三相異步電動(dòng)機(jī)電流異常運(yùn)行分析

安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)公司李順吉駱洪濤陳燕

三相異步電動(dòng)機(jī)電流異常運(yùn)行分析

安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)公司李順吉駱洪濤陳燕

安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)公司2800m3高爐重力除塵器螺旋輸灰機(jī)電機(jī)型號(hào)為YZ160L-6，額定功率15kW，星形接法。2009年檢修更換電機(jī)后，在試運(yùn)行過(guò)程中頻繁出現(xiàn)熱繼電器動(dòng)作保護(hù)跳閘現(xiàn)象，很有可能是電機(jī)缺相運(yùn)行所造成的。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，電機(jī)三相電源線接錯(cuò)，誤將電源N線與A相和B相接入電機(jī)，更正三相電源接線后，電機(jī)恢復(fù)正常。本文中，筆者對(duì)這種異常現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并提出預(yù)防措施。

一、異常現(xiàn)象分析

根據(jù)資料，缺相運(yùn)行是常見(jiàn)故障之一，三相電源中只要有一相斷路就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。缺相運(yùn)行可能由于線路上熔斷器熔體熔斷，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)或?qū)Ь€接頭接觸不良等原因造成。三相電動(dòng)機(jī)缺一相電源后如在停止?fàn)顟B(tài)，由于合成轉(zhuǎn)矩為零因而堵轉(zhuǎn)（無(wú)法啟動(dòng)）。電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流比正常工作的電流大很多，因此在這種情況下，接通電源時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或多次頻繁地接通電源啟動(dòng)將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀。運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)缺一相時(shí)，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小，還可維持運(yùn)轉(zhuǎn)，僅轉(zhuǎn)速略有下降，并發(fā)出異常響聲，負(fù)載重時(shí)，運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)使電動(dòng)機(jī)繞組燒毀。電機(jī)三相電源線接錯(cuò)也會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)實(shí)際電源錯(cuò)誤接線如圖1。

利用疊加原理對(duì)三相電壓、電流進(jìn)行分析。疊加原理即在線性電路中，任一點(diǎn)的電壓等于各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)在該點(diǎn)電壓的疊加，任一支路電流等于各個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)在該支路產(chǎn)生電流的疊加。

通過(guò)上述理論計(jì)算得電機(jī)星形點(diǎn)端電壓為電源相電壓的1 /3，即73.33V。

接火線相繞組的電壓為接零（N）相繞組的電壓的2.647倍。A、B相單獨(dú)作用原理和電流矢量圖如圖2。

由圖2可知：A相電流IA=IA1-IA2

B相電流IB=IB2-IB1，

N相電流IN=-IN1-IN2。

同理，接火線相繞組的電流為接零（N）相繞組的電流的2.647倍。

由上述分析可知，在該錯(cuò)誤接線方式時(shí)，加在電機(jī)上的電源為三相不對(duì)稱電壓（含正序、負(fù)序和零序分量），電機(jī)仍能產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在輕載情況下，可以啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，接火（A、B）線兩相電流較大，為接零（N）線相電流的2.647倍，與負(fù)載大小無(wú)關(guān)，近似于電機(jī)單相運(yùn)行狀態(tài)。

二、預(yù)防措施

關(guān)于電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行的保護(hù)問(wèn)題，近年來(lái)各地提出很多方案，基本上可以歸納為兩大類：一類是安裝電動(dòng)機(jī)一相熔斷的信號(hào)指示，另一類是利用晶體管構(gòu)成的負(fù)序保護(hù)。采用這些方法，也有一定效果，但仍不夠完善，因此推廣應(yīng)用還不普遍。為此可以采用雙組熔斷器，構(gòu)成比較簡(jiǎn)單而又可靠的電動(dòng)機(jī)兩相保護(hù)。

大量實(shí)踐證明，要防止電動(dòng)機(jī)兩相運(yùn)行，只有加強(qiáng)監(jiān)視，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注意發(fā)現(xiàn)缺相運(yùn)行的異常現(xiàn)象，及時(shí)切除兩相運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，確保電動(dòng)機(jī)的安全可靠運(yùn)行。根據(jù)上述分析結(jié)果，采用熱繼電器可以保護(hù)兩相一零的錯(cuò)誤接線導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)異常運(yùn)行，在檢查處理該故障時(shí)要與電機(jī)單相故障運(yùn)行產(chǎn)生的現(xiàn)象區(qū)別對(duì)待