(4) 数据处理 (5) 通信联网 (6) 特殊功能
PLC是现在应用较多的一种控制装置,利用PLC丰富的内部资源及强大的功能指令,编制故障检测报警程序,不仅可以替代继电器实现相应功能,还可以提高工作可靠性及其系统的灵活性。PLC已被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工等各个领域,大大推进了机电一体化进程,被人们称为现代工业控制三大支柱之一。
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第三章 三相鼠笼式异步电机的故障及分析
3.1 三相鼠笼式异步电机常见故障
如下表3.1所示列出了三项鼠笼式异步电机的各种常见的故障:
三相鼠笼式电动机常见故障 故障现象 可能原因 1、电源不通 合闸后电动机无任何动静 2、熔断器熔体熔毁 3、过载保护装置调的过小 4、控制设备接线错误 5、定子绕组两相开路 6、热继电器动作后没有复位 合闸后电动机不动,但有嗡嗡声 1、一相电源缺电或一相熔体熔毁 2、绕组首尾端接反或一相绕组内部接错 3、一相电源回路接触松动 4、负载过重或转子或生产机械卡塞 5、电源电压过低 6、轴承破碎或卡住 合闸后电机不转,但熔体立即熔断 1、一相电源不通或定子线圈一相接反 2、定子绕组相间短路 3、定子绕组对地短路 4、定子绕组接错 5、使用熔体截面过小 6、电源线(或接线盒内)相间短路或对地短路 13
启动困1、电源电压严重偏低 难,启动2、将△绕组错接为Y绕组 后转速严重低于正常值 三相空载电流严重不平衡 3、定子绕组局部接错、接反 4、鼠笼式转子断条 5、绕组局部短路 6、负载过重 1、重绕时三相绕组匝数不等 2、部分绕组首尾端接反 3、三相电源电压不平衡 4、部分绕组匝间短路 1、重绕时,三相绕组匝数过量减少 三相空载电流过大 2、误将绕组由Y接法改为△接法 3、电源电压严重偏高 4、气隙过大或不均匀 5、转子装反,是定、转子铁芯未对齐,减少有效长度 6、用热拆法拆旧绕组时将铁芯烧坏,质量变差 1、转子扫膛 运行中发生异响 2、扇叶与风罩相擦 3、轴承缺油,发生干摩擦 4、轴承破碎或严重磨损或润滑油中有硬粒异物 5、定子或转子铁芯松动 6、电源电压过高或不平衡 1、机座与基础紧固件松动 运行中振动剧烈 2、基础松软,强度不够 3、与生产机械连接部位为校准 4、转轴弯曲 5、转轴重量不平衡、单边 6、气隙不均匀 14
7、风扇不平衡 8、轴承破碎或严重磨损 9、鼠笼转子断条 1、润滑油过多、过少或变质干涸 2、润滑油质量太差或有杂质 3、轴承与轴颈、端盖轴承座配合过松,轴承走外圆或内圆 轴承过热 4、轴承盖装配不到位或内孔偏心,内孔与转轴相擦 5、端盖未装平 6、联轴器未校正或皮带过紧 7、轴承间隙过大或过小 8、转轴弯曲 1、电源电压过高或过低或三相电压严重不平衡 2、转子扫膛 电动机过热,甚至冒烟冒火 3、电动机频繁启动,频繁正反转或负载过重 4、缺相运行(缺一相电源) 5、鼠笼式转子断条 6、定子铁芯多次过热,质量变差 7、环境温度高,电动机又散热不好 8、风扇或风道故障 9、定子绕组短路、接错 机壳带电 1、电源相线与中性线接错 2、绕组受潮,绝缘老化,大电流造成对地短路 3、保护接地线开路或接触不良 3.2 三相鼠笼式异步电机的故障分析
(1)短路故障
三相电流的不平衡度较大(超过了5%),三相空载电流较大,电流互感器显示有一项电流超出额定值,温度传感器数据超出额定值,速度传感器显示为零或带负载时低于额定值,则判断为短路故障,即保护动作。
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(2)欠压和过压故障分析
根据三相异步电动机的电磁转矩公式可知,电动机的电磁转矩与电网供电电压有关。当电网电压上下波动时,电动机的电磁转矩相应发生变化,进而影响到定子电流的变化,从而影响到电动机正常运行,所以必须有欠电压和过电压保护。
a. 欠压保护
当电源电压由于某种原因降低到额定电压75%或长时间低于额定电压85%时,称为系统欠电压。电动机的转矩和定子电流与电压密切相关,在电网电压降低,电磁转矩下降时,电动机转速也下降,因此转子绕组中感应出的电动势和产生的转子电流都将增大。转子电流增大,定子电流必然相应增大,温升增高,致使电动机过热甚至烧坏,严重时还会造成堵转。因此,电动机应有欠压保护,以保证一旦发生欠压故障它就能够自行脱离电源。
欠压保护的整定原则是:若在一定时限内采样到的线电压有效值均低于保护整定值,则认为有故障产生,应进行断电保护。
b. 过压保护
当电源电压由于某种原因超过额定电压15%时,称为系统过电压。过电压通常是由电网电压波动造成的,当然有时也是伴随其它故障而产生的,如果负载星形连接且无中性线的电动机定子绕组一相短路,则会造成其它两相负载的电压增大。电动机在过电压状态下运行,容易对电动机的绝缘造成破坏,从而缩短电动机使用寿命,因此电动机应装设过电压保护。
过压保护的整定原则是:若在一定时限内采样到的线电压有效值均高于保护整定值,则认为有故障产生,应进行断电保护。 (3)单项接地短路
有零序电流产生,其值为接地保护动作整定值。 (4)两项接地短路
有零序电流产生,其值为二倍接地保护动作整定值。 (5)过负荷保护
三相电流基本平衡(满载运行时,三相电流的不平衡度在3%以内,则可认为基本平衡),但大于额定值,说明负载超过了电机的额定容量,即过载。普通电机过载10%可运行一段时间,一般不应超过5min。所以过载保护可以按照反
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