三相異步電動機異常發(fā)熱原因探究

許強

（陜西商洛發(fā)電有限公司，陜西 商洛 726100）

三相異步電動機運行過程中會有很多因素造成其發(fā)熱，總的來說，可以將電動機發(fā)熱分為“正常發(fā)熱”以及“異常發(fā)熱”等部分。電機正常運行情況下會產生多方面損耗，包括定轉子繞組損耗、鐵耗、雜散耗等，這些損耗會轉化成為熱量，容易造成異常發(fā)熱，這會對電機使用壽命造成較大影響，需要對發(fā)熱原因進行分析并采取措施進行控制。

1 三相異步電動機異常發(fā)熱原因分析

1.1 電壓方面的問題

（1）電壓較高。一旦三相異步電動機電源電壓升高就會造成其內部氣隙磁通有所增加，從而造成三相異步電動磁通回路產生飽和情況，會造成鐵損上升。另外，也會增大勵磁電流，這些變化都會造成電動機出現(xiàn)嚴重的發(fā)熱問題。

（2）電壓較低。一旦三相異步電動機電源電壓降低就會造成電動機的轉矩降低，若是電動機所承受的負載保持不變，就會造成電機的電流有所上升，從而引發(fā)定子繞組出現(xiàn)發(fā)熱情況。

（3）電壓不對稱。一旦三相電源中出現(xiàn)某些問題（包括一相斷路、一相熔斷、閘刀啟動設備觸頭燒傷而造成一相不通等）都會造成三相異步電動機三相不均衡，從而造成其他運行繞組電流上升而產生異常發(fā)熱情況。

（4）三相電源電壓不平衡。一旦三相電源電壓出現(xiàn)不平衡問題就會造成電動機的三相電壓不平衡，從而造成繞組的異常發(fā)熱問題。

1.2 電動機故障問題

（1）定轉子繞組故障問題。一旦造成三相異步電動機接線錯誤（將星接錯誤接成△接）就會造成電動機定子繞組所受電壓大大上升（達到額定電壓的1.732倍），從而造成三相定子繞組的電流較大上升而引發(fā)三相異步電動機異常發(fā)熱。

（2）絕緣故障問題。一旦電動機絕緣繞組受到潮氣等影響，就會造成定子繞組之間以及表面等泄漏電流上升，從而造成三相異步電動機異常發(fā)熱。正常情況下，三相異步電動機鐵芯主要是通過硅鋼片疊加形成的，不同疊片之間的絕緣層會降低渦流損耗，能夠確保電動機的正常運行。但是，一旦絕緣層出現(xiàn)老化，就會引發(fā)絕緣下降，從而增加三相異步電動機內渦流上升，從而引發(fā)鐵芯過熱。

（3）軸承方面的問題。造成軸承異常發(fā)熱的主要原因包括：內部含潤滑油脂相對較少、油脂中存在較多雜質；電動機軸出現(xiàn)嚴重的撓度（＞2mm）造成軸承轉動不正常；轉動裝置出現(xiàn)異常（如傳動裝置較緊、發(fā)生偏心等）而造成軸承受壓較大，從而引發(fā)較大的摩擦；軸承端蓋較緊而造成軸承受壓嚴重，從而引發(fā)軸承發(fā)熱；受到制造問題的影響而造成異步電動機磁路不對稱，從而在軸上感應出軸電流而引起渦流發(fā)熱。

1.3 負載故障問題

隨著三相異步電動機負載上升會引發(fā)電動機的轉速下降，就會造成定轉子繞組電流上升，如果三相異步電動機長期出現(xiàn)嚴重過載情況運行就會造成繞組嚴重發(fā)熱，長此以往，會造成電動機堵轉的故障。造成三相異步電動機過載運行的主要原因包括如下幾方面，分別為：

（1）工況中所用三相異步電動機功率和負載不匹配，功率相對較小會造成電動機始終處在過載運行狀態(tài)。

（2）三相異步電動機運行過程中受到某些制造因素的影響而產生卡塞、轉動不良等問題，會一定程度上損壞潤滑系統(tǒng)，最終造成電動機異常發(fā)熱。

1.4 散熱不良所引發(fā)的異常發(fā)熱

電動機散熱方面存在問題也會造成其異常發(fā)熱，引發(fā)散熱不良的原因主要包括：電動機運行所處環(huán)境溫度相對較高，從而造成電動機無法有效將內部熱量散掉；電動機長時間運行后內部積累了大量灰塵，嚴重影響正常散熱；電動機的散熱風扇無法正常運行而造成冷卻風量相對較小；電動機進風口受到灰塵、雜物等遮擋而造成通風不暢，從而造成進風量下降。

2 三相異步電動機正常運行承受溫度分析

電動機運行時，必然會產生鐵耗、銅耗等情況而產生溫升，所以一定要有效控制電動機內部相應部件的溫度情況。電機中絕緣材料最容易受到溫度影響，如果能將溫度控制在合理范圍內，會確保絕緣材料的長期使用。一般情況下，電機絕緣等級對應電機的極限溫度，電機溫度和環(huán)境溫度的差表示為溫升，正常情況下，絕緣等級對應的溫升情況如表1所示。

表1 絕緣等級對應溫升表

另外，軸承也是限定溫度的重要內容，一般情況下，軸承最高使用溫度在120℃以內，若有特殊要求，可以通過特殊熱處理工藝（如200℃、250℃或更高溫度進行回火）提升軸承使用溫度（能夠達到230℃或更高）。正常情況下，要控制軸承運行在允許最高溫度下。

3 三相異步電動機異常發(fā)熱對策分析

3.1 電壓問題的對策

無論對于何種電壓問題（電壓偏高、電壓較低、電壓不平衡、不對稱等）都會引發(fā)電機發(fā)熱，從而造成電機損壞。針對此問題可以采取如下措施：對供電變壓器分接頭進行有效調整；對電機的接線進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)電機接線存在錯誤，就要改正接法；可以提升電源電壓或者采取截面直徑較大的供電導線；重點查明電機缺相運行的問題，對其進行有效治理。

3.2 電動機故障的相應對策

（1）若是電動機三相繞組存在接錯的情況，那么，要通過萬用表查明每相繞組的接頭情況，之后判定是否接錯。同時也要通過萬用表來檢查短路、虛接、單相接地等問題，實際操作時，先將三相繞組連接片拆分開，保證其相互獨立。將萬用表調到電阻檔后，將其中一個表筆接電機殼，另一個表接每相繞組接頭，若是電阻較小或為零，就表明此相接地，需要對其進行處理。

（2）一旦出現(xiàn)電機絕緣受潮或發(fā)生破損，那么，先要對其實施絕緣處理，之后對其涂漆并且烘干，然后，通過兆歐表對絕緣情況進行測量，確保其符合電動機相應標準。

（3）對于軸承問題所引發(fā)的發(fā)熱問題來說，需要定期對軸承磨損情況進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)磨損嚴重，就要及時更換全新軸承。如果軸承室和軸承接觸不良，那么，可以通過刷鍍進行處理，嚴重情況下，可以進行鑲套；另外，要對軸承油脂進行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)油脂變質，要及時清洗軸承并更換油脂。

3.3 負載故障的相應對策

對于電動機負載故障來說，需要對定子繞組電流進行測量，以此為基礎分析所承受的負載情況（按照相應技術手冊實施持續(xù)率校核）。要根據(jù)電動機功率情況選擇適宜的容量，但是，受到運行中可變因素的影響也會造成發(fā)熱，所以，需要對發(fā)熱實施有效校核，根據(jù)手冊要求選定合適功率，防止產生“小馬拉大車”的情況而引發(fā)發(fā)熱。

3.4 散熱故障的相應對策

需要對三相異步電動機進行定期擦拭清理，降低熱輻射問題。同時要安裝好風扇、擋風板、風罩等部件，將阻礙通風的雜物徹底清理干凈，確保電機通風的順暢。

4 結語

三相異步電動機發(fā)熱問題是影響其正常運行的關鍵因素之一，需要對其原因進行準確分析并治理。本文從多方面分析了三相異步電動機異常發(fā)熱原因，同時提出了針對性對策。通過本文的介紹，能夠對控制電動機異常發(fā)熱提供一定的參考和幫助，對于確保電機正常運行具有現(xiàn)實意義。