探討電動機單相運行的原因以及預防維護措施

范志華/寧夏水利廳固海揚水管理處

探討電動機單相運行的原因以及預防維護措施

范志華/寧夏水利廳固海揚水管理處

三相異步電動機在其中一相斷開的情況會繼續(xù)運行，這種現(xiàn)象就是異步電機的單向運行。由于單項運行會導致繞組電流增加，因此也是導致電機燒壞的主要原因之一，一般來說導致三相異步電動機單相運行的主要原因有接頭松動、熔絲不合格、閘刀使用錯誤、保險故障等，為此將總結和分析電動機單相運行的原因，并提出相應的預防和維護辦法。

電動機故障；單相運行；預防和保護

三相異步電動機的結構簡單，有著非常廣泛的應用，但是其運行當中也常常會發(fā)生缺相導致單相運行的狀況。在實際生產(chǎn)和運行當中如何減少電極的不當運行并降低燒毀等事故的發(fā)生率是現(xiàn)代電極維修技術的重點，為此筆者從實踐工作經(jīng)驗出發(fā)，總結和歸納三相異步電動機單相運行的主要故障以及故障成因，并提出預防維護措施來提高電動機的使用效率。

1、 三相異步電動機單相運行的危害

三相異步電動機一般來說有△型和Y型兩種不同的接線方式。如果是Y型接線方式那么電動機發(fā)生單相運行的時候，其斷線時的一相電流降為0，其他的兩相相電流則突變?yōu)榫€電流，同時導致零點漂移，相位電壓也隨之增加。當接線方式為△型時，電動機內部缺相運行時就會在三相電源的基礎上，突變成V型接線方式。直接的情況會導致兩相電流變成原來的1.5倍，當電動機發(fā)生外部斷線時，實際的連接情況是兩相繞組現(xiàn)串聯(lián)再和第三組繞組并聯(lián)接入到運行電壓之間。而串聯(lián)的繞組中的電流保持不變，另外的第三組電力則變?yōu)樵瓉淼?.5倍。綜上所述，無論哪種接線方式發(fā)生了單相運行后，繞組的電流都會高于正常運行的數(shù)值，從而使得繞組以及金屬外殼的溫度迅速增加，工作到一定時間可能會導致繞組絕緣燒壞，從而影響電動機的正常運行狀態(tài)，如果周圍存在易燃物品可能還會導致更為危險的火災等問題。

2、單相運行的常見原因分析

2.1 熔斷器熔斷

熔斷器熔斷的原因有兩種，一種是故障熔斷，由于電機主回路的不合理接地以及短路導致電流瞬間增加。主要的預防措施有合理的選擇電動機以及低壓電氣和線路的安裝合理，并定期做好維護和保養(yǎng)，加強日常維修保養(yǎng)。另一種是非故障性熔斷，熔體容量偏小導致正常啟動中受到啟動電流的影響熔斷。

2.2 熔體容量選擇不合理

熔體容量和電動機的額定電流直接相關，一般電流選擇為電動機額定電流與K的成績。對于耐熱容量較大的熔斷器來說，K值相對較小選擇為1.5-2.5之間，而耐熱容量較小的選擇4-6左右。電動機所帶負荷也會影響K的取值，如果雙速電動機經(jīng)過改造后帶動風機轉動，那么K相應的要增加一點。另外還要確定熔體和熔座之前的接觸，接觸不良也會導致發(fā)熱，從而產(chǎn)生故障。

2.3 主回路故障

主回路故障主要集中在以下幾個方面：（1）接觸器中的動靜觸頭接觸不良，可能的原因為三項觸頭不協(xié)調導致缺相運行，接觸器選擇不當導致減少了觸頭的滅弧能力。預防的辦法是選擇合適的接觸器；（2）使用環(huán)境過于惡劣例如震動、潮濕或者導電灰塵較多，導致接線老化或者觸頭故障等，預防辦法是盡量選擇耐腐蝕、抗氧化等防護措施較好的電器元件，或者改變元器件的位置；（3）檢查手段不當導致接觸器的觸頭加速磨損，從而減少了接觸壓力導致缺相運行，因此要加大檢查的標準化和正規(guī)化減少觸頭的磨損；（4）安裝方式不當，導致導線受外力干擾或者斷線，所以要在施工中更加規(guī)范標準，嚴格按照電氣安裝標準進行。

3、單相運行的預防

首選是保障電機運行的環(huán)境，確保線路安裝和敷設的規(guī)范，定期檢修排除主電路相間以及單相接地的事故隱患。其次是合理的選擇熔斷器，注意不同的熔斷器的具體應用環(huán)境和特點合理的選擇熔斷器的額定電流，偏低和偏高均會影響電機的正常運行。最后是確保熔斷器安裝正確，對于銅接頭使用搪錫處理后進行修整，可以涂上一層凡士林增加貼合力度。如果銅接頭搪錫處理困難可以加上一個0.2mm的雙面磷銅片。如果瓷插式熔斷器容量為60-100A，則可在接線孔內墊一個0.3mm的磷銅片。同時要檢查外裝熔絲固定是否良好，接線處彈簧墊片等。

4、單相運行時的保護

單純的預防并不能完全的避免故障的發(fā)生，因此必須采取一定的自動保護措施來減少對電機的損害，而不同的接線方式對應的保護方法也有所區(qū)別。這里簡要的分析幾個常見的保護方法，以及電路圖分析。

4.1 Y型接線法的保護

保護的方法和原理為：（1）將熱繼電器當做斷相保護工具。電機單相運行后負載保持不變，可以認為輸入功率恒定，列出等式已知代入式子后可以得出單相運行的電流，因此可以利用熱繼電保護器兼做保護工具；（2）利用三項不平衡電流來設置保護電路；（3）利用Y型接線中的中性點電壓設置保護電路，電路圖見圖-1，斷相運行時電壓為原來的1.5-5倍，且會隨著負載增加而增加，單項運行后提升中點電壓，繼電器執(zhí)行KV動作從而起到保護作用。

圖-1 Y接中點設置保護電路

4.2 △接線法的保護

簡單的保護方法和原理為：（1）利用差動式斷相保護熱繼電器保護，當三焦型繞組的外部發(fā)生斷線時，如果負載保持不變，則電動機繞組連接方式就變成了繞組串聯(lián)后并聯(lián)，結合串并聯(lián)的原理不難計算出線電流的變化，約為原來的1.866倍。內部斷線時變成簡單的V型接線，繞組中的電流為原來的1.5倍，其余兩線的電流為原來的1.866倍。因此這種接線方式的保護也與斷線位置有關；（2）利用三項不平衡電流來完成保護電路的設置；（3）利用中性點電壓實現(xiàn)保護措施，電路圖見圖-2，C1、C2、C3為三個完全相同的電容，分別于三相線路連接形成中性點，隨后將繼電保護器KV連接到中性點和零線之間，正常運行時繼電保護器電壓較低不作出反應，一旦斷相運行電壓升高從而執(zhí)行繼電保護動作。

圖-2 中性點電壓設置保護電路

5、 結語

造成異步電動機單相運行的原因常見就那幾種，我們對常見的單相運行故障原因進行了分析，并提出了預防和保護的辦法，為異步電動機的檢修提供了參考。

[1]李樹山. 再談電動機單相運行產(chǎn)生的原因及其預防和保護[J]. 黑龍江科技信息,2007,10:51.

[2]姜偉民,于海波,佟曉娜. 異步電動機單相運行的故障原因分析及預防措施[J]. 農業(yè)與技術,2010,06:122-123.

[3]趙平. 三相異步電動機單相運行的原因分析及預防措施[J].裝備制造技術,2013,04:276-278.

[4]王克勝. 造成三相異步電動機單相運行的原因及預防措施[J]. 科技資訊,2013,16:113-114.

[5]葛林大. 淺談電動機單相運行產(chǎn)生的原因及其預防和保護[J]. 低壓電器,1992,02:39-41.