繞線電動機運行中常見問題的分析

孫建松

（唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司，唐山市 063200）

繞線式電動機由于具有啟動轉矩大、啟動電流可以通過轉子串聯(lián)電阻來減小啟動電流等優(yōu)點而廣泛應用。我公司擁有4條年產60萬噸礦粉的立磨生產線，磨機主電機全部采用型號為YRK900-6、10kV、3000kW的繞線式電動機。在近幾年的生產應用中，主電機出現(xiàn)過以下一系列問題，通過分析排查，找到了故障原因并進行針對性的檢修和維護，本文就此總結如下。

1 電動機無法正常啟動

俗話說“機械設備怕停，電氣設備怕開”，實際生產中也確實如此。一般而言，繞線式電動機不啟動，可以從接線錯誤、電壓不符合電機銘牌要求、保護裝置跳閘、啟動設備存在問題、定轉子繞組故障、啟動負荷大等幾個方面入手查找原因。

生產過程中正常停機之后再次啟動，一般不會出現(xiàn)因接線錯誤而導致的電機無法正常啟動的情況，而對于新安裝或大修后重新接線的繞線式電機往往容易出現(xiàn)接線錯誤。這里所指的接線錯誤，主要是指具有差動保護功能的電機側電流互感器與配電柜之間的接線錯誤。如果在實際接線過程中發(fā)生了這種情況，會在電機啟動時因保護裝置報差動故障而跳閘。因而在電機側互感器與配電柜側互感器接線時，應特別注意安裝在不同位置的兩個互感器所檢測的電流為電動機同一相繞組，方可作為差動保護的同一相接入電動機保護裝置。

繞線式電動機均為中高壓電氣設備，在實際中很少發(fā)生因為電壓問題導致設備無法開啟的情況，除非有多臺設備同時開啟，導致電源電壓降低較大而不能正常開啟。

保護裝置跳閘是繞線式電動機無法正常開啟的最常見也是最主要原因。啟動過程中保護裝置跳閘一般是因為過流保護和差動保護。導致過流保護的原因有以下三種：（1）保護裝置過流保護值設定不合理。（2）負荷過大或存在機械連接故障。（3）繞線式電機本身或者是啟動裝置存在故障。

當繞線式電動機在啟動過程中發(fā)生因過流而使保護裝置發(fā)出跳閘信號時，應首先檢查過流保護值設定是否合理。一般來說，繞線式電動機啟動電流為額定電流的3到5倍，而保護裝置對電機電流保護設定分為電流速斷保護和過流保護。在電機啟動過程中，電流速斷高值起主要保護作用，因而此時只需檢查速斷高值是否過低，如果低于額定電流的5倍時，可以按照保護裝置說明書的要求進行適當放大。放大后，在確認電動機及相關設備無其它故障時，可再次進行啟動；其次檢查判斷是否是因為電動機負荷過大或者機械故障導致的過流跳閘。這種情況一般發(fā)生在正常運轉時設備突然停機，再次開啟時跳閘，此時應該把慢轉電機（主要用于立磨檢修及在線堆焊，位于繞線電機非負荷側，通過對輪與電動機進行連接）掛到電動機上，以此判斷是否是因為繞線式電動機所拖動的機械設備故障導致電機無法啟動。如果排除機械故障，可用慢轉電機拖動繞線式電機運轉半個小時左右時間后，進行繞線式電機的再次啟動；最后檢查電機本身或者電動機啟動設備故障導致保護裝置過流保護。一般情況下，如果是繞線式電動機本身或啟動設備故障導致的過流保護，往往會伴隨著差動保護。此時需要詳細查明到底是哪部分出現(xiàn)了問題。對于繞線式電機本身，可以通過搖表（應采用2500V搖表）對繞線式電機定子繞組及轉子繞組進行絕緣檢測，如果存在絕緣較低或者差別較大的情況，需要通過專門實驗予以檢測判定。繞線式電動機一般通過液體變阻器進行啟動，我公司曾經發(fā)生過因液體變阻器靜極板脫落導致電機無法啟動的情況。因而當繞線電動機無法正常啟動時，作為啟動設備的液體變阻器也是重要檢查項目。

保護裝置因差動保護而導致主電機無法正常啟動的原因中，除了電機本身的故障外，大多數(shù)情況是因為差動保護線路原因造成的。實際生產過程中，由于立磨震動大等原因，容易發(fā)生因電機側電流互感器接線端子松動而導致的差動保護跳閘，因而在平時設備檢修時，應把對電機側互感器接線端子緊固作為一項重要檢修內容。

2 電機過熱

在正常運行中，電機過熱的原因有以下幾點：電壓過高或過低、過載、冷卻風量不足、電機自身故障等。

因電源電壓過高或過低原因導致的繞線電機過熱的情況很少發(fā)生，而電機本身故障原因導致的電機過熱，可以通過運轉電流的變化及電機保護裝置來進行檢查判斷。因冷卻風量不足導致的電機過熱是最常見的原因。繞線式電機冷卻風是由裝在電機軸上的風扇隨著電機轉動而產生的，并通過電機殼體頂端的風道吹向電機繞組，從而達到對電機降溫的目的。由于礦渣粉生產現(xiàn)場粉塵相對較大，經年累月的運行，容易造成風道堵塞。因而應定期對繞線式電動機的通風道進行沖刷清洗。

3 集電環(huán)燒壞和電刷跳火花

繞線式電動機與鼠籠型電動機的主要區(qū)別，在于繞線電動機轉子繞組三根端線連接到裝在轉軸上的三個銅質或者鋼質滑環(huán)上，通過電刷與外電路相連接。繞線式電動機的這種獨特結構就導致了容易發(fā)生集電環(huán)燒壞和電刷跳火花等情況。一般而言，產生這種情況的原因是：電刷與集電環(huán)磨合不好、電刷不能全面接觸集電環(huán)表面、電刷與刷盒配合不好（過松或過緊）、電刷壓力不合適、電刷數(shù)量不合理、集電環(huán)橢圓等。

如果有電刷與集電環(huán)表面的接觸面積達不到70%以上時，接觸面較好的電刷流過電流量較大，發(fā)熱量較多，容易出現(xiàn)電刷刷辮燒毀的情況，從而進一步加重其他電刷的負荷，嚴重時會燒毀整相電刷及損壞滑環(huán)。所以在繞線式電動機日常維護時，應特別注意電刷與集電環(huán)接觸面積是否完好。當使用的電刷生產批次不同，可能會由于電刷成份配比的差異，也容易造成電刷及集電環(huán)損壞，所以在更換電刷時應盡量使用同一生產批次。

另外，當電刷與刷盒配合過松時，容易導致電刷在刷盒內跳動而產生火花；過緊時，電刷在刷盒內活動量太小，容易卡死而導致集電環(huán)過熱損壞。當電刷壓力小時，電刷容易跳動而產生火花；壓力太大時，電刷與集電環(huán)摩擦力增大，容易過熱而導致集電環(huán)損壞。

綜上所述，由于繞線式電動機自身的結構特點，需要在使用中進行針對性的維修和保養(yǎng)，以確保生產設備的正常穩(wěn)定運行。