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摘要：在煤矿中烧坏电动机是造成经济损失较大的机电事故之一。据调查，工作面烧一台电机影响生产，轻者半班，甚至有影响两班的。如果再计及影响出煤所造成的经济损失，那就更大了。尤其是在综采或综采放顶煤工作面，生产影响更是明显，往往给本单位生产任务的完成造成被动。本文笔者针对煤矿井下环境，结合工作实践，详细深入地分析了电动机烧毁的各种原因，提出了针对性措施，推出了机电设备人性化管理方案。
关键词：煤矿井下；电机烧毁；事故分析；设备使用；管理
中图分类号： TD82 文献标识码： A 文章编号：
0 引言
电机寿命与电机实际温升有直接关系。电机在运行中长期超过允许温升，将严重损伤绝缘，大大缩短电动机的寿命。中、小型电机的寿命一般为15年，井下小型电机寿命为5年。现场使用经验表明，只要电机使用合理，注意维护保养，运行中温度不超过，电机就会超过规定的使用寿命。反之，就会大大缩短。现对煤矿井下烧电机的主要原因分析如下：
一、选型设计不合理。
比如工作面刮板输送机的选型，由于每台刮板输送机都有其技术特征，故一般根据厂家给出的说明书选型和安装即可。然而厂家说明书给出的输送机的辅设长度均指水平辅设长度，而现场的实际情况，工作面的倾角、长度、煤质情况、可弯曲情况、环境温度等是千变万化的，如果考虑不周，造成选型设计不合理，一旦出现“小马拉大车”、“小马拉重车”的情况，就会频繁出现烧电机的现象。而且出现这种情况会很麻烦。某矿有两个典型的例子，能足以说明选型不当所造成的严重后果。某矿东三采区综采放顶煤工作面安装完成后，正式生产时，发现煤质松软，煤炭遇防尘水后发粘，并附着在溜槽表面，使得运煤过程中磨擦阻力很大，电机过负荷，经常出现拉不动的现象，生产任务急，一时又没有较好的解决办法，那么，频繁烧坏电机也就不足为奇了，虽然后来采取了一系列措施，如刮板上焊结小刮刀、减少防尘量等，但收效甚微，据统计，此工作面从回采到煤炭自燃发火封面，仅半年多的时间，共烧坏刮板输送机电机十几台，由于回采缓慢，造成煤炭自燃，危急情况下，最后不得不封面，刮板输送机、煤机等重要设备未能回收，从而造成了较为严重的经济损失。某矿东四采区综采放顶煤工作面倾角比较大，最陡处38度多，由于设计成拉上山回采，加上延面等因素，造成刮板输送机严重过负荷，因而烧坏电机的情况时有发生，生产也因此十分被动。可见，选型设计是一个十分重要的环节，有一个因素考虑不到，就会陷入生产的被动。
二、供电设计不合理。
设备选型后，必须要根据现场实际，设计出相适应的供电方案。如果采区电缆选择不当，供电距离远而截面选择小，造成线路压降大。对于电动机而言，M=KU，电机的转矩与与电压的平方成正比，例如电源电压降低到额定电压的70﹪，则转矩大约只有原来的1/2。因此，电源电压的降低，可能造成电动机启动困难或不能正常运转，或满载运行时电流增大而造成电机过热烧坏。
三、三相异步电动机两相运行。
一相断线后，电动机将不能起动。如果电动机在运行过程中一相断线，电动机仍能运转，但转速将明显降低。这是因为，电动机一相断线后，两相电流产生的磁场是一大小变化、空间方向不变的磁场，可以认为是两个旋转方向相反、大小相等的旋转磁场。当电动机已在旋转，由于惯性力加强了正方向的旋转磁场，从而使电动机仍能按原来的旋转方向继续运行。但因为是两相运行，所以电动机的功率已大大下降。对于Y形联结电动机内部、外部一相断线，或△形联结电动机外部一相断线，电动机输出功率为额定功率的58%；对于△形联结电动机内部一相断线，电动机输出功率为额定功率的67%。
三相电动机缺一相电源，无论是起动前缺相，还是运行中缺相，都将使电动机定子、转子绕组电流大大增加，時间稍长，电动机就会因过热而烧毁。据统计，三相异步电动机烧毁绕组的事故，绝大多数都是由于缺相运行引起的。缺相运行时，电动机本体温度增高，振动加大和声音异常。
四、接线错误。
对△形联结的电动机，如果错误地接成Y形联结，则附加在每相绕组上的电压只有额定值的1/，转矩下降1/3，如果说在轻载下尚可起动，那么起动后的转速将大为下降，电流大大增加。如果将Y形联结接成了△形联结，每相绕组电压升高了倍，铁芯磁通严重饱和，还可能击穿匝间绝缘。
定子绕组一相错误反接。定子三相绕组首尾联接正确时，随着各相电流大小、方向依次变化，它们产生的磁场是以同步转速旋转的。如果一相绕组的头尾接反了就会使磁场不能规则地旋转，大大削弱了旋转磁场拖动转子的力，使转速下降。与此同时，转子在不规则的力的作用下，将产生剧烈振动，并在转子中产生很大的附加电流，使电动机过热。
五、单相接地故障。
若网路电压是1140V，接地前电机相绕组对地电压660V，若一相接地后，其它两相对地电压升高为1140V，当电机任一相绕组绝缘性能降低时，就会因电压升高击穿绝缘，造成相间短路烧毁电机。所以井下低压网路任一相接地是不允许长时间存在的。
六、电动机的机械故障。
电动机本身如有卡阻等机械故障，也可能使电动机无法起动。例如电动机轴承磨损、烧毁，润滑油冻结，灰尘杂物堵塞等等，都会使磨擦阻力增加，转动不灵活。
更严重的是转子与定子相磨擦，这时接通电源后，电动机发出强烈的“嗡嗡”声响，转子根本无法起动，电流剧增，如不立即切断电源，电动机就会烧毁。造成这种故障的原因：
⑴因为润滑油脂不清洁、不合格，或电机长时间运行，未及时加油，或超温溢出等原因，造成轴承内套与电动机转轴长期磨损，使间隙加大，造成定子与转子相碰。
⑵定子绕组的某一部分发生短路或断路，使气隙中的磁场严重不对称，转子受力也不对称，转子被拉向一侧，这样，气隙磁场更不对称，加剧了转子被拉向一侧的力量。久而久之，使转子与定子相碰。
七、电机散热不良。
电机温升除与电流增大有关外，还与环境温度、本身散热情况有很大关系。
⑴环境温度偏高。当环境温度偏高（一般超过35℃）时，电动机散热效率降低，这时若不降低电动机的输出功率，电动机的温度将持续升高。采煤工作面上隅角环境温度相对比较高，此处刮板输送机电机应是关注的重点，应加强巡视检查和保养。
⑵电动机内部与外壳灰尘过多，影响了散热。有的电机风扇损坏不及时更换，或风扇装反，都造成通风不良和表面散热不好。
八、结语
针对煤矿井下环境恶劣的事实，积极推行机电设备人性化管理，把对设备的维护保养提高到人性的高度，处处时时站在设备的角度考虑问题，设备操作运行要符合其性能特点，不超载，不蛮干，平时要多为设备运行创造良好的环境和条件，对设备维护保养做到严密细致、周到爱护，使设备在生产过程中发挥其应有的作用。
关键词：煤矿井下；电机烧毁；事故分析；设备使用；管理
中图分类号： TD82 文献标识码： A 文章编号：
0 引言
电机寿命与电机实际温升有直接关系。电机在运行中长期超过允许温升，将严重损伤绝缘，大大缩短电动机的寿命。中、小型电机的寿命一般为15年，井下小型电机寿命为5年。现场使用经验表明，只要电机使用合理，注意维护保养，运行中温度不超过，电机就会超过规定的使用寿命。反之，就会大大缩短。现对煤矿井下烧电机的主要原因分析如下：
一、选型设计不合理。
比如工作面刮板输送机的选型，由于每台刮板输送机都有其技术特征，故一般根据厂家给出的说明书选型和安装即可。然而厂家说明书给出的输送机的辅设长度均指水平辅设长度，而现场的实际情况，工作面的倾角、长度、煤质情况、可弯曲情况、环境温度等是千变万化的，如果考虑不周，造成选型设计不合理，一旦出现“小马拉大车”、“小马拉重车”的情况，就会频繁出现烧电机的现象。而且出现这种情况会很麻烦。某矿有两个典型的例子，能足以说明选型不当所造成的严重后果。某矿东三采区综采放顶煤工作面安装完成后，正式生产时，发现煤质松软，煤炭遇防尘水后发粘，并附着在溜槽表面，使得运煤过程中磨擦阻力很大，电机过负荷，经常出现拉不动的现象，生产任务急，一时又没有较好的解决办法，那么，频繁烧坏电机也就不足为奇了，虽然后来采取了一系列措施，如刮板上焊结小刮刀、减少防尘量等，但收效甚微，据统计，此工作面从回采到煤炭自燃发火封面，仅半年多的时间，共烧坏刮板输送机电机十几台，由于回采缓慢，造成煤炭自燃，危急情况下，最后不得不封面，刮板输送机、煤机等重要设备未能回收，从而造成了较为严重的经济损失。某矿东四采区综采放顶煤工作面倾角比较大，最陡处38度多，由于设计成拉上山回采，加上延面等因素，造成刮板输送机严重过负荷，因而烧坏电机的情况时有发生，生产也因此十分被动。可见，选型设计是一个十分重要的环节，有一个因素考虑不到，就会陷入生产的被动。
二、供电设计不合理。
设备选型后，必须要根据现场实际，设计出相适应的供电方案。如果采区电缆选择不当，供电距离远而截面选择小，造成线路压降大。对于电动机而言，M=KU，电机的转矩与与电压的平方成正比，例如电源电压降低到额定电压的70﹪，则转矩大约只有原来的1/2。因此，电源电压的降低，可能造成电动机启动困难或不能正常运转，或满载运行时电流增大而造成电机过热烧坏。
三、三相异步电动机两相运行。
一相断线后，电动机将不能起动。如果电动机在运行过程中一相断线，电动机仍能运转，但转速将明显降低。这是因为，电动机一相断线后，两相电流产生的磁场是一大小变化、空间方向不变的磁场，可以认为是两个旋转方向相反、大小相等的旋转磁场。当电动机已在旋转，由于惯性力加强了正方向的旋转磁场，从而使电动机仍能按原来的旋转方向继续运行。但因为是两相运行，所以电动机的功率已大大下降。对于Y形联结电动机内部、外部一相断线，或△形联结电动机外部一相断线，电动机输出功率为额定功率的58%；对于△形联结电动机内部一相断线，电动机输出功率为额定功率的67%。
三相电动机缺一相电源，无论是起动前缺相，还是运行中缺相，都将使电动机定子、转子绕组电流大大增加，時间稍长，电动机就会因过热而烧毁。据统计，三相异步电动机烧毁绕组的事故，绝大多数都是由于缺相运行引起的。缺相运行时，电动机本体温度增高，振动加大和声音异常。
四、接线错误。
对△形联结的电动机，如果错误地接成Y形联结，则附加在每相绕组上的电压只有额定值的1/，转矩下降1/3，如果说在轻载下尚可起动，那么起动后的转速将大为下降，电流大大增加。如果将Y形联结接成了△形联结，每相绕组电压升高了倍，铁芯磁通严重饱和，还可能击穿匝间绝缘。
定子绕组一相错误反接。定子三相绕组首尾联接正确时，随着各相电流大小、方向依次变化，它们产生的磁场是以同步转速旋转的。如果一相绕组的头尾接反了就会使磁场不能规则地旋转，大大削弱了旋转磁场拖动转子的力，使转速下降。与此同时，转子在不规则的力的作用下，将产生剧烈振动，并在转子中产生很大的附加电流，使电动机过热。
五、单相接地故障。
若网路电压是1140V，接地前电机相绕组对地电压660V，若一相接地后，其它两相对地电压升高为1140V，当电机任一相绕组绝缘性能降低时，就会因电压升高击穿绝缘，造成相间短路烧毁电机。所以井下低压网路任一相接地是不允许长时间存在的。
六、电动机的机械故障。
电动机本身如有卡阻等机械故障，也可能使电动机无法起动。例如电动机轴承磨损、烧毁，润滑油冻结，灰尘杂物堵塞等等，都会使磨擦阻力增加，转动不灵活。
更严重的是转子与定子相磨擦，这时接通电源后，电动机发出强烈的“嗡嗡”声响，转子根本无法起动，电流剧增，如不立即切断电源，电动机就会烧毁。造成这种故障的原因：
⑴因为润滑油脂不清洁、不合格，或电机长时间运行，未及时加油，或超温溢出等原因，造成轴承内套与电动机转轴长期磨损，使间隙加大，造成定子与转子相碰。
⑵定子绕组的某一部分发生短路或断路，使气隙中的磁场严重不对称，转子受力也不对称，转子被拉向一侧，这样，气隙磁场更不对称，加剧了转子被拉向一侧的力量。久而久之，使转子与定子相碰。
七、电机散热不良。
电机温升除与电流增大有关外，还与环境温度、本身散热情况有很大关系。
⑴环境温度偏高。当环境温度偏高（一般超过35℃）时，电动机散热效率降低，这时若不降低电动机的输出功率，电动机的温度将持续升高。采煤工作面上隅角环境温度相对比较高，此处刮板输送机电机应是关注的重点，应加强巡视检查和保养。
⑵电动机内部与外壳灰尘过多，影响了散热。有的电机风扇损坏不及时更换，或风扇装反，都造成通风不良和表面散热不好。
八、结语
针对煤矿井下环境恶劣的事实，积极推行机电设备人性化管理，把对设备的维护保养提高到人性的高度，处处时时站在设备的角度考虑问题，设备操作运行要符合其性能特点，不超载，不蛮干，平时要多为设备运行创造良好的环境和条件，对设备维护保养做到严密细致、周到爱护，使设备在生产过程中发挥其应有的作用。