CM ? ? 2 f 1 R 2 ? (sX 20 ) 2 式中 MM——电动机的电磁转矩,N· m; CM——与电动机结构有关的常数; U1——定子绕组相电压有效值,V; f1——系统频率,Hz; R2——转子绕组电阻,Ω; X20——转速为零时转子绕组的电抗,Ω; s——转差率。

三相异步电动机的电磁转矩特性 (a)MM=f(s); (b)MM=f(n)

MM0

U 12 R2 ? CM ? ? 2 2 f1 R2 ? X 20

M max ? C M

2 U1 1 ? ? f1 2X 20

2.厂用机械的负载转矩特性
厂用机械非线性上升的转矩负载特性可用下式表示: M*L= M*L0 +(1–M*L0)n2* 式中 M*L——厂用机械的负载转矩,N· m; M*L0——厂用机械的起始负载转矩,N· m;

n——电动机的异步转速,r/min 。

厂用机械转矩特性

3. 电力拖动运动方程

MM

d? ? ML ? J dt

MM

GD 2 dn ? ML ? ? 375 dt

式中 MM——电动机产生的电磁拖动转矩,N· m; ML——厂用机械的负载阻转矩,N· m; J——包括电动机在内的整个机组的转动惯量,kg· m2; ω——机组旋转角速度,rad/s,; G——机组旋转部分总重量,N;

D——惯性直径,m;
g——重力加速度,g = 9.81m/s2; GD2——飞轮惯量,N· m2。

异步电动机和机械设备的转矩特性曲线

电动机的工作状态分析:

dn ? 0 ,则n = 0或n = cont, ①当MM = ML时, dt
即电动机静止或等速旋转,拖动系统处于稳定运行状态;

dn ②当MM >ML时, ? 0 ,拖动系统处于加速状态; dt
dn ③当MM<ML时, ? 0 ,拖动系统处于减速状态。 dt

第二节 三相异步电动机的启动和自启动
一、三相异步电动机的启动
1. 电动机的启动特性
电动机从接通电源开始转动到正常运行转速为止的这一过程,称为电 动机的启动过程。电动机启动电流倍数约为4~7倍。笼型异步电动机的 启动特性见下表: 启动方法 笼型 全压 启动 双笼型 深槽型 星/三角启 动 启动转距/额定 转距 0.8~1.7 1~ 3 1.2~1.6 最大转距/额定 转距 1.8~2 1.8~2.7 1.8~2.7 启动电流/额定 电流 6~ 7 3~ 5 3.5~4.5

笼型
双笼型

0.27~0.5
0.33~1

2~2.35
1~1.67

2~2.3
1~1.7

2. 电动机启动前的检查

(1) 电动机周围应清洁、无杂物、无漏水、漏汽且无人工作; (2) 电动机及其控制箱座无异常现象,外壳接地良好,电动机引 线已接好; (3) 机械部分应完好,外露旋转部分应装有完好的防护罩; (4)如电动机停运的时间超过规定时间或电动机受潮时,应由电 气运行人员测定其绝缘电阻合格; (5) 电动机底座螺栓应牢固不松动,轴承油的油位和油色正常; (6) 用手盘动机械部分,应无卡涩、摩擦现象; (7) 检查传动装置应正常,例如传动皮带不应过紧或过松,不断 裂、联轴器应完好等; (8) 有关各部测温元件显示或指示正常; (9) 冷却装置完好,水冷却器水源应投入,且无漏水情况,压力、 流量正常。

3. 电动机启动注意事项
(1) 大、中容量的电动机启动前应通知单元长和值长,并采取

必要的措施,以保证电动机能顺利启动。
(2) 电动机的启动电流很大,但随着电动机的转速上升,在一 定时间内电流表的指示应逐渐返回到额定值以下,如果在预定 时间内不能返回,则应立即停用该电动机并查明原因,否则不 允许再次启动。 (3) 电动机启动时,应监视从启动至升速的全过程直至转速正 常,如果启动过程中发生振动、异响、着火等情况应立即停用。 (4) 对新投运或检修后的电动机初次启动时,应注意旋转方向 的一致性,方向相反时应停运倒换相序。

4. 电动机启动次数的规定
电动机应避免频繁启动,因为电动机直接启动时,启动电流可 达到额定电流的4~7倍,启动次数增多会导致电动机内部热量的 累积,促使电动机的绝缘老化,减短其寿命,而且电动机的启动

将使电力线路产生较大的线路压降,而影响负载端的电压,特别
是大容量的电动机更是如此。 正常情况下,笼型式电动机的启动次数应遵照制造厂规定执行,

无规定时,一般允许在冷态下启动两次,每次间隔不少于5min,
在事故处理及电动机的启动时间不超过2~3s时,允许比正常情况 下多启动一次。

允许在热态下启动一次。大容量电动机的启动间隔不小于0.5~1h;

5. 电动机的启动方式
(1)直接启动 直接启动也称全压启动,启动时将电动机的定子绕组直接 接通额定电压的电源。这种启动方法的特点是设备简单、操 作方便,但启动电流大。一般情况下,若电动机容量较小,

且启动时对母线电压影响较小,则应优先采用直接启动。
凡是不允许直接启动的笼型异步电动机,启动时可在定子

电路中采用串电抗器、串自偶变压器和星/三角变换等手段,
降低加在电动机上的电压,从而降低启动电流。

(2)定子串电抗 降压启动
启动时,先使接触 器的主触点KM1接通,

使电动机串入Xst启
动;当转速上升到一 定值时,将接触器的 主触点KM2接通, KM1断开,使电动机

定子绕组加全电压正
常运行。
串电抗器启动

(3)自偶变压器降压启动
启动时,先使接触器 的主触点KM2和KM3闭 合,将自耦变压器一次

侧接电源,二次侧抽头
接电动机使电动机降压 启动。当转速升到一定 值时,将KM2和KM3断 开,KM1闭合,使电动

机全压运行,同时自耦
变压器脱离电源。 串自偶变压器启动

(4)星/三角启动
启动时,使KM1和 KM3闭合,转速上升至

稳定转速时,将KM3断
开,KM2闭合,电动机 作三角形连接稳定运行。

因为先按星形连接进行
降压启动,然后按三角 形连接加全电压运行, 所以称为星/三角启动。 星/三角变换启动

(5)延边三角形启动

延边三角形启动的接线 (a)延边三角形接法启动;(b)三角形接法运行

(6) 绕线转子串对称电阻启动
1)启动时,全部电阻均串入转子回路,随着转速的上 升,电磁转矩将减小。 2)为了缩短起动时间,随转速上升分级切除部分电阻, 使在整个起动过程中电动机保持有较大的电磁转矩。 3)待起动完毕后,转子绕组便被短路,转入正常运行。
电阻 定子 转子 电刷 滑环

绕线转子串电阻启动接线及特性 (a) 转子串电阻启动接线;(b) 启动特性

(7)绕线转子串频敏变阻器启动 绕线式异步电动机转子回路串电阻启动,虽然能够限制启 动电流并增大启动转矩,但每级都要同时切除一段三相电阻, 切除启动电阻时引起转矩大幅度波动,使启动不够*滑,如 果采用频敏变阻器启动,能够随着转速升高而连续减小转子 串联电阻,从而使启动过程中升速*滑。
A B C

二、三相异步电动机的自启动

1. 自启动
在厂用电系统中运行的电动机,当断开电源时,电动机转速就 会下降,这一转速下降的过程称为惰行。若电动机失去电源后, 不与厂用供电母线断开,经过很短时间(一般在0.5~1.5s),厂 用供电母线通过自动转换装置使备用电源投入,此时,电动机惰 行尚未结束,又自动启动恢复到稳态运行,这一过程称为电动机 的自启动。 自启动过程中可能会出现厂用供电系统电压下降和电动机本身 发热。因为参加自启动的电动机较多,往往同时成组电动机启动 时,很大的启动电流在厂用变压器和线路等元件中引起电压降, 使厂用母线电压降低,同时启动时间较长,使电动机绕组发热。 电压下降和电动机绕组发热的数值如超过允许指标,将危及厂用 电系统的稳定运行和电动机的安全与寿命。

2. 电动机自启动时厂用母线电压最低限值









自启动电压为额定 电压的百分值(%) 65~70 60~65

高压厂 用母线

高温高压电厂 中压电厂

低压厂 用母线

由低压母线单独供电电动机 60 自启动
由低压母线与高压母线串 接供电电动机自启动 55

3.保证电动机自启动成功的措施
(1) 限制自启动的电动机数量。对不重要设备用的电动机加装低 电压保护装置,延时0.5s断开,不参加自启动。 (2) 阻转矩为定值的重要设备用的电动机,因它只能在接*额定 电压下启动,也不应参加自启动,对这种机械设备及一部分大容量 重要设备,电动机均可采用低电压保护和自动重合闸装置。当厂用 母线电压低于临界值时,把它们从母线上断开,而在母线电压恢复 后又自动投入。这样,不仅保证该部分电动机的逐级自启动,而且 改善了未曾断开的重要电动机的自启动条件。 (3) 对重要的厂用机械设备,应选用具有较高启动转矩和允许过 载倍数较大的电动机与它们配套。 (4) 在不得已的情况下,或增大厂用变压器容量,或适当减小厂 用变压器的阻抗值(结合限制短路电流问题一起考虑)。

第三节 三相异步电动机的调速方法
异步电动机的基本调速方法有三种:(1) 变极调速;(2) 变 频调速;(3) 变转差率调速。另外,在不改变电动机转速的前 提下,利用电磁转差离合器、减速机、链轮等设备也能改变 被拖动设备的转速。电动机的转速表达式如下:
6 0 f1 n?? 1 ? s ? n1 ? ? 1? s? p

n1 ? n s? n1

三相异步电动机的调速方法分类

1.机械调速:通过改变齿轮比进行调速; 2. 电气调速:通过改变电机的电气量和参数进行调速。 改变极对数:变极调速(笼型) 1)改变同步转速n1

改变电源频率:变频调速 改变电源电压:调压调速
2)不改变同步转速n1 转子串电阻调速(绕线式)

(改变转差率)

转子串附加电动势调速:串级调速

一、电动机的变极调速 1. 变极原理
图(a)是一个四极电动 机的A相绕组示意图, 在如图所示的电流方向 a1→x1→a2→x2下,它 产生磁通势基波极数 2p=4(低速)。 如果按图(b)改接,即 a1与x2联接作为首端A, x1与a2相联接,作为尾 端X,则它产生的磁通 势基波极数2p=2(高 速),这样就实现了单 绕组变极。

2. 变极绕组的连接方法

星形/双星形变极绕组连接方法 (a)星形连接, 2p=4(低速) ,A、B、C接电源;(b)双星星连接, 2p=2(高速),A、B、C短接,Al、B1、C1接电源

三角形/双星星变极绕组连接方法 (a)三角形连接, 2p=4(低速) ,A、B、C接电源;(b)双星星连接, 2p=2(高速) ,A1、Bl、C1短接,A、B、C接电源

二、电动机的变频调速
60 f 1 由n1= p

可知,当极对

数不变时,同步转速n1和电

源频率f1成正比。因此若连
续改变三相异步电动机电源 的频率f1,就可以连续改变

同步转速n1,从而可*滑连
续地改变电动机转速达到调 速的目的。电动机的变频调

速转矩特性如图所示。

交—直—交变频调速系统 示意图

三、电动机的变转差调速
1.移相调压调速
由三相异步电动机的机械特性参数表达式可知:三相异步电动 机的电磁转矩与定子电压的*方成正比,因此,改变异步电动机 的定子电压也就可改变电动机的转矩及机械特性,从而实现调速。 这是一种比较简单而方便的方法,且随着电力电子技术的发展, 目前已广泛采用晶闸管来实现交流移相调压调速。
TM
1 2 3 0 ss s s 1 2 3 m
TL

UN 0.8U N 0.6U N

s

移相调压调速电路

调压调速特性

2.绕线转子回路串电阻调速 绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速的原理接线图参

见图(a),其调速特性参见图(b)。由图可见,绕线转子
异步电动机转子回路串电阻不仅能改变电动机的转矩特性, 也能实现在一定范围内的调速。

3.绕线转子串级调速
在绕线转子电动机的转子回路串接一个与转子电动势同频 率的附加电动势 。通过改变附加电动势的幅值和相位,可实 现调速。其调速电路如下图所示。

P?
P 1
变压器

(1

)P s ?

M

Id

sPM

整流器 逆变器 电抗器

四、电磁转差离合器调速
电磁调速异步电动机,又称滑差电动机。它由三相笼型异步电动机和 电磁转差离合器组成。电磁转差离合器的输入转速为笼型异步电动机的 转速,基本不变,调节转差离合器的励磁电流,即可调节转差离合器的 输出转速,亦即可以调节负载机械的转速。 主动部分是电枢5,与M同 轴连接,其上有笼型绕组, 也可以只是实心铸钢,此 时涡流的通路起笼型导条 的作用。从动部分是磁极1, 绕有励磁绕组,由滑环2引 入直流励磁电流If 。两部 分在机械上是分开的,当 中有气隙,如无励磁电流, 则两部分互不相干。只要 通入励磁电流,两者就因 电磁作用互相联系起来, 所以叫电磁离合器。

第四节 三相异步电动机的控制
一、电动机的直接启 动控制
主电路由电源开关QS、 熔断器FU、接触器KM的主 触点和热继电器FR的主触点 和电动机M组成。 控制电路由停机按钮SBl、 启动按钮SB2、接触器KM 的线圈、接触器KM的动合 辅助触点和热继电器FR的动 断触点组成。

二、电动机降压启动控制
1. 定子绕组串电抗降压启动控制
其工作原理是:合上电源 开关QS,按启动按钮SB2, 接触器KM1的线圈通电,接 触器KM1的自保持触点和主 触点闭合,电动机串电抗器 L启动。在接触器KM1的线 圈通电的同时,时间继电器 KT的线圈也通电,经过所 整定延时时间后,时间继电 器KT的动合触点闭合,接 触器KM2的线圈通电,接触 器KM2的主触点闭合,将串 接电抗器L切除,电动机接 入正常电压,并进入正常稳 定运行。

2. 电动机星/三角降压启动控制
电动机启 动时,定子 绕组按Y形 连接,每相 绕组的电压 降为△形连 接时的1/, 待转速升高 到—定值时, 改为△形连 接,直到稳 定运行。

三、电动机转子绕组串电阻启动控制

转子绕组串电阻启动控制线路

四、电动机的正反转控制

根据电 动机的工 作原理, 只要把接 到三相异 步电动机 的三相电 源线中任 意两相对 调,即可 实现反转。

五、电动机的变极调速控制

双速异步电动机三角形/双星星接线 (a) 三角形接法(低速);(b) 双星星接法(高速)

六、电动机的制动控制
如图所示为电磁抱闸断 电制动的控制线路。图中 YA为电磁抱闸电磁铁的 线圈。电磁抱闸断电制动 的工作原理是:合上电源 开关QS,按下按钮SB2, 接触器KM线圈通电吸合, 电磁抱闸线圈YA通电吸 合,闸瓦松开闸轮,电动 机启动。制动时按下停止 按钮SBl,接触器KM断 电释放,电动机和电磁抱 闸线圈YA同时断电,电 磁抱闸在弹簧作用下,使 闸瓦与闸轮紧紧抱住,电 动机被迅速制动而停转。

电磁抱闸的外形图

第五节 三相异步电动机的运行维护
一、电动机的允许运行条件
1. 电动机的允许温度和温升 电动机在运行过程中所产生的各种能量损耗(铜耗、 铁耗、附加损耗等),都转化为热量,引起电动机绕组、 铁芯及轴承等部位的温度升高。电动机的允许温升由其所 使用的绝缘材料来决定,不同绝缘材料对应的极限温度和 温升如下:
绝缘等级 极限允许温度θ(℃) 极限允许温升τ(℃) A 105 70 E 120 85 B 130 95 F 155 120 H 180 145

电动机的允许温升是指各部最高允许温度与额定冷却空气温度 之差,额定冷却空气温度一般为+35℃。 (1) 滑动轴承极限允许温度为80℃;(2) 滚动轴承为100℃。

2.冷却空气对电动机出力的影响
当冷却空气在额定温度时,电动机可以在额定频率、额定电压 下带满负荷长期运行,当冷却空气温度高于额定温度时,电动机 的出力就应该降低;低于额定温度时,其出力允许升高。 电动机额定电流的降低值
周围空气温度(℃) 35 40 45 50 电流降低(%) 0 5 10 15

电动机额定电流的增大值
周围空气温度(℃) 30 25以下 电流增大(%) 5 8

3. 电动机电压允许变化范围
(1)电动机电源电压在额定值的-5%~+10%范围内变化时,

额定出力不变,当电压提高+10%时,电动机的电流可以减小10%。
(2)电动机额定运行时,三相电源电压不*衡度及相间电压不 *衡不超过额定值的5%。

(3)电动机的三相不*衡电流不超过额定电流的10%,且任一
相电流不超过额定值。

4. 电源频率变化对电动机的影响
电源频率在49.5~50.5Hz范围内变化时电动机出力不变,电源频 率降低过多时对电动机有以下影响: (1)影响电动机的出力; (2)降低电动机的散热效果。

5. 电动机运行时的振动允许值
同步转数(r/min) 3000 1500 0.085 1000 0.10 750以下 0.12

振动值(双振幅)mm 0.05

6. 电动机绝缘电阻允许值
检修后的电动机或停电时间长达7天以上的电动机,在送电前 必须测量电动机的绝缘电阻,处于备用状态的电动机也必须定期测 量其绝缘电阻,备用电机进水、进汽时,应立即测量其绝缘。 (1)高压电动机用2500V摇表测量,其绝缘电阻应不低于 1MΩ/kV。且在相同环境温度下测量,不应低于上次测量的1/3~ 1/5;测量吸收比(R60/R15)应大于1.3。 (2)380/220V交,直流电动机,用500V摇表测量,绝缘电阻值 应不低于0.5MΩ。

二、电动机的运行维护
1. 电动机启动前的检查与启动

外部检查的项目如下: (1)电动机外壳接地线及各部螺栓应牢固完整,电缆接引良好, 对轮、安全罩、端线盒牢固。 (2)电动机上或其附*应无杂物和无工作人员工作。 (3)检查电动机所带的机械应已准备好。 (4)检查轴承中和启动装置中应有油,油色应透明,油盖应坚 固,并检查油面,如系强油循环润滑,则应使油系统投入运行;轴 承用水冷却时,则应开启冷却水;装有通风机的电动机应将通风机 投入运行。 (5)检查启动装置。对于绕线式电动机,应特别注意滑环的接 触面和电刷在滑环上应紧密,检查启动电阻器状态(应该将全部电 阻接入回路内,且无卡涩现象)和滑环短接用具的状态(应该是断 开的)。 (6)通风道应无杂物,有冷却器的电动机应检查冷却器不漏水, 出入口风门开启良好。 (7)如有可能,最好设法转动转子,以证实转子与定子无摩擦, 并且被它所带动的机械也没有故障。

启动电动机时,机组运行人员应按电流表监视启动过程,启动 结束后,应按电流表检查电动机的电流是否超过额定值,并在必 要时根据具体情况对电动机本身进行检查。 双速电动机不允许将高、低速开关同时合入,正常启动方式为 低速启动。 由于笼型电动机的启动电流很大,启动时间虽然很短,但在短 时间内会产生很多热量,使线圈温度升得很高,同时启动电流使 线圈的导线产生电动力,压挤绝缘。因此,一般中小型电动机在 正常运行时,允许在冷态下连续启动2~3次,在热态下只允许启 动一次,在发生事故时,以及启动时间不超过2~3s的机组可以多 启动一次。对于大型电动机,当电动机的功率小于200kW时,其 正常启动的时间间隔不应小于0.5h;电动机的功率为200~500kW 时,启动时间间隔不应小于1h;电动机的功率为500kW以上时, 启动时间间隔不应小于2h。

2. 电动机运行中的监视与检查
(1)正常运行时,电动机电流、电压不应超过允许值;最大 不*衡电流应不超过10%;电压波动范围正常,三相电压的不* 衡值不得超过5%; (2)电动机的温度温升在允许范围内,测温装置完好; (3)电动机的声音正常,振动正常; (4)电动机轴承润滑正常,油位,油色正常;油环转动灵活, 润滑油系统工作正常; (5)电动机冷却系统正常;

(6)电动机周围应清洁,无杂物,无漏水,无漏油现象;
(7)电动机各护罩、接线盒、接地线、控制箱应完好无异常。

3.滑环及电刷的维护

对于绕线式电动机来说,重点在于检查、维护滑环及电刷。 滑环与电刷的维护工作要注意安全,工作时应注意避免将衣物带 入转动部分内,要穿绝缘鞋及站在绝缘垫上进行。 定期检查的内容应包括下列各项: (1)滑环上的电刷是否冒火花,如火花较大,应请检修人员进 行处理。 (2)电刷上的压力应适当;电刷在刷握内无晃动和卡住现象。 (3)电刷软导线应完整,接触应紧密,没有和外壳短路的现象。 (4)电刷边丝应无磨坏的现象,过多剥落会使电刷截面减少, 电流密度增大,会引起过热。 (5)检查电刷磨得过短时应及时更换。更换电刷时,应换同一 型号的电刷。 (6)检查电刷是否由于滑环磨损、电刷固定太松、电动机振动 等原因而引起振动,如发现有不正常现象,应设法消除。 值班人员还应注意检查滑环、电刷等的防尘罩应封闭严密。刷 握和刷架上应无积灰,若有积灰应进行清扫或用吹风机吹净。

三、电动机的事故预防与事故处理
1.发生下列情况时,应立即将电动机开关拉开 (1) 发生需要立即停用电动机的人身事故或危及人身安全时。 (2) 电动机及所带动的机械损坏至危险程度时。 (3) 电动机强烈振动或电动机所带动的机械部分强烈振动时。 (4) 发生需要立即停用电动机的重大事故,如轴承冒烟等。 2. 发生下列情况时,可先启动备动电动机、然后再停运行中的 电动机 (1) 发现电动机有不正常的声响或绝缘有烧焦的气味。 (2) 电动机内或启动装置内出现火花或冒烟。 (3) 电动机电流超过正常运行数值。 (4) 电动机振动超过允许值。 (5) 轴冷却水系统发生故障且影响或危及电动机的安全运行。 (6) 轴承温度不正常的升高、采取措施无效时。

3. 自动跳闸的电动机 只有确认是由于人员误碰,误停或电压瞬间消失而引起电 动机自动跳闸时,允许重新启动电动机运行。对于重要的厂 用电动机在没有备用机组或不能迅速启动备用机组的情况下。 允许将已跳闸的电动机进行一次重合。但下列情况除外。 (1) 电动机启动装置上有明显的短路或损坏现象。 (2) 发生需要立即停机的人身事故。 (3) 电动机所带动的机械损坏。 4. 厂用电压下降或消失 当厂用电动机电压下降或消失时,禁止值班运行人员立即 手动拉开电动机开关,应等一分钟后,电源电压仍未恢复, 再拉开电动机开关、待电压恢复并得到值 长通知方可重新启 动。 5. 电动机着火 扑灭电动机火灾时,应先将电动机的电源切断才可灭火。 灭火时应使用二氧化碳灭火器,禁止使用酸碱或泡沫灭火器, 用水灭火时,应使用喷射呈雾状的细水珠来灭火。禁止用浇 水冷却及大量水注入电动机内。

6. 合上开关后电动机不转且发出呜声,电流表指示“0”或达到 满刻度 (1) 原因:1) 二相运行。2) 转子回路开路。3) 机械负荷太重或 卡住。 (2) 处理:1) 立即拉开关切断电源。2) 有条件的应人为盘车,以 证实是否有问题。3) 若机械正常,应检查开关是否一次触头有问 题或电动机接线有问题。4) 对于低压电动机还应检查接触器是否 有问题,电动机接线盒是否有问题。 7. 电动机轴承及本体温度升高。 (1) 原因: 1) 二相运行。 2) 轴承油槽被杂物堵塞或者被磨*。 3) 润滑不良,油少、油多或不清洁油中有水等。 4) 电动机轴承倾斜。 5) 中心不正,弹性靠背轮凸齿,工作不均匀。 6) 定子回路接线错误,如大修后的电动机误将三角形接线连接 成星形接线。 7) 系统电压下降定子电流增大。 (2) 处理:应停机检修,排除故障后再投入运行。

8. 电动机有下列情况之一者,对重要的厂用电动机可先启
动备用电动机,然后再停运行中的电动机。 (1) 在电动机中发现有不正常的声音或绝缘有烧焦的气味; (2)电动机内或起动调节装置内出现火花或冒烟; (3)电动机定子电流超过正常运行的数值;

(4)电动机振动超过允许值;
(5)大型密闭冷却电机的冷却水系统发生故障;

(6)电动机轴承和线圈温度不允许的升高;
(7)电动机轴承油位低。

9. 电动机运行中跳闸 原因: (1)过负荷热偶保护动作,熔断器熔断。 (2)电动机定于线圈相间或匝间短路。 (3)轴承温度高或机械故障。 (4)保护误动。 处理: (1)检查备用电动机是否联动成功,如果备用电动机没有联动应强 合备用电动机一次。 (2)检查跳闸开关确认保护动作情况并记录,复归保护。 (3)就地检查跳闸电动机本体与所带机械部分是否正常。 (4)测量跳闸电动机绝缘电阻值。 (5)若检查跳闸的电机和转机均无异常可试启动一次。 (6)电动机着火时先将电动机的电源全部切断,灭火时使用电气 设备专用灭火器(二氧化碳、四氯化碳和干粉灭火器)。 (7)确认是由于人员误碰开关、误停、保护误动或电压瞬间消失 而引起,可重新启动运行。

10. 三相异步电动机缺相的原因和特点
(1)造成电动机缺相运行的原因包括: ① 保险丝选择不当或压合不好,使熔丝断一相。 ② 开关发触器的触头接触不良。 ③ 导线接头松动或断一根线。 ④ 有一相绕组开路。 (2)电动机缺相启动时,在定子绕组中产生两个大小相等方向相 反的旋转磁场,它们与转子作用产生的转矩也是大小相等方向相反 的,因此启动转矩为零电动机不转。此时电动机会发出异常声音, 且启动电流大,启动时间长时,会烧毁电动机。 (3)电动机在运转中缺相时,定子绕组中也产生两个大小相等方 向相反的旋转磁场,但与电动机转向相反的旋转磁场与转子之间的 相对转速很大,在转子中产生的感抗很大,故决定转矩大小的电流 有功分量很小,所以逆向转矩远小于正向转矩。因此,电动机能继 续运行。此时电动机也会发出异常声音,电动机的电磁转矩和转速 会下降;且另两相电流会增大,继续长时间运转时,也会烧毁电动 机。

复*思考题
1. 叙述三相异步电动机的工作原理? 2. 写成同步速、异步速的数学表达式? 3. 电动机的输入功率与额定功率是什么关系? 4. 画出电动机经频率、匝比折算后的等值电路? 5. 写出电动机经频率、匝比折算后的电势方程? 6. 写出电动机的电力拖动运动方程? 7. 电动机的启动方式有哪些? 8. 何谓电动机的自启动?保证电动机自启动成功的措施有哪些? 9. 电动机的调速方法有哪些? 10. 电动机有哪些控制方式? 11. 电动机的允许运行条件有哪些? 12. 电动机的运行维护包括哪些内容? 13. 电动机的常见故障类型有哪些? 14. 电动机缺相运行时有哪些特点?

本章结束语
电动机是发电厂的重要电气设备,发电厂的 安全运行与每台电动机紧密相关,了解电动机 的组成、特点、工作原理、转矩特性、启动方 式、调速方法等基本概念,对发电厂的安全、 稳定、可靠运行具有重要的指导作用。电动机 涉及的内容很多,希望以上内容能对提高电动 机运行维护水*起到一定的指导作用。

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