论文部分内容阅读
[摘 要]三相异步电动机在一相断路的情况下继续运行，即称为缺相运行或单相运行。大家知道，电动机熔断器保护装置上的熔件是按额定电流的两倍选用的。而电动机在一相断路的情况下，另外两相的某些绕组通过的单相电流，仅能增大1.73倍。因此，电动机的熔断器并不动作，而使电动机继续运行。电动机单相运行具有很大的危害性，它不仅可以导致电动机绕组烧毁，而且还能造成电动机周围的可燃物起火燃烧、引起火灾事故。
[关键词]三相异步电动机；单相运行；避免
中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0148-01
1.引言
三相异步电机，是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。与单相异步电动机相比，三相異步电机结构简单，制造方便，运行性能好，并可节省各种材料，价格便宜。但是。电机因缺相造成单相运行的情况也时有发生。电机单相运行时电流增大，振动加剧，出力减少，极易造成烧毁电机的事故。
2.问题的提出
虽然三相异步电动机在一相断开电源的情况下仍然继续运行，但是另上两相就增加了断相的电流，这种状态称为单相运行。三相异步电动机为什么不能单相运行？电动机的单相运行时，其中有的绕组电流就会急剧增大，由于保护装置熔断器的熔体电流一般是按电动机额定电流的两倍选用，故不动作。单相运行是指电机工作时，三相电源中有一相断电而电机仍在工作，这是电机烧坏的的最主要原因。单机运行的原因主要表现在：保险、闸刀使用不当，如熔丝接触不良，接头松动，熔丝不合规格等。
那么，导致电动机单相运行的主要原因是什么呢？笔者认为：（1）电源缺相；（2）控制开关中有一相发生虚接；（3）熔断器的熔件或熔丝某一相压接不良或熔断；（4）采用星形接法时的中性点，有一相连接松动；（5）绕组内部或系统中的连接点脱焊，或者因接触不良而发生短路。据上所述，对运行中的电动机，必须定时巡回检查，发现问题，立即解决，以确保安全。
3.避免三相异步电动机单相运行的路径
针对上述单相运行的原因，必须做好相应的预防工作：
3.1 确保熔断器可靠工作
①正确选择适合工作环境的电动机与低压电器；正确安装与敷设线路；定期检查，及时维护，排除电机主回路单相接地与相间短路的事故隐患。②正确选择熔断器的额定电流。③正确安装熔断器。
3.2 确保操作电器可靠动作
①正确选择电器。检验触头的分断能力要能满足工作电流的需要；考核额定频率要能满足工作频率的需要；注意电器要求的使用环境能适应实际工作环境的条件。②根据实际运行情况，确定合理适时的定期检查周期，加强维护工作。
3.3 对导线线路的要求
线路的敷设，接点的连接，桩头的接线都要严格执行“规范”，做到文明施工，避免接触不良、导线损伤的情况发生。
3.4 对电机的要求
平时加强对新电机的解体检查，对运行电机的定期检查。发现问题及时处理，避免电机绕组故障与引出线松脱。
4.电动机单相运行的预防措施与处理对策
（1）当电动机不能起动，有嗡嗡声响，同时外壳有温升时或运行中转速明显下降，温升增加时，应立即切断供电电源，仔细查找故障原因。判断是否因缺相所造成的上述状况。（2）用500 V摇表摇测电动机的绝缘电阻和绕组电阻。一般情况下，绝缘电阻应>0.4 MΩ，每相绕组电阻为零。当确定电动机正常的情况下，应仔细检查电动机的接线端子，供电线路和供电线路中各种电器元器件是否完好。（3）当主电路电源线过细或者遇到外力伤害时，电动机三相电源因一相烧断或外力碰断，会造成电动机单相运行。电动机主电源电线的安全载流量为电动机额定电流的1.5～2.5倍，电源线的安全载流量与电源线的敷设方式密切相关。特别是与热力管道并行或相交时，必须大于50 cm间隔。电源线在70 ℃温升下可长期运行的安全载流量一般可由电工手册中查得。（4）空气开关或漏电保护器配置不当可能造成电动机单相运行。空气开关的额定电流应是电动机额定电流的1.5～2.5倍。另外，在电动机运行过程中，应监控空气开关的运行温度。（5）交流接触器造成电动机单相运行的情况有：①接触器配置过小，动静触头额定容量低，触头长期过热运行会产生形变，或因热继电器双金属片烧断而造成电动机单相运行。②灭弧装置不良，灭弧能力小，长期运行后触点灼伤，使动静触头粘在一起。三相触头动作不同步，从而造成缺相运行。③使用环境恶劣，造成触头或接点氧化，接触不良而造成缺相运行。预防措施有：①选择合适的交流接触器，交流接触器的额定电流应为电动机额定电流的1.5-2.5倍。②定期取下灭弧罩，观察动静触头有无灼烧，如有灼烧伤，及时刮磨修复或更换触头。③设法改善接触器的运行环境，使交流接触器能够安全稳定的运行。 （6）自耦变压器选择不当可能造成自耦变压器长期过热运行，烧断绕组或接点造成电动机缺相运行。所以要选择合适的自耦变压器并经常监控自耦变压器的运行温度和接点颜色有无变化，确定接点是否接触良好。（7）调频器的进出线的接线端子接触不良可能造成电动机缺相运行。接线端子的安全载流量要大于电线的安全载流量。并且端子和电线要有可靠的连接。必要时要进行挂锡焊接，同时要保证端子之间紧固的连接。（8）电动机质量不好，比如电动机内部定子线圈之间连线开焊或定子线圈引出线开焊可能造成电动机的单相运行。此时可以打开电动机的出线端的端盖。找出开焊点，重新焊接牢固，并做好绝缘处理，合上端盖后进行开机实验，看能否正常运行。（9）在有条件的情况下。可以在电动机的主线路上加装缺相互感器。当电动机缺相运行时，互感器检出缺相信号。给电动机控制设备，切断电动机三相供电电源，使电动机停机避免烧毁电动机。（10）控制柜中各元器件之间的连接线烧断可能会造成电动机单相运行。连接线烧断的原因有：①连接线过细。②连接线两端接头接触不良。③动物破坏。解决措施是：每次启动运行前应打开控制柜仔细检查各连接线的颜色有无变化，绝缘外皮有无烧灼痕迹。按电动机的负载电流合理配备电源线，接头按工艺要求连接。（11）要说明的一种情况是在以前的电动机控制线路中，有用熔电器作为相间短路或单相接地保护的情况，在此情况下，熔电器有两种熔断的可能，其一是遇相间短路熔断器熔断，其二是单相对地击穿造成熔断器熔断。熔断器的额定电流在有填料的情况下可以是电动机额定电流的2.5倍，在无填料的情况下，应为电动机额定电流的4-5倍。熔断器的主要材料为铅锡合金，易熔的熔断器的额定电流应为电动机额定电流的4-5倍，非易熔的熔断器额定电流应为电动机额定电流的2-3倍。
5.结语
当电动机发生单相运行后，其绕组电流迅速增加，绕组和金属外壳迅速发热，烧毁绕组绝缘，进而烧毁电动机绕组，影响正常生产活动的进行并且如果现场环境不好，周围堆积有易燃物品，非常容易引发火灾，造成更为严重的后果。
总之，我们在三相异步电动机的施工前，严格评估和筛选电动机以及电动机配套的电线开关，接触器，自耦变压器，调频控制器等各种设备的性能质量和规格。施工中，严格按照各种施工工艺的规范要求，保证安装质量。运行中定期对各种设备进行认真的维护保养，定期进行检查检修，一定能够避免由于电动机单相运行所造成的不必要的损失和危害。
参考文献
[1] 赵清江.三相异步电动机单相运行原因及其预防与保护方法[J]，成才之路，2009年第29期.
[2] 刘莲莲.电动机实用安全技术[M].北京：中国标准出版社，2005.
[关键词]三相异步电动机；单相运行；避免
中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0148-01
1.引言
三相异步电机，是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。与单相异步电动机相比，三相異步电机结构简单，制造方便，运行性能好，并可节省各种材料，价格便宜。但是。电机因缺相造成单相运行的情况也时有发生。电机单相运行时电流增大，振动加剧，出力减少，极易造成烧毁电机的事故。
2.问题的提出
虽然三相异步电动机在一相断开电源的情况下仍然继续运行，但是另上两相就增加了断相的电流，这种状态称为单相运行。三相异步电动机为什么不能单相运行？电动机的单相运行时，其中有的绕组电流就会急剧增大，由于保护装置熔断器的熔体电流一般是按电动机额定电流的两倍选用，故不动作。单相运行是指电机工作时，三相电源中有一相断电而电机仍在工作，这是电机烧坏的的最主要原因。单机运行的原因主要表现在：保险、闸刀使用不当，如熔丝接触不良，接头松动，熔丝不合规格等。
那么，导致电动机单相运行的主要原因是什么呢？笔者认为：（1）电源缺相；（2）控制开关中有一相发生虚接；（3）熔断器的熔件或熔丝某一相压接不良或熔断；（4）采用星形接法时的中性点，有一相连接松动；（5）绕组内部或系统中的连接点脱焊，或者因接触不良而发生短路。据上所述，对运行中的电动机，必须定时巡回检查，发现问题，立即解决，以确保安全。
3.避免三相异步电动机单相运行的路径
针对上述单相运行的原因，必须做好相应的预防工作：
3.1 确保熔断器可靠工作
①正确选择适合工作环境的电动机与低压电器；正确安装与敷设线路；定期检查，及时维护，排除电机主回路单相接地与相间短路的事故隐患。②正确选择熔断器的额定电流。③正确安装熔断器。
3.2 确保操作电器可靠动作
①正确选择电器。检验触头的分断能力要能满足工作电流的需要；考核额定频率要能满足工作频率的需要；注意电器要求的使用环境能适应实际工作环境的条件。②根据实际运行情况，确定合理适时的定期检查周期，加强维护工作。
3.3 对导线线路的要求
线路的敷设，接点的连接，桩头的接线都要严格执行“规范”，做到文明施工，避免接触不良、导线损伤的情况发生。
3.4 对电机的要求
平时加强对新电机的解体检查，对运行电机的定期检查。发现问题及时处理，避免电机绕组故障与引出线松脱。
4.电动机单相运行的预防措施与处理对策
（1）当电动机不能起动，有嗡嗡声响，同时外壳有温升时或运行中转速明显下降，温升增加时，应立即切断供电电源，仔细查找故障原因。判断是否因缺相所造成的上述状况。（2）用500 V摇表摇测电动机的绝缘电阻和绕组电阻。一般情况下，绝缘电阻应>0.4 MΩ，每相绕组电阻为零。当确定电动机正常的情况下，应仔细检查电动机的接线端子，供电线路和供电线路中各种电器元器件是否完好。（3）当主电路电源线过细或者遇到外力伤害时，电动机三相电源因一相烧断或外力碰断，会造成电动机单相运行。电动机主电源电线的安全载流量为电动机额定电流的1.5～2.5倍，电源线的安全载流量与电源线的敷设方式密切相关。特别是与热力管道并行或相交时，必须大于50 cm间隔。电源线在70 ℃温升下可长期运行的安全载流量一般可由电工手册中查得。（4）空气开关或漏电保护器配置不当可能造成电动机单相运行。空气开关的额定电流应是电动机额定电流的1.5～2.5倍。另外，在电动机运行过程中，应监控空气开关的运行温度。（5）交流接触器造成电动机单相运行的情况有：①接触器配置过小，动静触头额定容量低，触头长期过热运行会产生形变，或因热继电器双金属片烧断而造成电动机单相运行。②灭弧装置不良，灭弧能力小，长期运行后触点灼伤，使动静触头粘在一起。三相触头动作不同步，从而造成缺相运行。③使用环境恶劣，造成触头或接点氧化，接触不良而造成缺相运行。预防措施有：①选择合适的交流接触器，交流接触器的额定电流应为电动机额定电流的1.5-2.5倍。②定期取下灭弧罩，观察动静触头有无灼烧，如有灼烧伤，及时刮磨修复或更换触头。③设法改善接触器的运行环境，使交流接触器能够安全稳定的运行。 （6）自耦变压器选择不当可能造成自耦变压器长期过热运行，烧断绕组或接点造成电动机缺相运行。所以要选择合适的自耦变压器并经常监控自耦变压器的运行温度和接点颜色有无变化，确定接点是否接触良好。（7）调频器的进出线的接线端子接触不良可能造成电动机缺相运行。接线端子的安全载流量要大于电线的安全载流量。并且端子和电线要有可靠的连接。必要时要进行挂锡焊接，同时要保证端子之间紧固的连接。（8）电动机质量不好，比如电动机内部定子线圈之间连线开焊或定子线圈引出线开焊可能造成电动机的单相运行。此时可以打开电动机的出线端的端盖。找出开焊点，重新焊接牢固，并做好绝缘处理，合上端盖后进行开机实验，看能否正常运行。（9）在有条件的情况下。可以在电动机的主线路上加装缺相互感器。当电动机缺相运行时，互感器检出缺相信号。给电动机控制设备，切断电动机三相供电电源，使电动机停机避免烧毁电动机。（10）控制柜中各元器件之间的连接线烧断可能会造成电动机单相运行。连接线烧断的原因有：①连接线过细。②连接线两端接头接触不良。③动物破坏。解决措施是：每次启动运行前应打开控制柜仔细检查各连接线的颜色有无变化，绝缘外皮有无烧灼痕迹。按电动机的负载电流合理配备电源线，接头按工艺要求连接。（11）要说明的一种情况是在以前的电动机控制线路中，有用熔电器作为相间短路或单相接地保护的情况，在此情况下，熔电器有两种熔断的可能，其一是遇相间短路熔断器熔断，其二是单相对地击穿造成熔断器熔断。熔断器的额定电流在有填料的情况下可以是电动机额定电流的2.5倍，在无填料的情况下，应为电动机额定电流的4-5倍。熔断器的主要材料为铅锡合金，易熔的熔断器的额定电流应为电动机额定电流的4-5倍，非易熔的熔断器额定电流应为电动机额定电流的2-3倍。
5.结语
当电动机发生单相运行后，其绕组电流迅速增加，绕组和金属外壳迅速发热，烧毁绕组绝缘，进而烧毁电动机绕组，影响正常生产活动的进行并且如果现场环境不好，周围堆积有易燃物品，非常容易引发火灾，造成更为严重的后果。
总之，我们在三相异步电动机的施工前，严格评估和筛选电动机以及电动机配套的电线开关，接触器，自耦变压器，调频控制器等各种设备的性能质量和规格。施工中，严格按照各种施工工艺的规范要求，保证安装质量。运行中定期对各种设备进行认真的维护保养，定期进行检查检修，一定能够避免由于电动机单相运行所造成的不必要的损失和危害。
参考文献
[1] 赵清江.三相异步电动机单相运行原因及其预防与保护方法[J]，成才之路，2009年第29期.
[2] 刘莲莲.电动机实用安全技术[M].北京：中国标准出版社，2005.