淺談異步電動機單相運行的原因及預防措施

  李婧婧

安科瑞電氣股份有限公司

摘要:異步電動機以其自身所具備的優(yōu)異性能，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用。異步電動機常常會出現(xiàn)單相運行的情況，可能會引起安全事故。從單相運行對異步電動機的影響及危害分析入手，論述了異步電動機單相運行的原因及預防措施，期望能夠?qū)Ξ惒诫妱訖C使用壽命的延長和生產(chǎn)現(xiàn)場安全事故發(fā)生概率的降低有所幫助。

關鍵詞:異步電動機;單向運行;預防措施

0引言

近年來，我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，各類設備隨之增多。異步電動機是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設備之一，如果電動機運行出現(xiàn)問題，那么將會對生產(chǎn)效率造成影響。單相運行是異步電動機比較常見且容易忽視的故障，一旦電動機長時間處于單相運行，設備很容易燒損，進而誘發(fā)火災事故。因此，對異步電動機單相運行的原因進行分析，并采取有效的措施加以預防顯得尤為必要。

1單相運行對異步電動機的影響及危害

1.1影響

單相運行是異步電動機*的一種現(xiàn)象，即電動機三相繞組中兩相轉(zhuǎn)變?yōu)榇?lián)的工作方式。單相運行會對異步電動機的工作性能造成一定程度的影響，具體體現(xiàn)在如下方面。

1.1.1無法正常啟動

由于單相電流本身無法形成能夠旋轉(zhuǎn)的磁場。故此，當電動機出現(xiàn)單向運行的現(xiàn)象時，便無法產(chǎn)生出能夠使電動機正常啟動的轉(zhuǎn)矩，電機無法啟動。

1．1．2燒毀繞組

通常情況下，電動機為單相運行時并不停轉(zhuǎn)，也就是說，雖然電動機發(fā)生單相運行故障，但卻不會對轉(zhuǎn)動造成影響。然而，由于缺相，致使電動機的輸出功率出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，降幅約為35%～40%。如果此時的電動機以滿負荷的狀態(tài)運轉(zhuǎn)，那么電動機的轉(zhuǎn)速必然會有所下降，在這一前提下，繞組會在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生出巨大的熱量，若是處理不及時，則會導致繞組燒損。

1.2危害

當三相異步電動機中的某一相因故障或是其他原因而無法正常通電時，若電動機仍然繼續(xù)運行，則單相電流會從正常的兩相中流過，這種情況對電動機的危害非常之大，輕則會使電動機燒毀，嚴重時可能會引發(fā)火災，從而造成巨大的經(jīng)濟損失。所以，預防電動機單相運行問題尤為必要。

2異步電動機單相運行的原因及預防措施

引起異步電動機單相運行的原因較多，其中比較常見的有熔斷器熔斷、主回路故障等。

2.1熔斷器熔斷

異步電動機運行過程中，若是熔斷器熔斷，則可能引起單相運行問題。導致熔斷器熔斷的原因有故障和非故障2個方面。

2.1.1故障熔斷

當電動機的主回路發(fā)生相間短路或是單相接地的情況時，為保護電動機，熔斷器會自動熔斷。對于此類故障，可以采取如下措施加以預防:根據(jù)運行環(huán)境的實際狀況，選取適宜的電動機，避免短路或是單相接地等故障問題的發(fā)生;對低壓電器設備及其線路進行正確安裝，并確保安裝質(zhì)量合格;投入運行后，應當加大日常維護力度，做好定期檢查，找到并排除潛在隱患。

2.1.2非故障熔斷

所謂的非故障熔斷就是熔斷器在*正常的情況下出現(xiàn)的熔斷現(xiàn)象，主要與熔體的容量有關。如果安裝熔斷器時，所選的熔體容量過小，那么在電動機啟動的過程中，受到瞬時啟動電流的沖擊，會造成熔斷器熔斷。由于非故障熔斷并不是故障造成的熔斷，因此可以避免這種情況的發(fā)生。在此需要特別指出的一點是，不要抱有僥幸的心理而錯誤地認為在熔斷器能夠有效躲開啟動電流沖擊的前提下，通過選取容量小的熔體是對電動機的保護。需要進一步明確的是，熔斷器之所以發(fā)生熔斷，是因為要保護電動機在相間短路或是單相接地故障的情況下不會受損，但卻并不能將熔斷器作為過負荷保護使用。

2.2主回路故障

當異步電動機的主回路發(fā)生故障問題時，會引起單相運行的現(xiàn)象，下面對主回路常見的故障與預防措施進行分析。

2.2.1接觸器故障

1)在異步電動機的主回路中，接觸器具有非常重要的作用，如果動靜觸頭接觸不良，那么接觸器便可能失效，這樣一來，會引起電動機單相運行。導致接觸不良的原因有以下幾個方面:在選擇接觸器時考慮不周，致使所選的接觸器觸頭滅弧能力過小，從而在運行時造成動靜觸頭粘連，致使三相觸頭無法同步動作，電動機缺相運行。對于此類故障可以通過選擇適宜的接觸器來進行預防。

2)當接觸器的觸頭出現(xiàn)較為嚴重的磨損時，觸頭表面的平整度會大幅度降低，由于觸頭表面凹凸不平，致使接觸壓力無法達到規(guī)定要求，從而引起電動機缺相運行。對于該故障，可以采取如下措施加以預防:以實際情況作為主要依據(jù)，對接觸器的維護周期進行合理確定，通過有效維護，消除接觸器磨損的問題。

2.2.2運行環(huán)境

當異步電動機所處的運行環(huán)境如潮濕、有腐蝕性氣體、振動頻率高、散熱條件差等較為惡劣時，都可能造成接線的氧化速度加快，并且還容易引起觸頭損壞。當觸頭出現(xiàn)故障后，電動機便會缺相運行。對于此類問題可以采取如下措施加以預防:根據(jù)運行環(huán)境對電氣元件進行合理選擇，并運用有效的防護措施，提高電動機的運行穩(wěn)定性，適當改善運行環(huán)境，減輕高溫、振動對電動機的影響，做好元器件的定期更換。

2.2.3熱繼電器問題

在異步電動機中，熱繼電器的主要作用是過載保護，它的體積較小，結構簡單，當出現(xiàn)電動機無法承受的過載電流時，熱繼電器會自行切斷電動機的電路，從而保護電動機不會受損。如果熱繼電器選擇不當，那么可能會在運行過程中，因為過載電流超出熱繼電器能夠承受的范圍，造成雙金屬片被同時燒斷，從而使電動機進入單相運行的狀況。針對這一問題，可以采取如下措施加以預防:根據(jù)異步電動機的實際運行情況，在充分考慮過載電流的前提下，對熱繼電器進行合理選擇，防止過負荷的情況發(fā)生。

2.2.4安裝不當

異步電動機施工過程中，由于未按照操作規(guī)程進行安裝，從而使導線斷線或斷相，造成電動機單相運行。對于此類問題，可以采取如下措施進行預防:在對異步電動機的導線及電纜進行施工時，應當依據(jù)相關規(guī)程的規(guī)定要求進行操作，保證安裝質(zhì)量，避免斷相或是斷線。

2.2.5質(zhì)量問題

1）選擇的異步電動機存在質(zhì)量缺陷，如線圈繞組開焊，線圈與引線之間接觸不良等，由此容易引起電動機單相運行。為避免這一問題的發(fā)生，應當選取質(zhì)量合格的電動機。

2）異步電動機中的個別電器元件質(zhì)量不合格，致使電動機運行時觸點損壞，從而引起單相運行。對此，可通過優(yōu)選質(zhì)量好的電器元件來進行預防，并在元件安裝前，對其質(zhì)量和性能進行全面檢查確認。

3安科瑞智能電動機保護器介紹

3.1產(chǎn)品介紹

智能電動機保護器(以下簡稱保護器)，采用單片機技術，具有抗干擾能力強、工作穩(wěn)定可靠、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化等特點。保護器能對電動機運行過程中出現(xiàn)的過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)、阻塞、外部故障等多種情況進行保護，并設有SOE故障事件記錄功能，方便現(xiàn)場維護人員查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建筑等領域。本保護器具有RS485遠程通訊接口，DC4-20mA模擬量輸出，方便與PLC、PC等控制機組成網(wǎng)絡系統(tǒng)。實現(xiàn)電動機運行的遠程監(jiān)控。

3.2技術參數(shù)

3.2.1數(shù)字式電動機保護器

3.2.2模塊式電動機保護器

3.3產(chǎn)品選型

4結語

異步電動機單相運行的危害比較嚴重，必須對此予以足夠的重視。通過對單相運行的原因進行分析，采取有效措施加以預防，從而減少并避免單相運行的情況發(fā)生，提高異步電動機的運行可靠性，為工業(yè)生產(chǎn)的有序進行提供保障。

參考文獻

[1] 鐘群英，王春陽，曾潔．大型交流異步電動機故障判斷及維護方法探析［J］．科學與信息化，2020(4):96+101．

[2] 謝德元．三相交流異步電動機故障的診斷、處理經(jīng)驗總結［J］．探索科學，2019(4):58－59．

[3] 楊志林.異步電動機單相運行的原因及預防措施

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版

作者簡介：李婧婧，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電