电动机的运行维护
二期工程厂用电动机,其中大容量的电机采用10KV系统供电,小容量的电机采用400V系统供电,直流电机采用直流220V系统供电(直流润滑、直流密封油泵)。
电动机的主要技术参数,反映电动机的工作能力及其起动特性,起动特性的优劣主要表现在起动电流和起动转矩等方面。
一、允许温度与允许升温
电动机运行过程损坏,大多数是由于过热引起的。
因为电动机在运行过程中,各种能量损耗都要产生热量,主要的能量损耗可分为可变损耗和不变损耗两部分,可变损耗中包括定子绕组中有电阻的铜损,因为绕组中有电阻,所以当电流通过电阻时,便产生I2R的功率损耗,它随负荷的变化而变化,且随电流的平方正比例地增加。
不变损耗中包括机械损耗和铁芯损耗,机械损耗是由轴承的摩擦和风扇与空气之间的阻力形成的,其大小由转速决定。
而在运行过程中,异步电动机的转速基本不变,因此机械损耗的大小也基本不变。
铁芯损耗是由铁芯中磁通交变而产生的,其大小决定于铁芯中的磁通密度及磁通变化的快慢,铁芯损耗与电源电压的平方成正比,而在运行中由于电源电压几乎不变,因此铁芯损耗也基本不变。
在电动机的运行过程中,上述各种损耗最后都转化为热能,使电动机的绕组和铁芯发热,为了防止电动机的烧坏,
所以电动机有规定的允许温度和允许温升,以便监视电动机运行中的各部分温度,保证电动机的正常运行。
二、冷却空气温度对电动机出力的影响
由于电动机的连续工作容量主要取决与定子绕组、转子组和定子铁芯的温度,而这些温度受电动机周围的冷却空气的影响很大,所以应考虑电动机的冷却空气温度与负荷的关系。
当冷却空气为额定温度(一般35℃)时,电动机可以在频率电压正常的情况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,而当冷却空气温度低于额定温度时,其出力可以升高。
三、当频率、电压与额定值偏差时异步电动机的运行
在电动机运行中,常常发生电压和频率长期与额定值有偏差的情况,当频率在额定值时,电动机可以在额定电压-5—+5%的范围内运行,其额定出力不变,而当电压在额定值时,电动机可以在额定频率变动±0.5HZ的范围下运行,其额定出力不变。
1.在额定频率下电压变化时电动机的运行
(1)在恒定负荷下,当加在电动机定子绕组上的电压降低很多时,由于转子电流的增加,必然使定子电流增大,以抵消因转子电流所产生的磁通对定子旋转磁通的影响,这样便会使电动机的发热增大,严重时甚至会将电动机烧坏。
所以我们在使用电动机时,为了保证电动机的正常运行而不
损坏,必须尽可能使电压保持为额定值。
(2)在恒定负荷下,当电动机的外加电压增加时,与上述的情况相反,此时转子导体内感应的电流减少,定子的电流也相应地减少。
这样,由于定子的铁芯损耗与电源电压的平方成正比,使定子的铁损增加,铁芯发热也增大而造成温度升高。
但由于绕组的电流减小,绕组的温度降低,因此铁芯温度的升高对绕组发热的影响甚微。
2.在额定电压下频率变化时电动机的运行
额定电压下频率变化时,铁芯中的磁通密度将与频率成反比变化,而空载电流也将相应地变化。
当频率小于额定频率0.5HZ时,频率的减少将引起磁通的增加,电磁转矩的增大。
此时,若不增加外面的负荷,使电动机转矩与制动转矩的平衡,势必使转子的转速升高,转差减少,于是使转子导体内的感应电势和电流随着减少,它与定子磁通间的相互作用也跟着降低,从而使电磁转矩减小,直到与制动转矩达到新的平衡为止。
此时,由于转子电流的减少,必然使定子的电流也减少,以抵消转子磁通对定子旋转磁通的影响。
这样,由于绕组电流的减少,使电动机绕组的温度降低,但由于磁通的增加,空载电流随之增加,使铁芯中的温度升高,但它对电动机运行的影响不大。
所以,电动机频率较额定值降低0.5HZ时,对电动机的绝缘没有很大影响,但电动机作功少了,实际上相当于减负荷。
在恒定负荷下,若电压不变而频
率大于额定值0.5HZ时,情况与上述相反。
四、电动机绕组绝缘电阻的允许值
电动机起动前,应用500伏或者1000及2500伏摇表测量绕组的绝缘电阻,合格后,才能起动。
若绝缘电阻不合格,则需检查处理,直到绝缘电阻合格为止。
电动机绝缘电阻的标准,一般高压电动机每千伏工作电压不低于1兆欧,400伏电动机一般不低于0.5兆欧时,则认为合格。
另外,运行中的电动机,绕组绝缘电阻的合格与否应与原始记录的数值相比较,当电动机绕组的绝缘电阻值较以前同样情况下(温度、电压、使用的摇表等级均相同)降低50%以上时,则认为不合格。
五、厂用电动机的的运行维护
异步电动机在发电厂的厂用电气设备中占重要地位,它能否正常运行对安全发供电具有直接影响。
为此,对于运行中的异步电动机和其它设备一样,要认真进行检查和维护。
对异常状态要做到及时发现,并认真分析和正确处理。
这里仅就异步电动机运行中应注意的几个主要问题说明如下。
1.对电动机负载电流和温度的监视
异步电动机的大部分故障都会引起定子电流增大和电动机温度升高,所以电流和温度的变化基本上可以反映出电动机运行是否正常。
因此,应随时监视和检查电动机的定子。