三相异步电动机空载电流偏大浅析

三相异步电动机空载电流偏大浅析

杨春红

(东北特钢机电北满分公司,齐齐哈尔　161041)

摘　要:通过几个实例分析了引起三相异步电动机空载电流偏大的原因之一是铁芯有效长度减少,并简要分析了其他一些导致空载电流偏大的原因。

关键词:三相异步电动机;空载电流;偏大;铁芯长度

　　东北特钢北满分公司电气公司负责全厂电机、变压器、磁盘、电焊机等电器的检修。电器检修后要试验合格方可送交用户使用。在试验电机过程中有时会碰到空载电流偏大现象。

电流,片刻电流骤增,电机有冒烟现象发生。经拆开检查,发现定转子铁芯错开达20mm,经试并非定转子装配错误,而是定子铁芯在机座中位置不正确所致,将定子铁芯压装到正确位置,使定转子铁芯对齐,空载电流为6A,基本正常。

由以上几台电机数据可见,导致电机空载电流过大的一个主要原因是定转子铁芯不齐,铁芯有效长度减少。而定转子铁芯不齐又可分为三种。第一种是定转子不配套,导致定转子铁芯有效长度变短;第二种是装配时定转子方向装错,人为导致定转子铁芯不齐,有效长度减少;第三种是电机铁芯在多次修理后铁芯在机壳中位置不正确,从而使定转子铁芯错位,造成有效长度减少。

1　实例

例1:一台117kW16极JG64-16辊道电机,额定电流为1315A,空载试验时电流达到18A,空载电流偏大。拆卸电机端盖后。分别测量定转子铁芯长度,定转子铁芯一长一短,差20mm。说明定转子不配套。

例2:一台0125kW型号为AO27114三相笼型电机,额定电压为380V,额定电流为0183A。空载试验时当电压升到320V时,电流迅速增大,电压升到380伏时,空载电流过大,达到218安培。因半成品试验时电压正常,当时怀疑定转子铁芯差,拆开端盖后发现,定转子铁芯错开近10mm,分别测量定转子铁芯长,几乎均为50mm,说明问题不在定转子铁芯长度不一致。当将此电机转子从定子另一方向穿入,此时定转子铁芯几乎一样齐。将电机装配后做空载试验,此次空载电流为017安培,数据正常。由此可见此台电机空载电流过大是由于定转子装配时方向错误而致定转子铁芯错开,铁芯有效长度减少。

例3:一台3kW三相笼型电机,额定电压为380伏,额定电流为8安培。进行空载试验时,当

2　分析研究

当定转子铁芯不齐,铁芯有效长度减少时,将造成励磁磁势增大,空载电流增大,铁芯损耗增加,空载损耗增大,效率降低,电动机温升增加,功率因数降低。

由磁化曲线可以看出,当电压很低时由于磁路没有饱和,电流和电压成正比增加,当电压增加时,电机磁路逐渐饱和,电压增加比电流增加慢,

故曲线逐渐弯曲。当电压增加到一定程度(即达到饱和点)。若再增加电压,则电压变化不大,电流将急剧增大,这就是例2,例3电流迅速增大的原因。

例3中在压装过程中如果破坏了绝缘漆膜,

电压升至380伏时,空载电流达9安培,超过额定　　收稿日期:2008-02-10

122008年第2期

导磁性能会降低,严重时将所有受脉冲片连成短路,造成铁芯局部短路,在交变磁场作用下,在短路铁芯中将流过很大的涡流,造成定子铁芯局部过热。长期运行可能引起铁芯局部烧伤,或因铁芯过热而烧伤定子绕组绝缘,严重时还可能造成电机烧毁的重大事故。铁芯局部过热会造成气隙不匀,铁芯变形也会造成气隙不均。而气隙不均,气隙圆周上各点磁拉力不同,产生电磁噪声,引起电动机运行时产生振动,同时附加损耗和机械损耗增加,电动机效率降低。气隙不均还会造成运行后定转子铁芯相擦事故。由上可见,铁芯压装极易造成电机性能恶化。故在电机修理中应注意保护铁芯,尽量避免使芯在机壳中位置变动。

造成空载电流偏大的原因还可能有:

定子绕组Y接而误接成△接。此种原因尽量在半成品试验时纠正。当只试验定子,电流给到额定电流,而电压为正常试验值的1/3时,可考虑是否将Y接误接成△接;定子绕组误接成多路并(上接10页)联。此种原因亦可在半成品试验时纠正。例如当只试验定子时,当电流给到额定电流,而电压为正常试验值的1/4左右时,可考虑是否并联路数有误,将一路接线接成两路接线;定子匝数少;定子与转子间气隙超过允许值等。

3　结　语

若空载电流偏大,带负载后电流将更大,从而导致绕组温度升高,绝缘老化,缩短电机使用寿命。故应针对不同引起空载电流偏大的原因,进行及时处理。本人在实践中利用上文所述方法对空载电流偏大三相异步电动机进行分析判断,节约了大量查找具体故障所用时间,提高了工作效率。对那些在半成品试验中能发现的问题进行及时有效处理,避免了不必要的成品返修。当然引起空载电流偏大的原因不止这些,还有待于进一步探索。　　根据运行周期计算腐蚀程度为015mm/年,该容器最小壁厚应为7mm,才能满足一个运行周期,现在最薄处已经不能满足要求,安全度比较小,所以不能继续使用。

313　由于减薄渗漏后私自进行了挖补修理。补

观察发现,主裂纹内边缘有可见氧化腐蚀产物(呈

黄褐色);说明裂纹形成已有很长时间;裂纹两端窄细,端部尖锐,有继续向前扩展延伸的趋势;还有微裂纹具有短程相接的特征,提供了裂纹扩展的条件。分析可知裂纹的产生是在挖补修理过程中产生的,并在向外扩展延伸。裂纹产生在十字接头附近,可能由于这种钢性较大的焊接接头的焊接时受钢性的约束,焊后产生过大的残余应力所致。也不排除其它原因,经验告诉我们,在不合理结构附近区域内,要特别注意是否存在或伴有其它缺陷,如果在运行中又产生了新的缺陷,此构件就不允许继续使用。

板挖补在环焊缝处产生了不合理的十字接头焊缝结构,极易造成应力集中等缺陷。这种不合理的结构,如在使用中没有发现什么新问题,在低应力水平,安全程度比较大的情况下,是能够使用的。大量检验案例中,发现十字接头焊缝也不少见,因为有些压力容器规范中,对十字焊缝并不禁止,只是要保证十字接头附近内外部质量合格为前提,所以对十字焊缝的不合理结构要具体情况具体分析。重点是看这台容器的应力水平高低和不合理结构附近是否还存在或使用中产生新的缺陷为判断依据。

314　在十字焊缝附近的焊缝上产生三条明显裂

4　结　语

根据以上检验情况及其分析,该压力容器由于私自改造造成减薄速度加快,强度校核已不能满足要求;私自补板造成焊缝结构不合理,应力集中产生裂纹构成危及安全的主要因素,无修理价值。综合考虑,这台硅酸钠回转化料器的安全状况等级定为5级,判废更新。

纹是危及安全的主要因素。经磁粉探伤和超声波探伤完全证实了这些缺陷为深度裂纹。对三条裂纹进行了打磨和复膜检查,在放大镜和显微镜下