电工技能速成与实战技巧
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第5章 电动机的原理与使用

5.1 三相异步电动机

5.1.1 三相异步电动机的基本结构

三相异步电动机主要由两大部分组成,一个是静止部分,称为定子;另一个是旋转部分,称为转子。转子装在定子腔内,为了保证转子能在定子内自由转动,定、转子之间必须有一定的间隙,称为气隙。此外,在定子两端还装有端盖等。笼型三相异步电动机的结构如图5-1所示,绕线转子三相异步电动机的结构如图5-2所示。

图5-1 笼型三相异步电动机的结构

图5-2 绕线转子三相异步电动机的结构

(1)定子

定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组等三部分组成。机座是电动机的外壳和支架,它的作用是固定和保护定子铁芯及定子绕组并支撑端盖。机座上设有接线盒,用以连接绕组引线和接入电源。为了便于搬运,在机座上面还装有吊环。定子铁芯是电动机的磁路的一部分,一般用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。在定子冲片的内圆均匀地冲有许多槽,用以嵌放定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分。三相异步电动机有三个独立的绕组(即三相绕组),每相绕组包含若干线圈,每个线圈又由若干匝构成。三相绕组按照一定的规律依次嵌放在定子槽内,并与定子铁芯之间绝缘。定子绕组通以三相交流电时,便会产生旋转磁场。

(2)转子

转子由转子铁芯、转子绕组和转轴等三部分组成。转子铁芯也是电动机磁路的一部分,一般用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。在硅钢片的外圆上均匀地冲有许多槽,用以浇铸铝条或嵌放转子绕组。转子铁芯压装在转轴上。转子绕组分为笼型和绕线型两种。转轴一般由中碳钢制成,它的作用主要是支承转子,传递转矩,并保证定子与转子之间具有均匀的气隙。

5.1.2 三相异步电动机的工作原理

三相异步电动机工作原理的示意图如图5-3所示。在一个可旋转的马蹄形磁铁中,放置一个可以自由转动的笼型绕组,如图5-3(a)所示。当转动马蹄形磁铁时,笼型绕组就会跟着它向相同的方向旋转。这是因为磁铁转动时,它的磁场与笼型绕组中的导体(即导条)之间产生相对运动,若磁场顺时针方向旋转,相当于转子导体逆时针方向切割磁力线,根据右手定则可以确定转子导体中感应电动势的方向,如图5-3(b)所示。由于导体两端被金属端环短路,因此在感应电动势的作用下,导体中就有感应电流流过,如果不考虑导体中电流与电动势的相位差,则导体中感应电流的方向与感应电动势的方向相同。这些通有感应电流的导体在磁场中会受到电磁力f的作用,导体受力方向可根据左手定则确定。因此,在图5-3(b)中,N极范围内的导体受力方向向右,而S极范围内的导体的受力方向向左,这是一对大小相等、方向相反的力,因此就形成了电磁转矩Te,使笼型绕组(转子)朝着磁场旋转的方向转动起来。这就是异步电动机的简单工作原理。

图5-3 三相异步电动机工作原理示意图

实际的三相异步电动机是利用定子三相对称绕组通入三相对称电流而产生旋转磁场的,这个旋转磁场的转速nS又称为同步转速。三相异步电动机转子的转速n不可能达到定子旋转磁场的转速,即电动机的转速n不可能达到同步转速nS。因为,如果达到同步转速,则转子导体与旋转磁场之间就没有相对运动,因而在转子导体中就不能产生感应电动势和感应电流,也就不能产生推动转子旋转的电磁力f和电磁转矩Te,所以,异步电动机的转速总是低于同步转速,即两种转速之间总是存在差异,异步电动机因此而得名。由于转子电流由感应产生,故这种电动机又称为感应电动机。

旋转磁场的转速为

     

可见,旋转磁场的转速nS与电源频率f1和定子绕组的极对数p有关。

例如:一台三相异步电动机的电源频率f1=50Hz,若该电动机是四极电动机,即电动机的极对数p=2,则该电动机的同步转速nS==1500r/min,而该电动机的转速n应略低于1500r/min。

5.1.3 三相异步电动机的铭牌

在电动机铭牌上标明了由制造厂规定的表征电动机正常运行状态的各种数值,如功率、电压、电流、频率、转速等,称为额定参数。它们是正确使用、检查和维修电动机的主要依据。异步电动机按额定参数和规定的工作制运行,称为额定运行。图5-4为一台三相异步电动机的铭牌实例,其中各项内容的含义如下。

图5-4 三相异步电动机的铭牌

①型号。型号是表示电动机的类型、结构、规格及性能等的代号。

②额定功率。异步电动机的额定功率,又称额定容量,指电动机在铭牌规定的额定运行状态下工作时,从转轴上输出的机械功率,单位为W或kW。

③额定电压。指电动机在额定运行状态下,定子绕组应接的线电压,单位为V或kV。如果铭牌上标有两个电压值,则这两个电压值表示定子绕组在两种不同接法时的线电压。例如,电压220/380V,接法,表示若电源线电压为220V时,三相定子绕组应接成三角形,若电源线电压为380V时,定子绕组应接成星形。

④额定电流。指电动机在额定运行状态下工作时,定子绕组的线电流,单位为A。如果铭牌上标有两个电流值,则这两个电流值表示定子绕组在两种不同接法时的线电流。

⑤额定频率。指电动机所使用的交流电源频率,单位为Hz。我国规定电力系统的工作频率为50Hz。

⑥额定转速。指电动机在额定运行状态下工作时,转子每分钟的转数,单位为r/min。一般异步电动机的额定转速比旋转磁场转速(同步转速nS)低2%~5%,故由额定转速也可知道电动机的极数和同步转速。电动机在运行中的转速与负载有关。空载时,转速略高于额定转速;过载时,转速略低于额定转速。

⑦接法。接法是指电动机在额定电压下,三相定子绕组6个首末端头的连接方法,常用的有星形(Y)和三角形两种。

⑧工作制(或定额)。指电动机在额定值条件下运行时,允许连续运行的时间,即电动机的工作方式。

⑨绝缘等级(或温升)。指电动机绕组所采用的绝缘材料的耐热等级,它表明电动机所允许的最高工作温度。

⑩防护等级。电动机外壳防护等级的标志由字母IP和两个数字表示。IP后面的第一个数字代表第一种防护形式(防尘)的等级;第二个数字代表第二种防护形式(防水)的等级。数字越大,防护能力越强。

5.1.4 三相异步电动机的接法

三相异步电动机的接法是指电动机在额定电压下,三相定子绕组6个首末端头的连接方法,常用的有星形(Y)和三角形两种。

三相定子绕组每相都有两个引出线头,一个称为首端,另一个称为末端。按国家标准规定,第一相绕组的首端用U1表示,末端用U2表示;第二相绕组的首端和末端分别用V1和V2表示;第三相绕组的首端和末端分别用W1和W2表示。这6个引出线头引入接线盒的接线柱上,接线柱标出对应的符号,如图5-5所示。

图5-5 接线盒的接线方法

一台电动机是接成星形还是接成三角形,应视生产厂家的规定而进行,可从铭牌上查得。

三相定子绕组的首末端是生产厂家事先预定好的,绝不能任意颠倒,但可以将三相绕组的首末端一起颠倒,例如将U2、V2、W2作为首端,而将U1、V1、W1作为末端。但绝对不能单独将一相绕组的首末端颠倒,如将U1、V2、W1作为首端,将会造成接线错误。

5.1.5 三相异步电动机的选择

(1)电动机种类的选择

三相异步电动机类型的选择应遵循下列原则:

①生产机械对启动、制动及调速无特殊要求时,应采用笼型电动机。因笼型电动机具有较高的效率、较好的工作特性、结构简单、坚固耐用、维护方便和价格便宜等优点。

②生产机械对调速精度要求不高,且调速比不大,或按启动条件采用笼型电动机不合理时,宜采用绕线转子电动机。与笼型电动机相比,绕线转子电动机具有较小的启动电流,较大的启动转矩和较好的调速性能。

③生产机械对启动、制动及调速有特殊要求时,应进行技术经济比较以确定电动机的类型及调速方式。

④对于年运行时间大于3000h的生产机械,应选用高效率的电动机。

⑤在企业配电电压允许的条件下,大容量的电动机宜选用高压电动机。

(2)电动机额定功率的选择

电动机的额定功率选择应适当,不应过小或过大。如果额定功率选择得过小,就会出现“小马拉大车”的现象,势必使电动机过载,也就必然会使电流超过额定值而使电动机过热,电动机的绝缘也会因过热而损坏甚至烧毁;如果额定功率选择得过大,则电动机处于轻载状况下工作,其功率因数和效率均较低,运行不经济。所以电动机额定功率的选择,一般应遵照以下原则来进行。

对于连续工作制的生产机械,应选用连续工作制(定额)电动机,只要知道被拖动的生产机械的功率,就可以确定电动机的功率。因一般生产机械的铭牌上均注明了需配备电动机的功率,故可直接选用;而未标明所需配备电动机的功率时,考虑到机械传动过程中产生的损耗以及运行中可能发生的意外过载情况,应使所选择的电动机的功率比生产机械的功率稍大一些。

(3)电动机转速的选择

额定功率相同的电动机,额定转速越高,电动机的尺寸越小、重量越轻、成本越低,效率和功率因数一般也越高,因此选用高速电动机较为经济。但是,由于生产机械对转速的要求一定,电动机的转速选得太高,势必加大传动机构的转速比,导致传动机构复杂化和传动效率的降低。此外,电动机的转矩与“输出功率/转速”成正比,额定功率相同的电动机,极数越少,转速就越高,同时转矩越小。因此,一般应尽可能使电动机与生产机械的转速一致,以便采用联轴器直接传动;如两者转速相差较多时,可选用比生产机械的转速稍高的电动机,采用带传动。

5.1.6 电动机熔体和熔断器的选择

熔丝(熔体)的选择须考虑电动机的启动电流的影响,同时还应注意,各级熔体应互相配合,即下一级熔体应比上一级熔体小。选择原则如下。

(1)保护单台电动机的熔体的选择

由于笼型异步电动机的启动电流很大,故应保证在电动机的启动过程中熔体不熔断,而在电动机发生短路故障时又能可靠地熔断。因此,异步电动机的熔体的额定电流一般可按下式计算

IRN=(1.5~2.5)IN     

式中 IRN——熔体的额定电流,A;

 IN——电动机的额定电流,A。

上式中的系数(1.5~2.5)应视负载性质和启动方式而选取。对轻载启动、启动不频繁、启动时间短或降压启动者,取较小值;对重载启动、启动频繁、启动时间长或直接启动者,取较大值。当按上述方法选择系数还不能满足启动要求时,系数可大于2.5,但应小于3。

(2)保护多台电动机的熔体的选择

当多台电动机应用在同一系统中,采用一个总熔断器时,熔体的额定电流可按下式计算

     

式中 IRN——熔体的额定电流,A;

 INm——启动电流最大的一台电动机的额定电流,A;

 ——除启动电流最大的一台电动机外,其余电动机的额定电流的总和,A。

根据上式求出一个数值后,可查熔断器技术数据,选取等于或稍大于此值的标准规格的熔体。

另外,电动机的熔体确定后,可根据熔断器技术数据,选取熔断器的额定电压和额定电流。在选择熔断器时应注意:熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流;熔断器的额定电压应大于或等于电动机的额定电压。

5.1.7 电动机的搬运与安装

(1)搬运电动机的注意事项

搬运电动机时,应注意不应使电动机受到损伤、受潮或弄脏。

如果电动机由制造厂装箱运来,在没有运到安装地点前,不要打开包装箱,宜将电动机存放在干燥的仓库内,也可以放置在室外,但应有防雨、防潮、防尘等措施。

中小型电动机从汽车或其他运输工具上卸下来时,可使用起重机械;如果没有起重机械设备,可在地面与汽车间搭斜板,慢慢滑下来。但必须用绳子将机身拖住,以防滑动太快或滑出木板。

质量在100kg以下的小型电动机,可以用铁棒穿过电动机上的吊环,由人力搬运,但不能用绳子套在电动机的皮带轮或转轴上,也不要穿过电动机的端盖孔来抬电动机。搬运中所用的机具、绳索、杠棒必须牢固,不能有丝毫马虎。如果搬运中使电动机转轴弯曲扭坏,使电动机内部结构变动,将直接影响电动机使用,而且修复很困难。

(2)安装地点的选择

选择安装电动机的地点时一般应注意。

①尽量安装在干燥、灰尘较少的地方。

②尽量安装在通风较好的地方。

③尽量安装在较宽敞的地方,以便进行日常操作和维修。

(3)电动机安装前的检查

电动机安装之前应进行仔细检查和清扫。

①检查电动机的功率、型号、电压等应与设计相符。

②检查电动机的外壳应无损伤,风罩风叶应完好。

③转子转动应灵活,无碰卡声,轴向窜动不应超过规定的范围。

④检查电动机的润滑脂,应无变色、变质及硬化等现象,其性能应符合电动机工作条件。

⑤拆开接线盒,用万用表测量三相绕组是否断路。引出线鼻子的焊接或压接应良好,编号应齐全。

⑥使用绝缘电阻表测量电动机的各相绕组之间以及各相绕组与机壳之间的绝缘电阻,如果电动机的额定电压在500V以下,则使用500V兆欧表测量,其绝缘电阻值不得小于0.5MΩ,如果不能满足要求应对电动机进行干燥。

⑦对于绕线转子电动机需检查电刷的提升装置。提升装置应标有“启动” “运行”的标志,动作顺序是先短路集电环,然后提升电刷。

电动机在检查中,如有下列情况之一时,应进行抽芯检查:①出厂日期超过制造厂保证期限者;②经外观检查或电气试验,质量有可疑时;③开启式电动机经端部检查有可疑时;④试运转时有异常情况者。

(4)电动机底座基础的制作

为了保证电动机能平稳地安全运转,必须把电动机牢固地安装在固定的底座上。电动机底座的选用方法是生产机械设备上有专供安装电动机固定底座的,电动机一定要安装在上面;无固定底座时,一般中小型电动机可用螺栓安装在固定的金属底板或槽轨上,也可以将电动机紧固在事先埋入混凝土基础内的地脚螺栓或槽轨上。

①电动机底座基础的建造 电动机底座的基础一般用混凝土浇筑而成,底座墩的形状如图5-6所示。座墩的尺寸要求:H一般为100~150mm,具体高度应根据电动机规格、传动方法和安装条件来决定;BL的尺寸应根据底板或电动机机座尺寸来定,但四周一般要放出50~ 250mm裕度,通常外加100mm;基础的深度一般按地脚螺栓长度的1.5~2倍选取,以保证埋设地脚螺栓时,有足够的强度。

图5-6 电动机的安装座墩

②地脚螺栓的埋设方法 为了保证地脚螺栓埋得牢固,通常将地脚螺栓做成人字形或弯钩形,如图5-7所示。地脚螺栓埋设时,埋入混凝土的长度一般不小于螺栓直径的10倍,人字开口和弯钩的长度约是埋入混凝土内长度的一半。

图5-7 预埋的地脚螺栓

③电动机机座与底座的安装 为了防止振动,安装时应在电动机与基础之间垫衬一层质地坚韧的木板或硬橡皮等防振物;4个地脚螺栓上均要套用弹簧垫圈;拧紧螺母时要按对角交错次序逐步拧紧,每个螺母要拧得一样紧。

安装时还应注意使电动机的接线盒接近电源管线的管口,再用金属软管伸入接线盒内。

(5)电动机的安装方法

安装电动机时,质量在100kg以下的小型电动机,可用人力抬到基础上;比较重的电动机,应用起重机或滑轮来安装,但要小心轻放,不要使电动机受到损伤。为了防止振动,安装时应在电动机与基础之间垫衬一层质地坚韧的木板或硬橡皮等防振物;四个地脚螺栓上均要套弹簧垫圈;拧螺母时要按对角交错次序逐个拧紧,每个螺母要拧得一样紧。电动机在基础上的安装如图5-8所示。

图5-8 电动机在基础上的安装

穿导线的钢管应在浇筑混凝土前埋好,连接电动机一端的钢管,管口离地不得低于100mm,并应使它尽量接近电动机的接线盒,如图5-9所示。

图5-9 钢管埋入混凝土内

(6)电动机的校正

①水平校正 电动机在基础上安放好后,首先检查水平情况。通常用水准仪(水平仪)来校正电动机的纵向和横向水平。如果不平,可用0.5~5mm的钢片垫在机座下,直到符合要求为止。注意:不能用木片或竹片来代替,以免在拧紧螺母或电动机运行中木片或竹片变形碎裂。校正好水平后,再校正传动装置。

②带传动的校正 用带传动时,首先要使电动机带轮的轴与被传动机器带轮的轴保持平行;其次两个带轮宽度的中心线应在一条直线上。若两个带轮的宽度相同,校正时可在带轮的侧面进行,将一根细线拉直并紧靠两个带轮的端面,如图5-10所示,若细线均接触A、B、C、D四点,则带轮已校正好,否则应进行校正。

图5-10 带轮传动的校正方法

③联轴器传动的校正 以被传动的机器为基准调整联轴器,使两联轴器的轴线重合,同时使两联轴器的端面平行。

校准联轴器可用钢直尺进行校正,如图5-11所示。将钢直尺搁在联轴器上,分别测量纵向水平间隙a和轴向间隙b,再用手将电动机端的联轴器转动,每转90°测量一次ab的数值。若各位置上测得的ab值不相同,应在机座下加垫或减垫。这样重复几次,调整后测得的ab值在联轴器转动360°时不变即可。两联轴器容许轴向间隙b值应符合表5-1的规定。

图5-11 用钢直尺校正联轴器

表5-1 两联轴器容许轴向间隙b  

④齿轮传动的校正 电动机轴与被传动机器的轴应保持平行。两齿轮轴是否平行,可用塞尺检查两齿轮的间隙来确定,如间隙均匀,说明两轴已平行。否则,需重新校正。一般齿轮啮合程度可用颜色印迹法来检查,应使齿轮接触部分不小于齿宽的2/3。

5.1.8 电动机绝缘电阻的测量

(1)用绝缘电阻表测量电动机的绝缘电阻

用绝缘电阻表测量电动机绝缘电阻的方法如图5-12所示,测量步骤如下。

图5-12 用绝缘电阻表测量电动机的绝缘电阻

1—U1;2—V1;3—W1;4—U2;5—V2;6—W2

①校验绝缘电阻表。把绝缘电阻表放平,将绝缘电阻表测试端短路,并慢慢摇动绝缘电阻表的手柄,指针应指在“0”位置上;然后将测试端开路,再摇动手柄(约120r/min),指针应指在“∞”位置上。测量时,应将绝缘电阻表平置放稳,摇动手柄的速度应均匀。

②将电动机接线盒内的连接片拆去。

③测量电动机三相绕组之间的绝缘电阻。将两个测试夹分别接到任意两相绕组的端点,以120r/min左右的速度摇动绝缘电阻表1min后,读取绝缘电阻表指针稳定的指示值。

④用同样的方法,依次测量每相绕组与机壳的绝缘电阻。但应注意,绝缘电阻表上标有“E”或“接地”的接线柱应接到机壳上无绝缘的地方。

测量单相异步电动机的绝缘电阻时,应将电容器拆下(或短接),以防将电容器击穿。

(2)用数字绝缘电阻测量仪测量电动机的绝缘电阻

绝缘电阻测试方法步骤:

①测试线与插座的连接。 将带测试棒(红色)的测试线的插头插入仪表的插座L中,将带大测试夹子的测试线的插头插入仪表的插座E中,将带表笔(表笔上带夹子)的测试线的插头插入仪表的插座G中。

②测试接线。 根据被测电气设备或电路进行接线,一般仪表的插座E的接线为接地线;插座L的接线为线路线;插座G的接线为屏蔽线,接在被测试品的表面(如电缆芯线的绝缘层上),以防止表面泄漏电流影响测试阻抗,从而影响测量准确度。接线时应先将转换开关置于“POWER OFF”位置,然后把大测试夹子接到被测设备的地端,带表笔的小夹子接到绝缘物表面,红色高压测试棒接线路或被测极上。

③额定电压选择。 根据被测电气设备或电路的额定电压等级选择与之相适应的测试电压等级,这点与指针式绝缘电阻表是一样的。HDT2060绝缘电阻测量仪有100V、250V、500V、1000V共4挡电压;HDT2061绝缘电阻测量仪有500V、1000V、2000V、2500V共4挡电压。可以通过旋转开关进行选择。

④测试操作。 当把测试线与被测设备或电路连接好了以后,按一下高压开关“PUSH”,此时“PUSH ON”的红色指示灯点亮,表示测试用高压输出已经接通。当测试开始后,液晶显示屏显示读数,所显示的数字即为被测设备或电路的绝缘电阻值。如果按下高压开关后,指示灯不亮,说明电池容量不足或电池连接有问题(例如极性连接有错误或接触不良)。

⑤关机。 测试完毕后,按一下高压开关“PUSH”,此时“PUSH ON”的红色指示灯熄灭,表示测试高压输出已经断开。将转换开关置于“POWER OFF”位置,液晶显示屏无显示。对大电感及电容性负载,还应先将测试品上的残余电荷泄放干净,以防残余电荷放电伤人,再拆下测试线。至此测试工作结束。

5.1.9 异步电动机的使用与维护

(1)电动机启动前的准备与检查

①新安装或长期停用的电动机启动前的检查

a.用绝缘电阻表检查电动机绕组之间及绕组对地(机壳)的绝缘电阻。通常对额定电压为380V的电动机,采用500V绝缘电阻表测量,其绝缘电阻值不得小于0.5MΩ,否则应进行烘干处理。

b.按电动机铭牌的技术数据,检查电动机的额定功率是否合适,检查电动机的额定电压、额定频率与电源电压及频率是否相符。并检查电动机的接法是否与铭牌所标一致。

c.检查电动机轴承是否有润滑油,滑动轴承是否达到规定油位。

d.检查熔体的额定电流是否符合要求,启动设备的接线是否正确,启动装置是否灵活,有无卡滞现象,触点的接触是否良好。使用自耦变压器减压启动时,还应检查自耦变压器抽头是否选得合适,自耦变压器减压启动器是否缺油,油质是否合格等。

e.检查电动机基础是否稳固,螺栓是否拧紧。

f.检查电动机机座、电源线钢管以及启动设备的金属外壳接地是否可靠。

g.对于绕线转子三相异步电动机,还应检查电刷及提刷装置是否灵活、正常。检查电刷与集电环接触是否良好,电刷压力是否合适。

②正常使用的电动机启动前的检查

a.检查电源电压是否正常,三相电压是否平衡,电压是否过高或过低。

b.检查线路的接线是否可靠,熔体有无损坏。

c.检查联轴器的连接是否牢固,传送带连接是否良好,传送带松紧是否合适,机组传动是否灵活,有无摩擦、卡住、窜动等不正常的现象。

d.检查机组周围有无妨碍运动的杂物或易燃物品。

(2)电动机启动时的注意事项

异步电动机启动时应注意以下几点:

①合闸启动前,应观察电动机及拖动机械上或附近是否有异物,以免发生人身及设备事故。

②操作开关或启动设备时,应动作迅速、果断,以免产生较大的电弧。

③合闸后,如果电动机不转,要迅速切断电源,检查熔丝及电源接线等是否有问题。绝不能合闸等待或带电检查,否则会烧毁电动机或发生其他事故。

④合闸后应注意观察,若电动机转动较慢、启动困难、声音不正常或生产机械工作不正常,电流表、电压表指示异常,都应立即切断电源,待查明原因,排除故障后,才能重新启动。

⑤应按电动机的技术要求,限制电动机连续启动的次数。对于Y系列电动机,一般空载连续启动不得超过3~5次。满载启动或长期运行至热态,停机后又启动的电动机,不得连续启动超过2~3次。否则容易烧毁电动机。

⑥对于笼型电动机的星-三角启动或利用补偿器启动,若是手动延时控制的启动设备,应注意启动操作顺序和控制好延时长短。

⑦多台电动机应避免同时启动,应由大到小逐台启动,以避免线路上总启动电流过大,导致电压下降太多。

(3)电动机运行中的监视与维护

正常运行的异步电动机,应经常保持清洁,不允许有水滴、油滴或杂物落入电动机内部;应监视其运行中的电压、电流、温升及可能出现的故障现象,并针对具体情况进行处理。

①电源电压的监视 三相异步电动机长期运行时,一般要求电源电压不高于额定电压的10%,不低于额定电压的5%;三相电压不对称的差值也不应超过额定值的5%,否则应减载或调整电源。

②电动机电流的监视 电动机的电流不得超过铭牌上规定的额定电流,同时还应注意三相电流是否平衡。当三相电流不平衡的差值超过10%时,应停机处理。

③电动机温升的监视 监视温升是监视电动机运行状况的直接可靠的方法。当电动机的电压过低、电动机过载运行、电动机缺相运行、定子绕组短路时,都会使电动机的温度不正常地升高。

所谓温升,是指电动机的运行温度与环境温度(或冷却介质温度)的差值。例如环境温度(即电动机未通电的冷态温度)为30℃,运行后电动机的温度为100℃,则电动机的温升为70℃。电动机的温升限值与电动机所用绝缘材料的绝缘等级有关。

没有温度计时,可在确定电动机外壳不带电后,用手背去试电动机外壳温度。若手能在外壳上停留而不觉得很烫,说明电动机未过热;若手不能在外壳上停留,则说明电动机已过热。

④电动机运行中故障现象的监视 对运行中的异步电动机,应经常观察其外壳有无裂纹,螺钉(栓)是否有脱落或松动,电动机有无异响或振动等。监视时,要特别注意电动机有无冒烟和异味出现,若嗅到焦煳味或看到冒烟,必须立即停机处理。

对轴承部位,要注意轴承的声响和发热情况。当用温度计法测量时,滚动轴承发热温度不许超过95℃,滑动轴承发热温度不许超过80℃。轴承声音不正常和过热,一般是轴承润滑不良或磨损严重所致。

对于联轴器传动的电动机,若中心校正不好,会在运行中发出响声,并伴随着电动机的振动和联轴器螺栓、胶垫的迅速磨损。这时应重新校正中心线。

对于带传动的电动机,应注意传动带不应过松而导致打滑,但也不能过紧而使电动机轴承过热。

对于绕线转子异步电动机还应经常检查电刷与滑环间的接触及电刷磨损、压力、火花等情况。如发现火花严重,应及时整修滑环表面,校正电刷弹簧的压力。

另外,还应经常检查电动机及开关设备的金属外壳是否漏电和接地不良。用验电笔检查发现带电时,应立即停机处理。

5.1.10 三相异步电动机的常见故障及其排除方法

异步电动机的故障是多种多样的,同一故障可能有不同的表面现象,而同样的表面现象也可能由不同的原因引起,因此,应认真分析,准确判断,及时排除。

三相异步电动机的常见故障及其排除方法见表5-2。

表5-2 三相异步电动机的常见故障及其排除方法