繞線電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中常見(jiàn)問(wèn)題的分析

孫建松

（唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司，唐山市 063200）

繞線式電動(dòng)機(jī)由于具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流可以通過(guò)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻來(lái)減小啟動(dòng)電流等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用。我公司擁有4條年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦粉的立磨生產(chǎn)線，磨機(jī)主電機(jī)全部采用型號(hào)為YRK900-6、10kV、3000kW的繞線式電動(dòng)機(jī)。在近幾年的生產(chǎn)應(yīng)用中，主電機(jī)出現(xiàn)過(guò)以下一系列問(wèn)題，通過(guò)分析排查，找到了故障原因并進(jìn)行針對(duì)性的檢修和維護(hù)，本文就此總結(jié)如下。

1 電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)

俗話說(shuō)“機(jī)械設(shè)備怕停，電氣設(shè)備怕開(kāi)”，實(shí)際生產(chǎn)中也確實(shí)如此。一般而言，繞線式電動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，可以從接線錯(cuò)誤、電壓不符合電機(jī)銘牌要求、保護(hù)裝置跳閘、啟動(dòng)設(shè)備存在問(wèn)題、定轉(zhuǎn)子繞組故障、啟動(dòng)負(fù)荷大等幾個(gè)方面入手查找原因。

生產(chǎn)過(guò)程中正常停機(jī)之后再次啟動(dòng)，一般不會(huì)出現(xiàn)因接線錯(cuò)誤而導(dǎo)致的電機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)的情況，而對(duì)于新安裝或大修后重新接線的繞線式電機(jī)往往容易出現(xiàn)接線錯(cuò)誤。這里所指的接線錯(cuò)誤，主要是指具有差動(dòng)保護(hù)功能的電機(jī)側(cè)電流互感器與配電柜之間的接線錯(cuò)誤。如果在實(shí)際接線過(guò)程中發(fā)生了這種情況，會(huì)在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)因保護(hù)裝置報(bào)差動(dòng)故障而跳閘。因而在電機(jī)側(cè)互感器與配電柜側(cè)互感器接線時(shí)，應(yīng)特別注意安裝在不同位置的兩個(gè)互感器所檢測(cè)的電流為電動(dòng)機(jī)同一相繞組，方可作為差動(dòng)保護(hù)的同一相接入電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。

繞線式電動(dòng)機(jī)均為中高壓電氣設(shè)備，在實(shí)際中很少發(fā)生因?yàn)殡妷簡(jiǎn)栴}導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法開(kāi)啟的情況，除非有多臺(tái)設(shè)備同時(shí)開(kāi)啟，導(dǎo)致電源電壓降低較大而不能正常開(kāi)啟。

保護(hù)裝置跳閘是繞線式電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常開(kāi)啟的最常見(jiàn)也是最主要原因。啟動(dòng)過(guò)程中保護(hù)裝置跳閘一般是因?yàn)檫^(guò)流保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)。導(dǎo)致過(guò)流保護(hù)的原因有以下三種：（1）保護(hù)裝置過(guò)流保護(hù)值設(shè)定不合理。（2）負(fù)荷過(guò)大或存在機(jī)械連接故障。（3）繞線式電機(jī)本身或者是啟動(dòng)裝置存在故障。

當(dāng)繞線式電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)生因過(guò)流而使保護(hù)裝置發(fā)出跳閘信號(hào)時(shí)，應(yīng)首先檢查過(guò)流保護(hù)值設(shè)定是否合理。一般來(lái)說(shuō)，繞線式電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流為額定電流的3到5倍，而保護(hù)裝置對(duì)電機(jī)電流保護(hù)設(shè)定分為電流速斷保護(hù)和過(guò)流保護(hù)。在電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，電流速斷高值起主要保護(hù)作用，因而此時(shí)只需檢查速斷高值是否過(guò)低，如果低于額定電流的5倍時(shí)，可以按照保護(hù)裝置說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行適當(dāng)放大。放大后，在確認(rèn)電動(dòng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備無(wú)其它故障時(shí)，可再次進(jìn)行啟動(dòng)；其次檢查判斷是否是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)負(fù)荷過(guò)大或者機(jī)械故障導(dǎo)致的過(guò)流跳閘。這種情況一般發(fā)生在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)備突然停機(jī)，再次開(kāi)啟時(shí)跳閘，此時(shí)應(yīng)該把慢轉(zhuǎn)電機(jī)（主要用于立磨檢修及在線堆焊，位于繞線電機(jī)非負(fù)荷側(cè)，通過(guò)對(duì)輪與電動(dòng)機(jī)進(jìn)行連接）掛到電動(dòng)機(jī)上，以此判斷是否是因?yàn)槔@線式電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備故障導(dǎo)致電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。如果排除機(jī)械故障，可用慢轉(zhuǎn)電機(jī)拖動(dòng)繞線式電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)半個(gè)小時(shí)左右時(shí)間后，進(jìn)行繞線式電機(jī)的再次啟動(dòng)；最后檢查電機(jī)本身或者電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)設(shè)備故障導(dǎo)致保護(hù)裝置過(guò)流保護(hù)。一般情況下，如果是繞線式電動(dòng)機(jī)本身或啟動(dòng)設(shè)備故障導(dǎo)致的過(guò)流保護(hù)，往往會(huì)伴隨著差動(dòng)保護(hù)。此時(shí)需要詳細(xì)查明到底是哪部分出現(xiàn)了問(wèn)題。對(duì)于繞線式電機(jī)本身，可以通過(guò)搖表（應(yīng)采用2500V搖表）對(duì)繞線式電機(jī)定子繞組及轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行絕緣檢測(cè)，如果存在絕緣較低或者差別較大的情況，需要通過(guò)專門(mén)實(shí)驗(yàn)予以檢測(cè)判定。繞線式電動(dòng)機(jī)一般通過(guò)液體變阻器進(jìn)行啟動(dòng)，我公司曾經(jīng)發(fā)生過(guò)因液體變阻器靜極板脫落導(dǎo)致電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)的情況。因而當(dāng)繞線電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)時(shí)，作為啟動(dòng)設(shè)備的液體變阻器也是重要檢查項(xiàng)目。

保護(hù)裝置因差動(dòng)保護(hù)而導(dǎo)致主電機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)的原因中，除了電機(jī)本身的故障外，大多數(shù)情況是因?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)線路原因造成的。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于立磨震動(dòng)大等原因，容易發(fā)生因電機(jī)側(cè)電流互感器接線端子松動(dòng)而導(dǎo)致的差動(dòng)保護(hù)跳閘，因而在平時(shí)設(shè)備檢修時(shí)，應(yīng)把對(duì)電機(jī)側(cè)互感器接線端子緊固作為一項(xiàng)重要檢修內(nèi)容。

2 電機(jī)過(guò)熱

在正常運(yùn)行中，電機(jī)過(guò)熱的原因有以下幾點(diǎn)：電壓過(guò)高或過(guò)低、過(guò)載、冷卻風(fēng)量不足、電機(jī)自身故障等。

因電源電壓過(guò)高或過(guò)低原因?qū)е碌睦@線電機(jī)過(guò)熱的情況很少發(fā)生，而電機(jī)本身故障原因?qū)е碌碾姍C(jī)過(guò)熱，可以通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)電流的變化及電機(jī)保護(hù)裝置來(lái)進(jìn)行檢查判斷。因冷卻風(fēng)量不足導(dǎo)致的電機(jī)過(guò)熱是最常見(jiàn)的原因。繞線式電機(jī)冷卻風(fēng)是由裝在電機(jī)軸上的風(fēng)扇隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的，并通過(guò)電機(jī)殼體頂端的風(fēng)道吹向電機(jī)繞組，從而達(dá)到對(duì)電機(jī)降溫的目的。由于礦渣粉生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)粉塵相對(duì)較大，經(jīng)年累月的運(yùn)行，容易造成風(fēng)道堵塞。因而應(yīng)定期對(duì)繞線式電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)道進(jìn)行沖刷清洗。

3 集電環(huán)燒壞和電刷跳火花

繞線式電動(dòng)機(jī)與鼠籠型電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別，在于繞線電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組三根端線連接到裝在轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)銅質(zhì)或者鋼質(zhì)滑環(huán)上，通過(guò)電刷與外電路相連接。繞線式電動(dòng)機(jī)的這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)就導(dǎo)致了容易發(fā)生集電環(huán)燒壞和電刷跳火花等情況。一般而言，產(chǎn)生這種情況的原因是：電刷與集電環(huán)磨合不好、電刷不能全面接觸集電環(huán)表面、電刷與刷盒配合不好（過(guò)松或過(guò)緊）、電刷壓力不合適、電刷數(shù)量不合理、集電環(huán)橢圓等。

如果有電刷與集電環(huán)表面的接觸面積達(dá)不到70%以上時(shí)，接觸面較好的電刷流過(guò)電流量較大，發(fā)熱量較多，容易出現(xiàn)電刷刷辮燒毀的情況，從而進(jìn)一步加重其他電刷的負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀整相電刷及損壞滑環(huán)。所以在繞線式電動(dòng)機(jī)日常維護(hù)時(shí)，應(yīng)特別注意電刷與集電環(huán)接觸面積是否完好。當(dāng)使用的電刷生產(chǎn)批次不同，可能會(huì)由于電刷成份配比的差異，也容易造成電刷及集電環(huán)損壞，所以在更換電刷時(shí)應(yīng)盡量使用同一生產(chǎn)批次。

另外，當(dāng)電刷與刷盒配合過(guò)松時(shí)，容易導(dǎo)致電刷在刷盒內(nèi)跳動(dòng)而產(chǎn)生火花；過(guò)緊時(shí)，電刷在刷盒內(nèi)活動(dòng)量太小，容易卡死而導(dǎo)致集電環(huán)過(guò)熱損壞。當(dāng)電刷壓力小時(shí)，電刷容易跳動(dòng)而產(chǎn)生火花；壓力太大時(shí)，電刷與集電環(huán)摩擦力增大，容易過(guò)熱而導(dǎo)致集電環(huán)損壞。

綜上所述，由于繞線式電動(dòng)機(jī)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，需要在使用中進(jìn)行針對(duì)性的維修和保養(yǎng)，以確保生產(chǎn)設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。