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异步电动机串接频敏变阻器进行启动的特点及设备故障检修
时间:2021-03-05 09:02:40 点击次数:27

转子绕组串接频敏变阻器的起动

绕线转子异步电动机的起动分为转子串电阻和转子串频敏变阻器两种方法。

绕线异步电动机若转子回路串入适当的电阻,既限制起动电流,又能增大起动转矩,同时克服了笼型异步电动机的起动电流大,起动转矩不大的缺点,这种起动方式适用于大,中容量异步电动机重载起动,但是采用转子串接电阻时,电气设备较多,随着转速的提高当逐段减小起动电阻时,转矩突然增大会产生机械冲击。若想在起动过程中保持有效的起动转矩且起动平稳,则必须采用较多的起动级数,这必然导致起动设备复杂化,为了克服间题现多采用频敏变阻器起动。

转子凹路串人获敏交旺器起动的特点是;责缴变阻器的电阻能随着转速的上升面自动平滑的减少,使电动机能平稳地起动。频敏变阻器由铁心和绕组两个部分组成,一般成三柱式,每个柱上有个绕组,实际是一个特殊的三相铁心电抗器,通常接成星形然后接入转组中。

2B频敏变阻器每相的等效电路,其中R1为频敏变阻的电阻,Xm为铁心绕组的电抗,Rm为反映损耗的等效电阻,因为频敏变阻器的恢心用厚钢板制成,所以铁损较大,对应的Rm也较大

 

用频敏变阻器起动的过程如下:如图2。触点S2断开转子串人频敏变阻器,当触点S1闭合时,电动机接触通电源开始起动的瞬间N=o,S=1转子电流频率F1=SF1=F1(最大),敏变阻器的铁心中与频率平方成正比的涡流损耗最大,既铁损耗大,反映损耗大小的等效电阻Rm大。此时,相当与转子回路中串入一个较大的电阻。起动过程中,随着n上升s减小f2=sf1,逐渐减小,毅敏变阻器的铁损耗逐渐减小,Rm也随之减小,这相当于在起动过程中逐渐切除转子回路串人的电阻。起动结束后触点S2闭合切除颓敏变阻器,转子电路直接短路。因为:频敏变阻器的等效电阻R加是随f2的变化自动变化的,因此称为"频敏”变阻器。它相当于一种无触点的变阻器。在起动过程中它能自动、无地减小电阻,如果参数选择适当,可以在起动过程中保持转矩进似不变,使起动过程平稳、快速。

由于频敏变阻器的功率因数较低(COSp0.75),所以在相同的起动转矩下,电动机采用频敏变阻器起动时的起动电流要比采用起动变阻器大。且其起动转矩只能达到最大转矩的50~60%起动转矩。因其结构简单,材料和加工要求较低,使用寿命长,维护方便面被广泛采用。用于轻载起动和不频裳起动的设备上其优点更为明显。

 

电动机转子绕组串接频敏变阻器故障的排除

在实际的生产当中。电动机转子绕组串接颍敏变阻器起动运行常见的故障有电火花过大,集电环被电弧严重灼伤,电动机振动大,频敏变阻器温度过高冷却不下等,产生的原因分析及处理方法如下:

(1)起动运行中产生电火花过大。多数情况下是由于电刷不在集电环的中线上,电刷严重磨偏发生歪斜,电刷接触不良;压力过小,前后压力不;电刷开裂,电刷与集电环接触面减小;接触面有污物等原因所生成的。因此,在日常的工作中要加强对设备的巡回检查。首先,要观察电动机在启动、空载和负载情况下是否有曾火花现象。其次,电刷在刷握中有无摇动或滞塞现象,以及电刷是否因集电环磨损﹑变形、电刷太松等原因造成电火花的异常出现。

(2)集电环被电弧严重灼伤。出现此类现象是因为检查发现,处理问题不及时,致使电动机在异素状态下长时间运行,被强大的电火花严重灼伤所致。严格地讲,它是有电火花进一步造成电气事故的结果,这是极为严重的故障,更是日常维修保养工作中应极力制止避免出现的现象。结合在实际工作中处理的该类故障﹐总结分析主要是因为下列原因造成:电刷的压力过松,刷架紧固螺栓松动,压力角发生明显变化,集电环与电刷的接触面积大大减小;电刷长度磨损过限;电刷开裂、卡死在剧握中或造成电刷翻转,与集电环非正常接触;电刷与绕组导线的连接松动或接线鼻断裂,致使某相转子绕组的启动电流只能通过一只电刷导人频敏变阻器,电流成倍增长造咸集电环被严重灼伤。出现这-故障后,维修工艺复杂.维修工作用时太长,整个系统都将停产,将会严重影响正常的生产秩序。

在日常巡回检查中,检查电刷表面有无异状,有无沙粒造咸集电环的磨损,集电环、刷架,电刷接触面清剧干净,接触镜面是否小于70%,当接触镜面达不到要求时,00号玻璃砂纸贴在集电环上面朝电刷转动转子进行研磨,经研磨使电刷与集电环的接触面达80%以上。电刷磨损超过全长60%时就要更换,但不可在某一相上同时成对更换。当集电环严重灼伤或划伤,伤痕深度超过0.5mm,表面烧伤或机械损伤等原因造成凹凸不平经研磨仍无法消除缺陷时,就应在车床上车修,切削时车刀要锋利,并在高速旋转情况下抛光集电环表面,使集电环表面粗糙度达到Ra1.6um,最低应达到Ra3.2um,加工后集电环与轴的同轴度不应超过0.02-0.03mm,

(3)电动机振动过大。因JR-117-3电动机功率为80千瓦质量较大,如果地基不平紧围不牢,传动带过紧都是导致电动机产生振动的直接原因。存在地基不平紧固不牢的主要原因是地基钢结构滑道断裂地脚紧固螺栓有被振断现象,造成电动机在不平衡状态下运行。分析成因,最终极有可能在安装v紧固地脚螺栓时的预紧力过大或过松,平时检查不认真所致。

预紧力过大会造成螺桧受到轴向过度拉伸,超过疲劳极限后强度大为降低,在与螺母连接处容易断裂,便达不到紧固的目的,预紧力过松电动机在运行时不能保证与地基的紧固为一体产生窜动。同样对螺栓造成意外的损害,不及时处理将会致使螺栓断裂,故障进步发展下去,电动机长时间在钢结构滑道上跳动,强大的冲击力极易将电动机基础滑道振断。转动带过紧产生的振动可通过及时的调整来予以解决。

(4)频敏变阻器温度过高冷却不下来,这一现象一般是不易出的,因此,一且出现该故障时,处理的方法和理论依据.较少。回顾多年的现场检修经验所得到的有效的措施,可归纳为以下几点电动机在重负荷状况下强行颊繁起动,转子绕组在强大的起动电流的作用下温度异常升高。平时应加强操作人员的业务能熟悉设备的特性,正确操作,确需繁起时,也应尽量延长再次起动的间歇时间。

当现场处理电动机正常运行时癀敏变阻器温度降不下来,最终查到的原因是:在正常工作状态下切除频敏变阻器的接触器主触头被电弧烧伤并可看到直径达到0.5~0.8m的金属颗粒,这使得该接触器在吸合时,三对主触头的超程不同步,造成其中的一相或两相接触不良,或动静触头接触面及压力达不到要求。因此使得转子绕组的三相电流不平衡,致使转子绕组与串接的频敏变阻器铁心产生过高的温度,更甚者有可能会出现转子绕组在电动机带负荷运行中无法彻底切除颊敏变阻器,使得频敏变阻器长时间处在运行的状态。

此外,也因考虑环境溢度对其带来的影响,尤其是夏季因注意室内通风和设备的除尘工作。在日常的维护中,要加强巡查,要注意能线式异步电动机集电环、电刷的状况,i发生异常情况要及时停车检查。'汇报隐患或不正常状况,并立即组织维修电工及时处理;定期对接触器﹑热继电器等控制保护装置进行仔细查,确保良好的工作状况;发现触点烧毛,出现斑痕或飞溅的金属熔渣时,要及时进行修复或更换,并经常观察继电设备的开距和超程,如不符合要求时,要及时组织工作人员及时进行必要的安装和调整。