電動機單相運行的原因及預(yù)防措施

鄭州市森林公園 李寧

電動機單相運行的原因及預(yù)防措施

鄭州市森林公園 李寧

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，電動機的應(yīng)用非常廣泛，但是在生產(chǎn)當(dāng)中電動機因缺相運行而造成燒毀的事故在生產(chǎn)中占有很大的比例，怎樣減少這些問題的出現(xiàn)，全面提高電動機的使用效率，是一個值得認(rèn)真思考的問題。

一、電動機單相運行產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

1．熔斷器熔斷。

（1）故障熔斷。主要是由于電機主回路單相接地或相間短路而造成熔斷器熔斷。預(yù)防措施：選擇適應(yīng)周圍環(huán)境條件的電動機和正確安裝的低壓電器及線路；定期檢查，加強日常維護(hù)保養(yǎng)工作，及時排除各種隱患。

（2）非故障性熔斷。主要是熔體容量選擇不當(dāng)，容量偏小，在啟動電動機時，受啟動電流的沖擊，熔斷器發(fā)生熔斷。預(yù)防措施：熔斷器非故障性熔斷是可以避免的，不要片面認(rèn)為在能躲過電機的啟動電流的情況下，選擇小一些的熔體容量，就可以保護(hù)電機。我們要明確一點，就是熔斷器只能保護(hù)電動機的單相接地和相間短路事故，它絕不能作為電動機的過負(fù)荷保護(hù)。

2．正確選擇熔體的容量。一般熔體額定電流選擇的公式為：額定電流＝K×電動機的額定電流。

（1）耐熱容量較大的熔斷器（有填料式的）K值可選擇1.5～2.5。

（2）耐熱容量較小的熔斷器K值可選擇4～6。

對于電動機所帶的負(fù)荷不同，K值也相應(yīng)不同。如，電動機直接帶動風(fēng)機，那么K值可選擇大一些；如電動機的負(fù)荷不大，K值可選擇小一些，具體情況視電機所帶的負(fù)荷來決定。

3. 在安裝電動機的過程中，應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)慕泳€方式和正確的維護(hù)方法。

（1）對于銅、鋁連接盡可能使用銅鋁過渡接頭。如，沒有銅鋁接頭，可在銅接頭出掛錫進(jìn)行連接。

（2）對于容量較大的插入式熔斷器，在接線處可加墊薄銅片（0.2mm），這樣的效果會更好一些。

（3）檢查、調(diào)整熔體和熔座間的接觸壓力。

（4）接線時避免損傷熔絲，緊固要適中，接線處要加墊彈簧墊圈。

4．主回路方面易出現(xiàn)的故障。

（1）接觸器的動靜觸頭接觸不良。其主要原因是：接觸器選擇不當(dāng)，觸頭的滅弧能力小，使動靜觸頭粘在一起，三相觸頭動作不同步，造成缺相運行。預(yù)防措施：選擇比較適合的接觸器。

（2）使用環(huán)境惡劣如潮濕、振動、有腐蝕性氣體和散熱條件差等，造成觸頭損壞或接線氧化，接觸不良而造成缺相運行。預(yù)防措施：選擇滿足環(huán)境要求的電氣元件，防護(hù)措施要得當(dāng)，強制改善周圍環(huán)境，定期更換元器件。

（3）不定期檢查，接觸器觸頭磨損嚴(yán)重，表面凸凹不平，使接觸壓力不足而造成缺相運行。預(yù)防措施：根據(jù)實際情況，確定合理的檢查維護(hù)周期，進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)真的維護(hù)工作。

（4）熱繼電器選擇不當(dāng)，使熱繼電器的雙金屬片燒斷，造成缺相運行。預(yù)防措施：選擇合適的熱繼電器，盡量避免過負(fù)荷現(xiàn)象。

（5）安裝不當(dāng)，造成導(dǎo)線斷線或?qū)Ь€受外力損傷而斷相。預(yù)防措施：在導(dǎo)線和電纜的施工過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行“規(guī)范”，認(rèn)真、文明施工。

（6）電器元件質(zhì)量不合格，容量達(dá)不到標(biāo)稱的容量，造成觸點損壞、粘死等不正常的現(xiàn)象。預(yù)防措施：選擇適合的元器件，安裝前應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真的檢查。

（7）電動機本身質(zhì)量不好，線圈繞組焊接不良或脫焊；引線與線圈接觸不良。預(yù)防措施：選擇質(zhì)量較好的電動機。

二、單相運行的分析和維護(hù)

根據(jù)電動機接線方式的不同，在不同負(fù)載下，發(fā)生單相運行的電流也不同，因此，采取的保護(hù)方式也不同。例如，Y型接線的電動機發(fā)生單相運行時，其電機相電流等于線電流，其大小與電動機所帶的負(fù)載有關(guān)。

當(dāng)△形接線的電動機內(nèi)部斷線時，電動機變成∨型接線，相電流和線電流均與電動機負(fù)載成比例增長，在額定電流負(fù)載下，兩相相電流應(yīng)增大1.5倍，一相線電流增加到1.5倍，其他兩相線電流增加1.5倍。

當(dāng)△形接線的電動機外部斷線時，此時電動機兩相繞組串聯(lián)后與第三組繞組并鏈接于兩相電壓之間，線電流等于繞組并聯(lián)之路電流之和，與電動機負(fù)荷成比例增長，在額定負(fù)載情況下，線電流增大1.5倍，串接的兩繞組電流不變，另外一相電流將增大0.5倍。在輕載情況下，線電流從輕電流增加到額定電流，接兩相繞組電流保持輕載電流不變，第三相電流約增加1.2倍左右。

所以角形接線的電動機在單相運行時，其線電流和相電流不但隨斷線處的不同發(fā)生變化，而且還可根據(jù)負(fù)載不同發(fā)生變化。

三、單相異步電動機

為了使單相異步電動機實現(xiàn)自啟動，就要在啟動時產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。本文以電容分相式單相異步電動機為例，介紹單相異步電動機的反轉(zhuǎn)。要使單相異步電動機反轉(zhuǎn)，關(guān)鍵在于改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，但又不能像三相異步電動機那樣靠掉換2根電源線來實現(xiàn)。本文，筆者結(jié)合電容分相式單相異步電動機的具體電路形式，討論了使其反轉(zhuǎn)的3種方法，經(jīng)實驗驗證，確實可行。單相異步電動機是由單相交流電源供電的旋轉(zhuǎn)電阻，其定子繞組為單相。當(dāng)接入單相交流電源時，它在定子和轉(zhuǎn)子的氣隙中產(chǎn)生一個交變脈動磁場，此磁場在空間并不旋轉(zhuǎn)，只是磁通和磁感應(yīng)強度的大小隨時間作正弦變化。

在交流電機中，當(dāng)定子繞組通過交流電流時，建立了電樞磁動勢，它對電機能量轉(zhuǎn)換和運行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動勢，該磁動勢可分解為2個幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢和，從而在氣隙中建立正傳和反轉(zhuǎn)磁場和。這2個旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流 。

啟動時開關(guān)K閉合，使兩繞組電流I1，I2相位差約為90°，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使電機轉(zhuǎn)起來；轉(zhuǎn)動正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動繞組被切斷。

單相異步電動機功率小，主要制成小型電機。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗衣機、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動化儀表等。

四、結(jié)論

造成電動機單相運行無非是以下的幾種原因造成的：環(huán)境惡劣或某種原因造成一相電源斷相； 保險非正常性熔斷；啟動設(shè)備及導(dǎo)線、觸頭燒傷或損壞、松動，接觸不良，選擇不當(dāng)?shù)仍斐呻娫磾嘁幌啵浑妱訖C定子繞組一相斷路；新電機本身故障；啟動設(shè)備本身故障。