同步电动机频繁损坏的原因及解决的技术措施
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同步电动机经常出现的故障及原因分析经常发现的故障现象有:①定子铁芯松动,运行中噪声大。
②定子绕阻端部绑线崩断,绝缘蹭坏,连接处开焊,导线在槽口处端点断裂引起短路。
③转子励磁绕组接头处产生裂纹、开焊绝缘局部烧焦。
④转子线圈绝缘损伤,起动绕组笼条断裂。
⑤转子磁极的燕尾楔松动、退出。
⑥电刷滑环松动,风叶断裂等故障。
以上故障现象有的出现在同步电动机仅运行2—3年内,甚至半年内。
一般认为是电动机制造质量问题。
但许多电机制造厂,虽对制造工艺中的关键部位加强措施,但没有明显效果,故障现象仍然屡屡发生。
通过对同步电动机及励磁装置运行数据进行数理统计分析,对电动机起动,投励运行中的各种典型状态波形摄片,研究分析表明,同步电动机出现上述故障,不是制造问题,而是传统励磁技术存在缺陷。
2 传统励磁技术存在的缺陷2.1 励磁装置起动回路及环节设计不合理同步电动机励磁装置主回路中的主桥分为:全控桥式和半控桥式,下面分别以这两种方式分析。
①半控桥式励磁装置:由三只大功率晶闸管和一只大功率二极管组成,如图1所示。
电动机在起动过程中,存在滑差,在转子线圈内将感应-交变电势,其正半波通过ZQ形成回路,产生+if,其负半波则通过KQ,RF形成回路,产生-if,如图2所示,由于回路不对称,则形成的-if与+if也不对称,致使定子电流强烈脉动,波形如图3所示。
使电动机因此而强烈振动,直到起动结束才消失。
②全控桥工励磁装置:由6只大功率晶闸管组成,如图4所示。
在起动过程中,随着滑差减小,当转速达到50%以上时,励磁感应电流负半波通路时通时断,同样形成+if与-if电流不对称从而形成脉振转矩,造成电动机强烈振动。
③投励时“转子位置角”不合理。
无论是全控桥还是半控桥,电动机起动过程投励时,都产生沉闷的冲击,这种冲击,同样会造成电机损害,这是“转子位置角”不合理所致。
以上所出现的脉振、投励时的冲击,并不一定一次性使电机损坏,但每次起动都会使电机产生疲劳,造成电机内部损害,积而久之,必然造成电机内部故障。
同步电动机常见故障与处理【摘要】我们单位是矿山企业,生产加工铁精粉。
选矿设备选用两台大型同步电动机,电机功率900KW同步电动机,是两台十分重要的设备,由于在转子回路里使用了晶闸管励磁装置,出现软故障很难发现故障点,一旦出现故障损失很大,根据自己这些年的工作经验,介绍几种同步电动机的常见故障和处理方法。
关键词:同步电动机、定子回路、转子回路、晶闸管励磁装置引言同步电动机起动时,相当于一台异步电动机,在转子磁极表面又有一套完整的鼠笼,起动时,先不给转子加励磁,定子供给三相电源,则转子在鼠笼的作用下,和异步电动机相似起动并旋转,但转速低于同步转速,当电动机起动到亚同步转速(转差率5%),投入直流励磁电压,这时在直轴力矩的作用下,同步机转子就被牵入同步,并正常运行。
同步电动机功率因数高,并且在过励状态下能提供超前电网电压的容性无功电流,这就相当于在电网中并联接入了一组电容器,从而提高了电网的功率因数,运行时损耗小经济实用,但是其工作情况复杂,故障率比异步电动机高,特别在转子回路里运用了可控励磁装置,励磁系统使用一段时间后由于电子元件老化性能就会变差,因此软故障会经常发生,查找故障很困难。
1.常见故障根据这些年工作的实践经验和总结,我遇到的同步电动机经常出现的故障有四种情况。
一是电动机自身的故障,二是定子电路的故障,三是负载的故障,四是转子回路故障,又分为碳刷与滑环火花过大和晶闸管励磁系统故障。
1.1对于前三种故障和三相异步电动机出现的故障基本相同,处理方法也一样,因此这里就只简单介绍一下。
1)电动机自身的故障,由于使用时间过长,绝缘老化,定子转子间隙不均匀造成扫膛,特别是电机抽芯,重装和地脚螺栓松动,紧固后必须检查间隙,电机油瓦严重磨损也会引起电机自身故障。
2)同步电动机定子回路故障,定子线圈是高压6KV电压供电,使用高压真空断路来分合定子电源,合闸回路故障,主触头接触不好缺相,三相电压电流不平衡,电压过低。
同步电动机运行中存在问题及解决措施1. 引言同步电动机是一种常用的电动机类型,广泛应用于工业生产和交通运输等领域。
然而,在同步电动机的运行过程中,常常会出现一些问题,如电动机运行不稳定、功率因数低等。
本文将针对同步电动机运行中存在的问题进行分析,并提出相应的解决措施。
2. 问题一:电动机运行不稳定2.1 问题描述在同步电动机的运行过程中,有时会出现电动机运行不稳定的情况。
具体表现为转速波动大,振动和噪音增大等现象。
2.2 解决措施2.2.1 检查电动机运行环境首先要检查电动机的运行环境是否符合要求。
确保电动机周围没有明显的振动源和噪音源,避免外界因素对电动机的影响。
2.2.2 检查电动机传动系统检查电动机传动系统,包括联轴器、输送带等零部件是否正常运行。
如发现异常,及时修复或更换。
2.2.3 检查电动机内部部件检查电动机内部部件,如轴承、冷却系统等,确保其正常运行。
如果发现故障,及时修理或更换。
2.2.4 控制电动机负载根据电动机的负载情况,调整负载的大小,避免负载过重或过轻导致电动机运行不稳定。
3. 问题二:功率因数低3.1 问题描述同步电动机在运行过程中,可能会出现功率因数低的情况,这会导致电网的电能利用率降低,对电网造成负担。
3.2 解决措施3.2.1 安装功率因数补偿装置安装功率因数补偿装置可以有效提高电动机的功率因数。
根据电动机的功率和运行条件选择合适的功率因数补偿装置,并按照操作手册正确安装和调整。
3.2.2 控制电动机负载适当调整电动机的负载,可以降低电动机的功率因数。
合理管理电动机的负载,在不影响生产和设备运行的前提下,控制负载在合理范围内。
3.2.3 加装电容器对于功率因数较低的电动机,可以考虑在电路中加装电容器。
通过调整电容器的容量和连接方式,可以提高电动机的功率因数。
4. 结论同步电动机在运行过程中存在一些问题,如运行不稳定和功率因数低等。
针对这些问题,我们可以采取一些解决措施,如检查电动机运行环境和传动系统,修复或更换故障部件,控制电动机负载等。
同步电动机频繁损坏的原因及解决的技术措施
曾树人
【期刊名称】《甘肃水利水电技术》
【年(卷),期】2009(045)009
【摘要】同步电动机具有温度低、运行稳定、输出功率大等一系列优点,特别是能够向电网发送无功功率,支持电网电压,提高功率因数.但是,由于同步电动机及其励磁装置的频繁损坏,直接影响设备安全、稳定运行,严重影响单位的经济效益.根据景电工程同步电动机运行中出现的问题,分析了同步电动机频繁损坏的根本原因,是由于励磁装置技术性能差造成的.针对分立元件励磁装置技术性能的缺陷,提出了有效的技术改造措施.
【总页数】2页(P52-53)
【作者】曾树人
【作者单位】景泰川电力提灌管理局
【正文语种】中文
【中图分类】TM341
【相关文献】
1.同步电动机频繁损坏的原因及技改措施 [J], 张立军
2.同步电动机频繁损坏原因及解决措施 [J], 阚建军
3.ZL-H型造粒机轴承频繁损坏原因分析及解决措施 [J], 郭勇;陈立;范天祥
4.同步电动机频繁损坏的解决措施 [J], 张江
5.120t电子汽车衡称重传感器频繁损坏的原因分析与解决方案 [J], 刘燕江;高良祥;苏红生;李高桥
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同步电动机运行故障的修理方法故障现象产生原因修理方法电动机起动困难或不起动 1.电源电压过低2.定子三相绕组断相3.电源停电(无电)4.定子绕组故障5.阻尼绕组故障6.励磁回路串入的灭磁电阻太小7.励磁绕组匝间短路8.定、转子扫镗9.励磁装置故障10.电动机过载11.机械卡住1.调整电压到所需值2.检查熔断器、断路器等起动装置,是否接触不良3.断路器未闭合,检查和排除控制器回路操纵机构故障4.定子绕组有接地、短路、断路等故障,查出后进行修理5.检查阻尼绕组断条、开焊等故障,重新焊接好6.检查测量后进行调整7.用直流电压表测量线圈上的电压降,电压降低便是短路线圈,进行检修8.检查气隙后进行调整9.投励环节误动作,查出后进行排除10.减轻负载后再起动11.检查后先盘车,然后再启动电动机起动后投励牵入同步困难 1.电网电压降过大2.励磁电流过小3.励磁装置投励环节调节的不当4.负载过大1.增大供电电源容量,或在起动时躲开同一供电线路中的其他大型机组起动所引起的电压降2.检查励磁装置故障和励磁回路电阻是否太大,调整励磁电流达到正常3.重新调整投励环节的投励时间4.减轻负载电动机运行温升高 1.负载过重2.通风不良3.电动机扫镗4.电动机绕组故障5.电源电压过高、过低或三相不平衡6.转子励磁电流调整不当7.重绕线圈的匝数过多1.减轻负载2.检查通风系统,排除故障3.检查气隙及转轴、轴承是否正常4.检查绕组是否有接地、短路、断路等故障,给予排除5.检查电源调整电压值,应使其符合要求6.重新调整适当7.检查出来后,按正确匝数重绕运行时电动机振动过大 1.定子三相电压不对称 1.检查电源供三相电压平衡2.绕组短路或接地3.铁芯装配不紧4.励磁绕组匝间短路或接线错误5.电动机带励或失步运行6.定子绕组并联支路中某支路断裂7.定转子气隙不均8.电动机底座和基础板不坚固9.联轴器松动10.转轴弯曲11.轴瓦磨损12.转子磁极松动13.负载不平衡14.机组定中心不好15.基础自由振动频率与电动机的振动频率接近16.转子不平衡2.对绕组进行检查,检查故障点排除3.重新拧紧拉紧螺杆或在松动的铁芯片中打入楔子固定4.测量励磁绕组的直流电阻和极性5.查出失步原因,进行检修6.检查直流电阻,查出后焊接7.调整电动机气隙,使其均匀8.坚固电动机气隙,使其均匀9.拧紧连接螺栓,必要时更换新螺栓10.进行调直或更新11.重新铸瓦12.检查固定键、垫铁和线圈固定情况,重新紧固13.检查出机械负载故障并排除14.重新定中心15.改变基础的自由振动频率,使基础与电动机不产生共振16.做平衡检查试验励磁绕组接地 1.励磁绕组绝缘受潮2.绕组表面脏污3.电动机长期过载、过热4.线圈松动5.励磁绕组突然断开产生高压击穿绝缘6.励磁绕组短路烧焦绝缘7.集电环绝缘有刷粉和油污1.进行烘干处理2.吹风清扫或清洗干净3.更换老化的绝缘4.检查出原因进行固定5.更换绝缘,装设新的过压保护装置6.更换励磁绕组绝缘7.清理集电环绝缘或更换新绝缘阻尼绕组故障 1.导条断裂2.导条开焊3.导条轴向窜动4.端环变形5.阻尼环(端环)与阻尼条(导条)接触不良1.取出后焊接或更新2.补焊3.更换尺寸合适的导条4.拆下后调整再装配5.测直流电阻或进行检查,发现接触不良时进行补焊励磁绕组短路 1.灭磁电阻开路或有故障而产生高电压,将绕组匝间绝缘击穿2.励磁线圈上下窜动1.检查灭磁电阻回路,排除故障2.将励磁线圈的上下垫板垫紧或更新3.励磁线圈与磁极之间松动4.极身绝缘盒励磁线圈绝缘老化5.相邻两励磁绕组因松动相撞造成绕组短路6.由于油污和腐蚀气体侵蚀,使绕组匝间短路3.将励磁线圈与磁极之间塞入绝缘板和异形毡垫再浸漆烘干处理4.更换新绝缘5.调整相邻两励磁线圈距离,并固定好6.彻底清洗后烘干集电环故障 1.集电环击穿2.集电环表面粗糙引起刷火3.集电环受潮引起滑环工作面电腐蚀4.集电环材质不符5.集电环与转轴间绝缘损伤6.塑料集电环绝缘老化、干裂1.清理集电环表面赃污,或跟换导电杆外套、绝缘管2.加工集电环工作表面达到精度和表面粗糙度要求3.清理后,烘干处理4.更换所需材质,一般集电环采用50Mn/35SiMn和45钢,以及铜材制成5.更换新绝缘材料6.利用旧滑环,重新车制新轴套、改制新集电环电刷故障 1.电刷型号不对2.不同牌号电话混用3.电刷磨损快4.电刷压力不正常5.电刷振动6.运行时更换电刷造成同步电机失步1.更换合适牌号的电刷,一般用金属石墨电刷,(J164、J201、J204)和电化石墨电刷(D104)2.按制造厂要求的电刷牌号更换同一种电刷3.清理集电环工作面,使其表面粗糙度达到要求4.一般刷压为1.5~4N/c㎡,要调整弹簧压力,磨短的电刷要跟换5.检查转子和集电环是否振动,如有,应消除;另外,电刷在刷盒内间隙不可太大6.更换方法不对,应该是:1)每次只更换一个电刷,不可同时将正、负滑环上的电刷更换2)电刷牌号应符合要求3)电刷工作面与集电环接触面》80%4)更换电刷前,应将励磁电流降低到大于失步时的临界励磁电流值,以保证电机不失步。
关于:T1600-8/1400 1600KW 同步电动机损坏原因分析及维修方案一.电动机铭牌数据型号T1600-8/1400 功率1600KW 转速750转/分钟额定电压6000V 额定电流176.7A 绝缘等级 F额定励磁电压51.9V 额定励磁电流312A 重量16800KG 出厂编号5-10792 生产日期2004.7 生产厂家哈尔滨电机厂二.损坏程度及原因2.1.贵司一台T1600-8/1400 1600KW同步电动机经现场检查发现存在以下问题:a电动机转子动力端短路环有一螺栓连接处螺栓头溶断并在离心力作用下甩出来刮伤定子绕组b短路环连接螺栓孔也有烧溶损坏,短路环连接接触面严重氧化c定子绕组动力端端部有多只线圈导线已被刮断,几乎所有线圈被刮处绝缘都已刮坏露铜2.2电机损坏原因a 短路环连接处接触面不够b连接处螺栓锁紧力度不够c新出厂的电机在刚使用的一段时间里由于短路环接触面没有氧化转子电流还可以通过,但随着使用时间增长由于短路环接触面不够,连接螺栓锁紧力度又不够短路环连接处接触面慢慢氧化导致转子电流不是通过短路环接触面流过,而是通过连接螺栓头流过,而连接螺栓材质是铁,导电不好从而连接螺栓头产生高温最终导致螺栓头溶化。
d连接螺栓头溶化后在转子高速运转离心力作用下连接螺栓从转子上甩下来。
刚好动力端绕组端部就在甩出螺栓下面在,这样最终导致了定子绕组端部多个线圈导线被刮断,绝缘被刮坏三.修理方案3.1转子绕组电器测试(绝缘电阻,直流电阻,交流压降)3.2转子短路环损坏处接触面重新打磨抛光保证接触面达到80%以上3.3更换损坏螺栓(强度8.8级)3.4检查其余没有损坏连接螺栓如有松动要重新打紧3.5转子清洗,烘干做动平衡。
表面喷3.6a定子认真做好原始记录。
包括:出线槽位,接线方式,线规及并绕根数,匝数,节距,绝缘规范,线圈尺寸,相序b按原机实测机术参数,采用F级线材,重新制作成型线圈c 定子铁芯清理干净后做铁损试验,温升不大于15K 温差不大于25Kd 定子下线,接线做半成品试验e 定子用F级绝缘漆抽真空浸漆3.7组装,外表喷佛山捷马电机工程有限公司广州利宝捷马电机有限公司。
电动机常见故障原因及对策一、电动机常见故障原因1.绝缘老化:电动机长期运行后,由于绝缘材料老化、变质或受潮等原因,绝缘性能下降,容易导致绝缘击穿故障。
2.绕组短路:电动机绕组受到外部物体碰撞或挤压,导致绕组短路。
3.电动机过载:电动机长时间在超负荷运行状态下,容易导致电动机损坏。
4.轴承损坏:由于电动机经常运行,轴承容易磨损或损坏。
5.温度过高:电动机长时间负荷过大或散热不良,导致电动机温度升高,从而引起故障。
二、电动机常见故障对策1.绝缘老化对策:定期检查电动机绝缘性能,发现问题及时更换绝缘材料,保持绝缘性能的良好状态。
2.绕组短路对策:定期检查电动机绕组,保持其完整性和良好状态。
在维修过程中,需要注意绕组的绝缘层,防止绝缘层被破坏。
3.电动机过载对策:电动机运行过程中,要避免长时间超负荷运行,保证负荷在电动机额定负荷范围内。
4.轴承损坏对策:定期给电动机轴承加注润滑油,检查轴承的状态,发现问题及时更换轴承。
5.温度过高对策:电动机运行过程中,根据电动机的额定温度和运行环境来选择合适的散热方式,确保电动机的散热效果良好。
此外,定期清洁电动机的散热器,防止积灰影响散热效果。
以上是电动机常见故障的原因及对策,实际操作中还需要根据不同情况进行具体分析和处理。
另外,定期保养和维护电动机也是十分必要的,可以延长其使用寿命,避免因故障而造成生产或生活中断。
在工厂和家庭使用中,要建立健全的设备维护保养制度,定期检查电动机的运行状态,及时发现和排除故障,确保电动机的正常运行。
同时,对电动机的正确使用和操作也是预防故障的重要措施,相关人员需要接受相关培训,并按照操作规程进行操作,避免因错误操作而造成的故障。
同步电动机频繁损坏的原因及解决的技术措施摘要:同步电动机其具有温度低、运行稳定、输出功率大等一系列优点,特别是能向电网发送无功功率,支持电网电压,提高功率因数。
已在水利、排灌、化工等各行各业得到广泛应用。
但是,长期以来发生同步电动机及其励磁装置损坏事故屡见不鲜。
由于同步电动机的频繁损坏。
直接影响安全、可靠、经济、连续及稳定运行,严重影响单位的经济效益。
本文阐述同步电动机频繁损坏的根本原因不在电动机本身,而在分立元件励磁装置技术性能太差。
针对分立元件励磁装置技术性能的缺陷,提出切实可行,行之有效的改造技术措施。
关键词:同步电动机励磁装置损坏脉振失步一、同步电动机运行中经常发生的问题甘肃景电管理局一、二期工程共有同步电动机63 台,其中2240KW 同步电动机24 台;2000KW 同步电动机16 台;1400KW 同步电动机23 台。
经过多年运行发现,同步电动机损坏主要表现在:定子绕组端部绑线崩断,绝缘蹭坏,连接处开焊;导线在槽口处及端点断裂,齿压板松动,进而引起短路;转子励磁绕组接头处产生裂纹,开焊;短路环开焊;局部过热烤焦绝缘;转子磁级的燕尾楔松动,退出;转子线圈绝缘损伤;起动绕组笼条断裂;电刷滑环松动;风叶裂断;定子铁芯松动,运行中噪声增大等故障按照电机的正常使用寿命(指线圈)应在20 年左右,一般电机运行所带负载及温升等主要技术指标均在额定值以下,因此电机的正常使用寿命还应更长些。
但据统计所损坏的同步电动机,运行时间大多在10 年以下,有的仅运行2~3 年;有的电动机刚大修好,投入运行不到半年又再次严重损坏。
电机损坏率高,人们一般认为是电动机制造质量问题,把问题归结到电机制造厂。
为此多家电机制造厂,在制造工艺中对某些环节、部位进行加强措施,但效果并不显著,电机损坏事故仍不断出现多年来,我们通过对本单位同步电动机及励磁装置运行长期统计、分析和研究,到许多厂家和单位了解同步电动机运行情况,对大量调查研究数据进行数理统计分析;对电机损坏现象作技术分析研究;对电机的起动过程、投励过程、灭磁过程、正常运行中的各种典型状态波形进行摄片,对所摄波形特征进行分析;上述各项分析研究结果表明导致电机损坏的原因不在电机本身,其根本原因在电动机外部,是电动机所配励磁装置只能满足一般基本使用功能,其技术性能很差所致1、目前所用的可控硅励磁装置,电机每次起动均受损甘肃景电管理局一期工程同步电动机励磁装置主电路为桥式半控励磁装置,其主电路(图l)所示图1 半控桥式励磁装置主回图2 使用半控桥式励磁装置电机起动时转子回路波电机在起冲过程中,存在滑差,在转子线圈内将感应一交变电势,其正半波通过Z Q 形成回路,产生+if;而其负半波则通KQ 及RF 回路,产生-if,如(图-2)所示。
电机损坏的常见原因及修复方式电机作为各种设备和机械的重要组成部分,常常承担着重要的驱动功能。
然而,由于长期使用、不当操作或其他原因,电机可能会出现损坏情况。
本文将介绍电机常见的损坏原因,并提供一些常用的修复方式,以帮助读者更好地维护和修复电机。
首先,电机损坏的原因可以归结为以下几个方面:1. 过载:过载是电机损坏的主要原因之一。
当电机承受超过其额定负载的工作时,会导致电机过热,磨损和损坏。
因此,严格遵守电机的额定负载是延长电机寿命的重要步骤。
2. 过热:过热是引起电机损坏的另一个常见原因。
长时间高负荷运行、不良的通风条件或电机内部散热系统故障可能导致电机过热。
过热会使电机的绝缘材料老化,减弱磁场,损坏轴承等。
因此,保持良好的通风和散热条件对于电机的正常工作至关重要。
3. 渗水和潮湿环境:电机通常安装在各种环境下,包括潮湿的场所。
如果电机的密封性不佳或电机暴露在潮湿环境中,可能会导致渗水和潮湿。
水分会损坏电机的绝缘材料和内部零部件,引起电机短路和损坏。
因此,为了避免这种情况,我们应该注意电机的安装位置,确保其远离水源,并定期检查和维护电机的密封性。
4. 受损的绝缘材料:电机的绝缘材料起到保护电机内部部件的作用。
然而,长时间的使用和过热等因素可能导致绝缘材料老化、破裂或腐蚀。
当绝缘材料受损时,电机容易发生短路、漏电等问题。
因此,定期检查绝缘材料的状况,并及时更换受损的绝缘材料是重要的维护和修复措施。
接下来,让我们了解一些常见的电机修复方式:1. 清洁和保养:定期清洁电机是保持其正常工作状态的重要措施。
可以使用软刷子或吹风机除去尘土和杂质,并确保通风口畅通无阻。
此外,定期检查电机的密封性、绝缘材料和轴承状况,并及时更换受损的部件。
2. 热保护装置的使用:一些电机在设计中配备了热保护装置,可监测电机的温度。
当电机过热时,热保护装置会自动切断电源,以保护电机免受进一步损坏。
因此,在购买和安装电机时,了解和选择带有热保护装置的电机是明智的选择。
同步电动机经常出现故障及原因分析引言同步电动机是一种常用的电动机类型,用于驱动各种机械设备。
然而,同步电动机在使用过程中经常出现故障,给生产和维护带来很大困扰。
本文将分析同步电动机经常出现的故障,并对其原因进行详细分析。
故障一:电机启动困难同步电动机在启动过程中经常出现困难的现象。
主要原因有以下几点:1.电源电压不稳定:当电源的电压波动较大时,同步电动机启动时需要的起动电流可能无法得到满足,导致启动困难。
2.电机绕组故障:同步电动机的绕组可能出现接线不良、短路或断路等故障,这些故障会导致电机启动困难。
3.样机负载过重:如果同步电动机要驱动的负载过重,超过了电机的额定负载能力,那么电机在启动时会遇到困难。
故障二:电机运行不稳定同步电动机在运行过程中可能出现不稳定的现象,主要原因包括:1.电源电压不稳定:与电机启动困难类似,电源电压的不稳定性也会导致电机运行不稳定。
2.负载扰动:如果同步电动机要驱动的负载具有周期性的扰动,如振动或冲击负载,那么电机在运行时可能会受到影响,导致运行不稳定。
3.轴承损坏:若同步电动机的轴承损坏,轴承在运行过程中会产生杂音和振动,从而导致电机运行不稳定。
故障三:电机发热过高同步电动机在运行过程中可能发热过高,导致机械设备无法正常工作。
主要原因有以下几点:1.负载过重:负载过重会导致同步电动机在运行时需要消耗更多的能量,进而产生过多的热量,导致发热过高。
2.冷却系统故障:同步电动机的冷却系统如果存在故障,如冷却风扇堵塞或冷却液泄漏,会导致电机发热不及时,进而导致发热过高。
3.电机绝缘不良:同步电动机的绝缘如果不良,电机在运行时会产生电流泄漏,从而导致发热过高。
故障四:电机噪音大同步电动机在运行过程中可能会发出较大的噪音,给工作环境带来不便。
主要原因有以下几点:1.轴承损坏:同步电动机的轴承损坏会导致轴承在运行时发出噪音,从而导致电机噪音大。
2.齿轮磨损:如果同步电动机存在齿轮传动机构,这些齿轮在长时间运行后可能出现磨损,进而导致噪音大。
同步电动机频繁损坏的原因及解决的技术措施文章摘要:同步电动机运行中存在的问题及解决的一、同步电动机运行中经常发生的问题甘肃景电管理局一、二期工程共有同步电动机63台,其中2240KW同步电动机24台。
2000KW同步电动机16台。
1400KW同步电动机23台。
经过多年运行发现,同步电动机损坏主要表现在:定子绕组端部绑线崩断,绝缘蹭坏.. QQ交流群:7919575 1920583 TAG:∙同步电动机∙运行∙电机∙回路详细内容:一、同步电动机运行中经常发生的问题甘肃景电管理局一、二期工程共有同步电动机63台,其中2240KW同步电动机24台;2000KW同步电动机16台;1400KW同步电动机23台。
经过多年运行发现,同步电动机损坏主要表现在:定子绕组端部绑线崩断,绝缘蹭坏,连接处开焊;导线在槽口处及端点断裂,齿压板松动,进而引起短路;转子励磁绕组接头处产生裂纹,开焊;短路环开焊;局部过热烤焦绝缘;转子磁级的燕尾楔松动,退出;转子线圈绝缘损伤;起动绕组笼条断裂;电刷滑环松动;风叶裂断;定子铁芯松动,运行中噪声增大等故障。
按照电机的正常使用寿命(指线圈)应在20年左右,一般电机运行所带负载及温升等主要技术指标均在额定值以下,因此电机的正常使用寿命还应更长些。
但据统计所损坏的同步电动机,运行时间大多在10年以下,有的仅运行2~3年;有的电动机刚大修好,投入运行不到半年又再次严重损坏。
电机损坏率高,人们一般认为是电动机制造质量问题,把问题归结到电机制造厂。
为此多家电机制造厂,在制造工艺中对某些环节、部位进行加强措施,但效果并不显著,电机损坏事故仍不断出现。
多年来,我们通过对本单位同步电动机及励磁装置运行长期统计、分析和研究,到许多厂家和单位了解同步电动机运行情况,对大量调查研究数据进行数理统计分析;对电机损坏现象作技术分析研究;对电机的起动过程、投励过程、灭磁过程、正常运行中的各种典型状态波形进行摄片,对所摄波形特征进行分析;上述各项分析研究结果表明:导致电机损坏的原因不在电机本身,其根本原因在电动机外部,是电动机所配励磁装置只能满足一般基本使用功能,其技术性能很差所致。
1、目前所用的可控硅励磁装置,电机每次起动均受损伤甘肃景电管理局一期工程同步电动机励磁装置主电路为桥式半控励磁装置,其主电路(图l)所示。
图1半控桥式励磁装置主回路图2使用半控桥式励磁装置电机起动时转子回路波形电机在起冲过程中,存在滑差,在转子线圈内将感应一交变电势,其正半波通过Z Q 形成回路,产生+if;而其负半波则通KQ及RF回路,产生-if,如(图-2)所示。
由于电路的不对称,形成+if与-if电流不对称,定子电流也因此而强烈脉动,电机将遭受脉振转矩强烈振动,甚至在整个厂房内都可以听到电机起动过程发出的强烈振动声。
这种声音一直持续到电机起动结束才消失,电机起动过程所受强烈脉振是电机损伤的重要原因之一。
电机起动过程中定子电流及转子电流变化波形如(图-3)及(图-2)所示。
图3电机起动过程中定子电流波形甘肃景电管理局二期工程同步电动机励磁装置主电路是全控桥(图-4),随着电机起动过程滑差减小,转子线圈内感应电势逐步减小,当转速达到50%以上时,励磁回路感应电流负半波通路不畅,将处于时通时断,似通非通状态,同样形成+if与-if电流不对称,由此同样形成脉振转矩,造成电机产生强烈振动,损坏电机。
图4全控桥式励磁装置主回路无论是全控桥,还是半控桥,电机起动过程投励时往往听到一声沉闷的冲击声,且起动投励时投励电流越大,声音越响。
一般可用减小励磁电流的方法来减轻电机的冲击,待电机起动结束后,方将励磁调正常。
这是由于目前所用的可控硅励磁装置投励时所选择的“转子位置角”极不合理。
这种冲击,同样使电机遭受损伤。
由于可控硅励磁装置本身存在的上述缺陷,使电机在每次起动过程中均遭受强烈脉振,在投励时遭受冲击损伤,但并不是一次就使电机当场损坏,而是每次启动都使电机产生疲劳效应,造成电机内部暗伤,并逐步累积,发展成电机的内部故障。
上述电机起动过程中所出现的脉振,投励时受的冲击,是由于励磁装置起动回路及投励环节设计不合理所造成,通过改善起动回路及投励时合理选择转子位置角,起动过程中的脉振和投励冲击现象完全可以消除。
2、分立元件可控硅励磁装置无可靠的失步保护装置,使电机不断受到失步危害损坏。
分离元件可控硅励磁装置采用GL型反时限继电器或用DL继电器组成的定时限过流保护兼作失步保护,而电机“过负荷”与电机“失步“是完全不同的两个概念,通过分析电机失步时的暂态过程,现场试验及实拍的电机失步暂态波形,可以充分证明:用过负荷继电器兼作失步保护,当电机失步时,它不能动作,有的虽能动作,但动作时延大大加长,实际上起不到保护电机作用。
同步电机的失步事故可分为三类:即欠励失步、过励失步和断电失步。
欠励失步是由于励磁系统的种种原因,使同步电动机的励磁绕组失去直流励磁或严重欠励磁,转子磁场滞后旋转磁场很大角度(图5-a)使同步电动机失去静态稳定,滑出同步。
电动机发生欠励失步时,丢转不明显,负载基本不变,定子电流过流不大,电机无明显异常声音,GL型继电器往往拒动或动作时间大大加长。
欠励失步一般不能被值班人员及时发现,待发现电机冒烟时,电机已失步了相当长时间,并已造成了电机或励磁装置的损伤损坏。
电机的欠励失步,大多不当初损坏电机,而是造成电机设备的内部暗伤,经常出现电机冒烟后,查不出毛病,电机还能再投入运行。
但线棒的绝缘已受了很大的损伤。
欠励失步主要会引起电机转子绕组,尤其是起动绕组(阻尼条)的过热、变形、开焊,甚至波及到定子绕组端部。
电机欠励失步时在转子回路还会产生高电压,造成励磁装置主回路元件损坏,引起灭磁电阻发热。
严重时甚至造成整台励磁装置烧坏事故。
过励失步,是由于励磁装置故障或调节不当等原因造成励磁电流增大,电机在过励失步时,励磁系统虽仍有直流励磁,但励磁电流及定子电流都很大并且产生强烈脉振,转子磁场超前旋转磁场很大角度(图5-b),有时甚至产生电磁共振和机械共振。
过励失步大多引起电机产生疲劳效应,引起电机内部暗伤,并逐步积累和发展。
过励失步所造成电机损伤主要表现在:定子绕组绑线崩断,导线变酥,线圈表面绝缘层被振伤,并逐步由过热而烤焦、烧坏,甚至发展成短路;转子环连接部位开焊变形;转子磁极的燕尾楔松动,退出;电刷滑环松动;定了铁芯松动。
运行中噪声增大;严重时甚至出现断轴事故。
由于电机和水泵是同轴运行,电机的强烈脉振,同样会波及到水泵损伤,如紧固螺丝断裂等。
断电失步是由于供电系统自动重合闸ZCH装置或备用电源自动BZT装置动作,及人工切换电源,使交流电机供电电源输送渠道短暂中断而导致。
它对电机的危害是非同期冲击。
这种冲击的大小,与系统容量,线路组抗,电源中断时间、负载性质,特别是与电源重新恢复瞬间的电气分离角有关。
所以这种冲击有可能使电机当场损坏,也有可能根本感觉不到。
这种运行状态是最为危险的。
3、分离元件可控硅励磁装置,控制部分技术性能太差,同样影响电动机使用寿命。
在多年使用可控硅励磁装置中感到,励磁装置故障率太高,经常出现起动可控硅KQ 误导通,插件接触不良,脉冲丢失,三相电流丢波缺相,不平衡,励磁电流、电压不稳定,甚至直接引起电机失励等故障,这是由于该励磁装置的控制部分存在很多缺陷,电机运行的可靠性也因此得不到保障,它同样是引起电机损伤的重要原因。
二、为了减少同步电动机频繁损坏所采取的技改措施同步电动机故障率高,据统计绝大部分都是励磁装置技术性能太差所导致。
要提高同步电动机运行的可靠性,必须对老式励磁装置用较少的投资进行适当改造,消除电机起动过程中的脉振、投励的冲击,增装可靠的的失步保护,解决运行中原控制插件经常出现接插件接触不良、欠励、缺相、丢波、三相不平衡、励磁电流、电压不稳定、灭磁性能差等技术问题。
鉴于上述情况,我们和甘肃省科学院科技开发中心有关专家经过分析、研究、攻关、针对造成电机损坏的根本原因,研制成功WJ-KLF10系列同步电动机综合控制器,并以此作为核心控制部件,成功地对原励磁装置进行了技术改造。
在制定对老式励磁装置改造方案时,充分考虑工厂现场的实际应用情况,采用现代控制技术及理论,吸取国内外励磁装置制作厂商众家之长,做到设计原理新颖成熟、功能齐全、控制手段先进、现场改造方便、投入资金少、运行可靠、维修简便。
1、改造的励磁装置在技术上的主要特点我们对原励磁装置进行改造时,保留原励磁装置上的整流变压器(部分变压器需要对其变化及接法作一些改动)、快速熔断器、二极管、可控硅等元件。
主回路基本上没有改变。
而原控制插件由于存在种种缺陷,采用WJ-KLF10系列同步电动机综合控制器替代,该控制器设计原理新颖,并采用先进的微机控制技术,功能完善,操作方便,性能稳定可靠,寿命长,信号显示系统直观,,有利于运行操作人员监控。
其外观尺寸与原控制插件箱大小相仿,正好安置于原控制插件位置上,安装接线十分方便。
改造后同步电动机励磁装置在技术上具有以下特点:(1)改造后电机在异步驱动过程中平滑、快速,完全消除采用老式励磁屏在电机异步暂态过程中所存在的脉振,满足带载起动及再整步的要求。
(2)投励按照“准角强励整步”的原则设计,并具有强励磁整步的功能,电机拉入同步的过程平滑、快速、可靠。
(3)具有先进完善的过励失步,欠励失步保护系统,保证电机发生过励失步和欠励失步时,快速动作,以免电机受损伤。
(4)在电机失步后,具有带载自动再整步的功能,整个过程平滑、快速(仅需数秒种)不损伤电机,不必减负载,并设有后备保护环节,以保证电机的安全运行。
(5)具有独立可靠的灭磁系统,使电机在遇到故障被迫跳闸停机时,明显减少其损伤程度。
(6)输出励磁电压和励磁电流的调节范围为电动机额定励磁电压和额定励磁电流的30%~120%并且连续可调,在调整范围内调整励磁参数,电动机不会失步。
(7)具有三相自动平衡系统,即在正常励磁范围内不需调试,励磁装置输出电压波形始终三相平衡,一旦出于外部原因造成丢波、失控(如断线,快熔熔断等),装置具有自动报警系统。
(8)所有控制过程均自动处理,且有完整的信号系统,当电机出现失步,再整步后备保护跳闸、励磁出现失控、装置是否运行正常等均有信号指示。
(9)采用分级整定灭磁可控硅的开通电压,投励后正常运行时灭磁电阻处于“冷态”。
当出现过电压情况开通,装置在过电压消失后有自动关断系统。
(10)综合控制器能指示自身是否发生故障。
2、经改造后励磁装置工作原理原理方框图如图6所示(1)主电路:改造后的励磁装置其主电路采用无续流二级管的新型三相桥式全控整流电路(图7所示),线路简洁、可靠、通过合理选配灭磁电阻RF,分级整定KQ的开通电压,当电机在异步驱动状态时,使KQ在较低电压下便开通,电动机具有良好的异步驱动特性,有效地消除了原励磁屏在电机异步暂态过程中所存在的脉振,满足带载起动及再整步的要求;而当电机在同步运行状态时,KQ在过电压情况下才开通,既起到保护元器件的作用,又使电机在正常同步运行时,KQ不易误导通。