异步电动机过负荷的原因及保护措施

在矿井基本建设施工中，三相异步电动机是使用频率比较高的电器设备。

三相异步电动机因具有结构简单，成本低、运行维护方便、机械性能满足大多数生产机械的要求等特点而在现代矿山生产中得到广泛应用，成为矿山生产中的主要动力装置，使其安全可靠的运行成为矿山安全正常生产的重要因素。在实际应用中发现电动机最容易受到损坏的部分是定子绕组被烧毁，其基本原因就在于定子绕组有各种不同原因引起的过负荷，只有针对不同的原因采取相应的预防保护措施，才能充分发挥电动机的效能，延长其使用寿命。

在矿山生产中引起电动机过负荷的原因主要有以下几个方面。

（1）生产工艺原因引起的过负荷。

在矿山生产中，其生产工艺以生产和运输矿石和煤炭等物料为主要对象，生产过程中负荷往往变化很大，常发生过负荷现象。

（2）机械上的缺陷造成的过负荷。

主要现象有：传动系统发生故障，致使转动效率降低甚至被卡住造成堵转；润滑系统失灵，润滑不良，致使摩擦增加，轴承磨损等。

（3）断相运行。

断相运行会造成定子绕组过热而烧毁电动机。产生断相的常见

原因有熔断器熔断；供电导线断开；空气开关、磁力启动器触点损坏；电动机出线与接线端子间连线松脱等。

故障熔断：主要是由于电机主回路单相接地或相间短路而造成熔断器熔断。非故障性熔断：主要是熔体容量选择不当，容量偏小，在启动电动机时，受启动电流的冲击，熔断器发生熔断。

（4）电能质量低。

主要表现为不对称电压以及电压离额定值偏差过大。

不对称电压往往是由于单相负荷过大而造成的。不对称的电网电压使电机的基波旋转磁场被削弱，并产生负序转矩，使电机的电磁转矩下降。由于负荷转矩不变，因此电动机的滑差和定子电流都将增大，导致铜损增加。另外，高次谐波

磁场还会引起定子、转子中的铁损剧烈上升，从而造成电机过热。

电压离额定值偏差过大，主要表现为电压过低，尤其是对一些老矿和条件较差的小矿，由于供电设备容量不足或供电线截面太小供电距离过长造成线损过大，往往造成负荷电压太低。当供电电压低于额定值时，定子电流一般是增加的（空载情况除外），转子电流是增加的，从而造成线组中的铜损显著增加，造成电机过热。当电网电压提高时电动机定子电流往往减少，但是，如果电动机铁心很饱和，当电网电压增加时，激磁电流增加很多，于是定子铜损或定子与转子中的铁损都要增加，造成电机过热。

（5）通风不良。

由于矿山生产特殊性，工作环境很差，灰尘很大且多潮湿，电机外壳往往被厚厚的灰尘覆盖，灰尘还会被吸入电机内部的风槽内，严重影响电机的散热，也会造成电机的过热。

（6）电机修理质量不好。

在生产中烧损的电机要进行修理，往往采用的修理工艺或方法不合理而影响电机的性能。如为了取下已经烧毁的定子绕组而采取火烧定子的办法，使电机铁芯退火，磁性能变坏，导致空载电流和铁损增加，这就导致了修理后电机更容易发生过热。另外，修理后浸漆处理达不到要求，如漆没浸透或浸漆后没干透或浸漆次数不够，绕组中有空气层，从而因热传导不良而造成定子温度升高。三相电阻的不平衡度不得超过2%。三相异步电动机绕组的绝缘电阻一般能达到100MΩ以上。

（7）繁重工作制。

电机频繁起动、制动、正反转运行以及低速运转时间过长，也会做成电机过热。

（8）主回路方面易出现的故障。接触器选择不当，触头的灭弧能力小，?使动静触头粘在一起，三相触头动作不同步，造成缺相运行。使用环境恶劣如潮湿、?振动、有腐蚀性气体和散热条件差等，造成触头损坏或接线氧化，接触不良而造成缺相运行。不定期检查，接触器触头磨损严重，表面凸凹不平，使接触压力不足而造成缺相运行。热继电器选择不当，使热继电器的双金属片烧断，造成缺相运行。安装不当，造成导线断线或导线受外力损伤而断相。

针对以上种种引起电动机过负荷的原因，应采取相应的预防和保护措施，从而有效地减少或避免事故的发生，在生产过程中应注意以下几个方面。

给电动机提供一个相对较好的工作环境。由于矿山条件的限制，电机外壳及风道内常覆盖煤尘，应该用经常清扫的办法来补救，使电机的周围尽量宽畅整洁，使其保持较好的通风散热状态。

保证电源质量。加强各级变电站及负荷用电的监测管理,合理配送电,保证变电站送出的电在各方面达到标准的要求。对于离变电站较远负荷应采取加大输电线截面积或进行终端无功补偿的办法来尽量减少线损提高终端电压。

针对不同的负荷状况选择合适的电动机容量。由于矿山工作的特殊性，其负荷变化较大，在选择电机容量时应留有一定的余量，避免“小马拉大车”的情况出现。

电机修理过程中，要严格按照修理工艺的要求进行，禁止蛮干，杜绝侥幸和不负责任的工作态度，使电机在修理后各方面的性能指标达到较高要求。做好电阻检查，绝缘电阻检查。三相异步电动机绕组的绝缘电阻一般能达到100MΩ以上。如低于5MΩ时需分析原因，绝缘是否受潮，或绕组因绝缘不好而接地等，如经电桥实验检测三相电阻平衡无问题，则纯属绝缘受潮，需进行干燥处理，如定子三相电阻不平衡，则需对电机线圈三相分别做对地耐压实验及匝间实验，查出接地点。

正确使用电机保护装置。许多电动机的起动装置都装有各方面的过载保护装置，但往往由于使用不当，参数整定不合理而造成保护失效。更有甚者，为了抢进度人为地甩掉保护装置，致使电动机的过负荷保护成为一种摆设，失去了其应有的效能，这也是许多电动机虽装设了保护装置而仍然烧毁的原因。要正确选择熔体的容量，在安装电动机的过程中，应采用恰当的接线方式和正确的维护方法。应当加强这方面的管理教育及技术培训工作，提高劳动者的素质。

选择比较适合的接触器。选择满足环境要求的电气元件，防护措施要得当，强制改善周围环境，定期更换元器件。根据实际情况，确定合理的检查维护周期，进行严细认真的维护工作。选择合适的热继电器，尽量避免过负荷现象。在导线和电缆的施工过程中，要严格执行”规范”严细认真，文明施工。

总之，根据负荷状态选择合适的电动机，并为之提供符合其使用条件的环境及高质量的电源，并配以有效的安全保护装置，就能充分发挥电动机的效能，延长其使用寿命，使其更好地为煤矿服务。

参考文献

[1]倪渊.依靠科学管理杜绝电机损坏.四川电力技术

[2]赵家礼.电动机故障诊断与修理.机械工业出版社

[3]李发海.电机与拖动基础.北京清华大学出版社

[4]卓东友、董柏林.电气工程电气设计手册【R】

[5]彭鸿才.电机原理及拖动基础.北京邮电大学出版社