三相異步電動機電流異常運行分析

安陽鋼鐵集團公司李順吉駱洪濤陳燕

三相異步電動機電流異常運行分析

安陽鋼鐵集團公司李順吉駱洪濤陳燕

安陽鋼鐵集團公司2800m3高爐重力除塵器螺旋輸灰機電機型號為YZ160L-6，額定功率15kW，星形接法。2009年檢修更換電機后，在試運行過程中頻繁出現熱繼電器動作保護跳閘現象，很有可能是電機缺相運行所造成的。經過檢查發現，電機三相電源線接錯，誤將電源N線與A相和B相接入電機，更正三相電源接線后，電機恢復正常。本文中，筆者對這種異?，F象進行了分析，并提出預防措施。

一、異?，F象分析

根據資料，缺相運行是常見故障之一，三相電源中只要有一相斷路就會造成電動機缺相運行。缺相運行可能由于線路上熔斷器熔體熔斷，開關觸點或導線接頭接觸不良等原因造成。三相電動機缺一相電源后如在停止狀態，由于合成轉矩為零因而堵轉（無法啟動）。電動機的堵轉電流比正常工作的電流大很多，因此在這種情況下，接通電源時間過長或多次頻繁地接通電源啟動將導致電動機燒毀。運行中的電動機缺一相時，如負載轉矩很小，還可維持運轉，僅轉速略有下降，并發出異常響聲，負載重時，運行時間過長，將會使電動機繞組燒毀。電機三相電源線接錯也會產生這種現象。現場電機實際電源錯誤接線如圖1。

利用疊加原理對三相電壓、電流進行分析。疊加原理即在線性電路中，任一點的電壓等于各個電源單獨作用時在該點電壓的疊加，任一支路電流等于各個電源單獨作用時在該支路產生電流的疊加。

通過上述理論計算得電機星形點端電壓為電源相電壓的1 /3，即73.33V。

接火線相繞組的電壓為接零（N）相繞組的電壓的2.647倍。A、B相單獨作用原理和電流矢量圖如圖2。

由圖2可知：A相電流IA=IA1-IA2

B相電流IB=IB2-IB1，

N相電流IN=-IN1-IN2。

同理，接火線相繞組的電流為接零（N）相繞組的電流的2.647倍。

由上述分析可知，在該錯誤接線方式時，加在電機上的電源為三相不對稱電壓（含正序、負序和零序分量），電機仍能產生啟動轉矩，在輕載情況下，可以啟動運轉。但是，接火（A、B）線兩相電流較大，為接零（N）線相電流的2.647倍，與負載大小無關，近似于電機單相運行狀態。

二、預防措施

關于電動機兩相運行的保護問題，近年來各地提出很多方案，基本上可以歸納為兩大類：一類是安裝電動機一相熔斷的信號指示，另一類是利用晶體管構成的負序保護。采用這些方法，也有一定效果，但仍不夠完善，因此推廣應用還不普遍。為此可以采用雙組熔斷器，構成比較簡單而又可靠的電動機兩相保護。

大量實踐證明，要防止電動機兩相運行，只有加強監視，總結經驗，注意發現缺相運行的異?，F象，及時切除兩相運行的電動機，確保電動機的安全可靠運行。根據上述分析結果，采用熱繼電器可以保護兩相一零的錯誤接線導致的電動機異常運行，在檢查處理該故障時要與電機單相故障運行產生的現象區別對待