三相異步電動機(jī)異常發(fā)熱原因探究

許強(qiáng)

（陜西商洛發(fā)電有限公司，陜西 商洛 726100）

三相異步電動機(jī)運(yùn)行過程中會有很多因素造成其發(fā)熱，總的來說，可以將電動機(jī)發(fā)熱分為“正常發(fā)熱”以及“異常發(fā)熱”等部分。電機(jī)正常運(yùn)行情況下會產(chǎn)生多方面損耗，包括定轉(zhuǎn)子繞組損耗、鐵耗、雜散耗等，這些損耗會轉(zhuǎn)化成為熱量，容易造成異常發(fā)熱，這會對電機(jī)使用壽命造成較大影響，需要對發(fā)熱原因進(jìn)行分析并采取措施進(jìn)行控制。

1 三相異步電動機(jī)異常發(fā)熱原因分析

1.1 電壓方面的問題

（1）電壓較高。一旦三相異步電動機(jī)電源電壓升高就會造成其內(nèi)部氣隙磁通有所增加，從而造成三相異步電動磁通回路產(chǎn)生飽和情況，會造成鐵損上升。另外，也會增大勵(lì)磁電流，這些變化都會造成電動機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)熱問題。

（2）電壓較低。一旦三相異步電動機(jī)電源電壓降低就會造成電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩降低，若是電動機(jī)所承受的負(fù)載保持不變，就會造成電機(jī)的電流有所上升，從而引發(fā)定子繞組出現(xiàn)發(fā)熱情況。

（3）電壓不對稱。一旦三相電源中出現(xiàn)某些問題（包括一相斷路、一相熔斷、閘刀啟動設(shè)備觸頭燒傷而造成一相不通等）都會造成三相異步電動機(jī)三相不均衡，從而造成其他運(yùn)行繞組電流上升而產(chǎn)生異常發(fā)熱情況。

（4）三相電源電壓不平衡。一旦三相電源電壓出現(xiàn)不平衡問題就會造成電動機(jī)的三相電壓不平衡，從而造成繞組的異常發(fā)熱問題。

1.2 電動機(jī)故障問題

（1）定轉(zhuǎn)子繞組故障問題。一旦造成三相異步電動機(jī)接線錯(cuò)誤（將星接錯(cuò)誤接成△接）就會造成電動機(jī)定子繞組所受電壓大大上升（達(dá)到額定電壓的1.732倍），從而造成三相定子繞組的電流較大上升而引發(fā)三相異步電動機(jī)異常發(fā)熱。

（2）絕緣故障問題。一旦電動機(jī)絕緣繞組受到潮氣等影響，就會造成定子繞組之間以及表面等泄漏電流上升，從而造成三相異步電動機(jī)異常發(fā)熱。正常情況下，三相異步電動機(jī)鐵芯主要是通過硅鋼片疊加形成的，不同疊片之間的絕緣層會降低渦流損耗，能夠確保電動機(jī)的正常運(yùn)行。但是，一旦絕緣層出現(xiàn)老化，就會引發(fā)絕緣下降，從而增加三相異步電動機(jī)內(nèi)渦流上升，從而引發(fā)鐵芯過熱。

（3）軸承方面的問題。造成軸承異常發(fā)熱的主要原因包括：內(nèi)部含潤滑油脂相對較少、油脂中存在較多雜質(zhì)；電動機(jī)軸出現(xiàn)嚴(yán)重的撓度（＞2mm）造成軸承轉(zhuǎn)動不正常；轉(zhuǎn)動裝置出現(xiàn)異常（如傳動裝置較緊、發(fā)生偏心等）而造成軸承受壓較大，從而引發(fā)較大的摩擦；軸承端蓋較緊而造成軸承受壓嚴(yán)重，從而引發(fā)軸承發(fā)熱；受到制造問題的影響而造成異步電動機(jī)磁路不對稱，從而在軸上感應(yīng)出軸電流而引起渦流發(fā)熱。

1.3 負(fù)載故障問題

隨著三相異步電動機(jī)負(fù)載上升會引發(fā)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，就會造成定轉(zhuǎn)子繞組電流上升，如果三相異步電動機(jī)長期出現(xiàn)嚴(yán)重過載情況運(yùn)行就會造成繞組嚴(yán)重發(fā)熱，長此以往，會造成電動機(jī)堵轉(zhuǎn)的故障。造成三相異步電動機(jī)過載運(yùn)行的主要原因包括如下幾方面，分別為：

（1）工況中所用三相異步電動機(jī)功率和負(fù)載不匹配，功率相對較小會造成電動機(jī)始終處在過載運(yùn)行狀態(tài)。

（2）三相異步電動機(jī)運(yùn)行過程中受到某些制造因素的影響而產(chǎn)生卡塞、轉(zhuǎn)動不良等問題，會一定程度上損壞潤滑系統(tǒng)，最終造成電動機(jī)異常發(fā)熱。

1.4 散熱不良所引發(fā)的異常發(fā)熱

電動機(jī)散熱方面存在問題也會造成其異常發(fā)熱，引發(fā)散熱不良的原因主要包括：電動機(jī)運(yùn)行所處環(huán)境溫度相對較高，從而造成電動機(jī)無法有效將內(nèi)部熱量散掉；電動機(jī)長時(shí)間運(yùn)行后內(nèi)部積累了大量灰塵，嚴(yán)重影響正常散熱；電動機(jī)的散熱風(fēng)扇無法正常運(yùn)行而造成冷卻風(fēng)量相對較??；電動機(jī)進(jìn)風(fēng)口受到灰塵、雜物等遮擋而造成通風(fēng)不暢，從而造成進(jìn)風(fēng)量下降。

2 三相異步電動機(jī)正常運(yùn)行承受溫度分析

電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，必然會產(chǎn)生鐵耗、銅耗等情況而產(chǎn)生溫升，所以一定要有效控制電動機(jī)內(nèi)部相應(yīng)部件的溫度情況。電機(jī)中絕緣材料最容易受到溫度影響，如果能將溫度控制在合理范圍內(nèi)，會確保絕緣材料的長期使用。一般情況下，電機(jī)絕緣等級對應(yīng)電機(jī)的極限溫度，電機(jī)溫度和環(huán)境溫度的差表示為溫升，正常情況下，絕緣等級對應(yīng)的溫升情況如表1所示。

表1 絕緣等級對應(yīng)溫升表

另外，軸承也是限定溫度的重要內(nèi)容，一般情況下，軸承最高使用溫度在120℃以內(nèi)，若有特殊要求，可以通過特殊熱處理工藝（如200℃、250℃或更高溫度進(jìn)行回火）提升軸承使用溫度（能夠達(dá)到230℃或更高）。正常情況下，要控制軸承運(yùn)行在允許最高溫度下。

3 三相異步電動機(jī)異常發(fā)熱對策分析

3.1 電壓問題的對策

無論對于何種電壓問題（電壓偏高、電壓較低、電壓不平衡、不對稱等）都會引發(fā)電機(jī)發(fā)熱，從而造成電機(jī)損壞。針對此問題可以采取如下措施：對供電變壓器分接頭進(jìn)行有效調(diào)整；對電機(jī)的接線進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線存在錯(cuò)誤，就要改正接法；可以提升電源電壓或者采取截面直徑較大的供電導(dǎo)線；重點(diǎn)查明電機(jī)缺相運(yùn)行的問題，對其進(jìn)行有效治理。

3.2 電動機(jī)故障的相應(yīng)對策

（1）若是電動機(jī)三相繞組存在接錯(cuò)的情況，那么，要通過萬用表查明每相繞組的接頭情況，之后判定是否接錯(cuò)。同時(shí)也要通過萬用表來檢查短路、虛接、單相接地等問題，實(shí)際操作時(shí)，先將三相繞組連接片拆分開，保證其相互獨(dú)立。將萬用表調(diào)到電阻檔后，將其中一個(gè)表筆接電機(jī)殼，另一個(gè)表接每相繞組接頭，若是電阻較小或?yàn)榱?，就表明此相接地，需要對其進(jìn)行處理。

（2）一旦出現(xiàn)電機(jī)絕緣受潮或發(fā)生破損，那么，先要對其實(shí)施絕緣處理，之后對其涂漆并且烘干，然后，通過兆歐表對絕緣情況進(jìn)行測量，確保其符合電動機(jī)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）對于軸承問題所引發(fā)的發(fā)熱問題來說，需要定期對軸承磨損情況進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重，就要及時(shí)更換全新軸承。如果軸承室和軸承接觸不良，那么，可以通過刷鍍進(jìn)行處理，嚴(yán)重情況下，可以進(jìn)行鑲套；另外，要對軸承油脂進(jìn)行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)油脂變質(zhì)，要及時(shí)清洗軸承并更換油脂。

3.3 負(fù)載故障的相應(yīng)對策

對于電動機(jī)負(fù)載故障來說，需要對定子繞組電流進(jìn)行測量，以此為基礎(chǔ)分析所承受的負(fù)載情況（按照相應(yīng)技術(shù)手冊實(shí)施持續(xù)率校核）。要根據(jù)電動機(jī)功率情況選擇適宜的容量，但是，受到運(yùn)行中可變因素的影響也會造成發(fā)熱，所以，需要對發(fā)熱實(shí)施有效校核，根據(jù)手冊要求選定合適功率，防止產(chǎn)生“小馬拉大車”的情況而引發(fā)發(fā)熱。

3.4 散熱故障的相應(yīng)對策

需要對三相異步電動機(jī)進(jìn)行定期擦拭清理，降低熱輻射問題。同時(shí)要安裝好風(fēng)扇、擋風(fēng)板、風(fēng)罩等部件，將阻礙通風(fēng)的雜物徹底清理干凈，確保電機(jī)通風(fēng)的順暢。

4 結(jié)語

三相異步電動機(jī)發(fā)熱問題是影響其正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，需要對其原因進(jìn)行準(zhǔn)確分析并治理。本文從多方面分析了三相異步電動機(jī)異常發(fā)熱原因，同時(shí)提出了針對性對策。通過本文的介紹，能夠?qū)刂齐妱訖C(jī)異常發(fā)熱提供一定的參考和幫助，對于確保電機(jī)正常運(yùn)行具有現(xiàn)實(shí)意義。