大型高压电机维修工作原理分析_重庆塞蒙电机有限责任公司

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大型高压电机维修工作原理分析

文章出处：www.cqsmdj.com | 发布时间：2017/12/25 9:45:09 | 浏览次数：562

工作原理：起动过程中，将可变电阻串进绕线式异步电动机的转子，实现限流，在起动完成后将其短接。电阻的可变性是靠改变电解液电阻箱的极板间隔实现的，通过液阻值的改变而改变电动机的固有特性，即改变电机转差率s
在临界转矩M0不变的情况下，转差率s之值随附加电阻的增大而增大。当串进附加电阻R1时，电机转子回路总电阻变为r2+R1,电机人为特性的临界转差率s1为：
由于电机转差率s与它的转速n呈倒数关系，故转子串电阻后电机降速运行。并且串接于转子回路的阻值越大电动机的转速越低。

电阻串进转子的方法，不属于降压起动。它可以在限制起动电流的同时，增加电机的起动力矩，这是其突出优点。在起动过程中，适当地控制电阻值的下降率，有可能在起动的全过程中保持恒定的大起动力矩。

液体变阻起动装置简介：该装置核心部件是由三个液体电阻箱（内装电解液和上下两块铜电极，上为动极，下为定极），控制传动电机M2。将具有可移动的动极和固定电极的液体变阻器串接于主电机转子回路中，由控制电机M2改变动、定电极之间间距，间隔大液阻值大，反之，液阻值就小。根据工厂生产要求，在液体电解质电阻率ρ基本不变的情况下，控制电机M2的设定转速和时间来改变被控主电机M1的起动转速及起动电流。

一、电动机的故障分类
电动机的故障可分为电器故障和机械故障。机械方面的主要故障是振动、轴承过热、转子扫膛、运转声音异常等；电气方面则主要是电动机绕组接地、短路、开路、接触不良、鼠笼断条等故障。
笔者对化工企业68台次高压电机的故障情况进行了统计，其中，绝缘故障42台次，接线及接触不良引发故障9台次，轴承故障8台次，转子断笼5台次，其他故障4台次，分别占统计故障数的61.8%、13.2%、11.8%、7.3%和5.9%。可以看出，绝缘损坏是化工企业高压电动机出现概率最高的多发故障。
二、绝缘故障原因分析
高压电机绕组绝缘故障，受绝缘材料性能，制造工艺控制，运行安装环境及电、热、化学等综合因素影响，发生的原因比较复杂，下面结合实例分析探讨。
1、电化学击穿
某厂造气车间的两台故障电机，解体检查，1台定子绕组三处绝缘击穿，1台四处绝缘击穿，均是点蚀损伤绝缘引起“爬电”，出现烧痕、裂缝、导电通道，且故障点均出现在电动机进风口端部且有向铁心方向移动趋势。对此，我们从电动机结构、运行环境、操作方式等方面分析原因，初步认定该电机系由于选型不合理，运行环境恶劣导致电化学击穿。
运行环境恶劣引起电化学击穿是绝缘损坏的主要原因。空气中存在的酸、碱性腐蚀气体长期侵蚀绝缘材料表面，在空气湿度较大时，加速绝缘材料性能的恶化，有机绝缘材料在电、热、化学等因素的综合作用下，很容易引起损伤最终导致击穿。
2.频繁启动
高压电机的频繁启动直接影响其使用寿命。这是因为启动时电动机要承受大电流的冲击，绕组要承受电动机和热应力的叠加作用。由于绕组绝缘材料与铜导体膨胀系数不同，在启动时绝缘材料与导体之间形成很大的煎切应力，导体与绝缘材料之间的固定将被破坏，绝缘将分层或撕裂以至发生绝缘击穿。
鼠笼式异步电动机在频繁启动时，还容易造成鼠笼断条，尤其是负载启动电动机，故障概率更高。
3.嵌线缺陷
嵌线时绑扎端部造成端部绝缘压陷损伤，是引起高压电动机绕组损伤的另一个重要因素。凡被端环接触到的部位，表面绝缘都不同程度地挤压出凹陷的沟痕，至使一部分软化的绝缘材料被挤压到绑扎接触面的边缘，整体固化后，此部分绝缘显著减薄，绝缘强度降低。
4.端部手包绝缘质量不良
端部手包绝缘质量不良造成端部相间或相对地短路的实例非常多。手包绝缘包层不紧，内部有间隙，在环境湿度高时，绕组的绝缘性能明显下降直至绝缘材料表面结露，此时绝缘表面易于引起沿面放电。其放电机理是在绝缘表面首先生成水膜，在电场的作用下，水膜被电离并使离子沿表面移动、汇集，造成电场的不均匀分布，同时降低了表面的放电电压。这种沿表面放电实际上是一种气体介质放电现象，其电压比单一气体或固体中存在的击穿电压低得多，有时延面“爬电”距离可达数十厘米。沿面放电可能导致高电位之间贯穿性的击穿闪络，即相间短路事故。