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 电机故障处理,

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北雪雪纷飞
至圣

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楼主    2017-05-15 08:24:28
主题:电机故障处理, 精华帖  精编帖 

在征文故事中简单介绍了由于电机三相电流不平衡导致的停机事故,

http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1395000&b_id=80&b_sid=15&s_id=&num=0#anch

拆除的第一台电机,确认是电机引线的问题,线圈与引线的接头处,一相马上烧断了,不是电缆接线处。

拆除的第二台电机,新电机可能是本身电机轴承质量的问题。,

电机功率为400kw    4极电机,额定电流706A。。平时电流600A左右。

这个电机由于工艺的原因,有时会过载,达1000A,,变频器过载停机,但正常时电流在额定一以下。。

电机缺相有好几种情况,,为了更好的理解,图解释一下,


这次是电动机内部绕组中的一根引线接触不良,导致的一相电流峰值,导致的三相电流严重的不平衡。

由于是三角形连接,一旦一相相绕组出现了断线情况,那么电动机中一相的相电流值为0,剩下的两相的相电流就会有相差120电角度的电流值存在。如果说,我们保证电流值不会超过额定的电流值,那么利用这种接法,定子在缺相运行的情况下,电动机的运行功率只有三相运行时的2/3,同样的,带有一定负载的电动机在这种情况下运行时,转速就会降低,B相电流值也会增大到正常情况下的1.5倍,A C相为0.88倍的正常电流

 

从发现到更换电机有两天的时间,电流一直为550 850 600 左右,电机的温度并没有明显的升高。

而且装置没有报任何故障,巡检时三相电流并不经常测量,有问题时才测量,所以电流偏流到底是从什么时间开始的不确定,看了一下国产变频,故障列表中似乎没有三相电流不平衡这个故障,S120 G130的参数列表中也没有找到?为什么没有呢??疑惑,

只有    并联电路的不平衡A05052 (F) 并联电路:电流不平衡错误

 

维修的电机,更换了引线,为了确保没有问题,所以借了一台直流电阻测量装置,,

入下图所示:








三相的电阻值基本一致,当然由于接触面还有端子等原因可能有误差,但基本接近,这下就彻底放心了,备件就要确保万无一失。

注意,端子一定要紧固,还有表面的油污或者清洁度都会影响测量值,否则,


有误差,会吓死人的,毕竟如果不是引线而是线圈的问题的话,维修的费用接近十万。。

大电机的电阻很小,所以用万用表测量直接不可能,只能用直流电阻测试仪,,


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HUANGZE75
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1楼    2017-05-15 08:59:55
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

图文并茂,对于大功率电机的这种内部断线造成问题及现象比较少见,是一篇好的电机故障维修的实例。

三角形连接,一旦一相相绕组出现了断线情况,那么电动机中一相的相电流值为0,剩下的两相的相电流就会有相差120电角度的电流值存在。如果说,我们保证电流值不会超过额定的电流值,那么利用这种接法,定子在缺相运行的情况下,电动机的运行功率只有三相运行时的2/3,同样的,带有一定负载的电动机在这种情况下运行时,转速就会降低,B相电流值也会增大到正常情况下的1.5倍,A C相为0.88倍的正常电流

这个电流计算是怎么算出来的。这个电机如果停机了能否再重新启动,这个问题应该是在运行过程中发生的吧,


WWCWWC
至圣

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3楼    2017-05-15 09:30:18
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

正如楼主说的那样,一般异步电机在没有症状前提下,是不太会检测电机基本参数,如三相额定工作电流,尤其是电机温升在范围。异步电机在特定环境下(如惯量大的场所)有可能被“启动”的可能,但这时如果检测三相电流、电机运行的声音均与正常是有区别了的。

HUANGZE75
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4楼    2017-05-15 09:41:23
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

这种部分缺相和整体缺相从图上看区别比较大。

教科书上只是对第二种的缺相说明了一下,缺相后其他二相电流增大为1.732倍。在电机负载比较重情况下电机绕组因为过电流很容易损坏。

.

HUANGZE75
至圣

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5楼    2017-05-15 11:01:25
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

说实在话,对于大功率电机的三相绕组电阻的测量,我目前都是无能为力啊,没有电桥,目前只是使用万用表来测量,根本测量不出来三相绕组阻值是否平衡。

北雪雪纷飞
至圣

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8楼    2017-05-15 19:36:42
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

摇表是测量相间对地以及相间绝缘的,,

万用表也就是测量一下几千瓦一下电机的相间电阻,再大的电机就无能为力了,,必须用精密仪器、

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kdrjl
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10楼    2017-05-15 22:17:16
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

白天就看到这贴了,但手机回复有点累人就等晚上回了。


其实,问题主要出在缺相并不是完全缺相了,要断不断地状态,而且三相不平衡的电流只有一相超过了额定值,也超得不多,所以没被保护也属正常了。电机正在运行中,这种情况不发热也有道理。因为就算是单相电机,照样转。功率是原来2/3能力,这是指的缺相,何况情况不完全是缺相运行。


对于西门子传动,输出电流要是按照电机额定电流来限制,你这问题也就能被发现和保护了。举例:参数P640是过载限制,这个值工厂化设置是电机额定值的1.5倍,你如果把它改成了1倍额定电机电流。会是什么情况呢?那就是一旦出现超过电机额定电流的状态,起电机速度自动降下来了。你就会发现问题了。这个P640参数,西门子还曾特别的介绍过,叫快速的电流截止特性。保护电机超载。其实真的缺相了,电流一定会大得多,变频器保护会动作。


楼主的问题就在于,内部的引线似断似连,这个就讨厌了。不易发现,除非电机不过载应用,就用上述的办法预防了。

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WWCWWC
至圣

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11楼    2017-05-16 08:07:33
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

   兆欧表俗称“摇表”是专门对电气设备对地绝缘检测的一种量具,测试电机内阻是工业电桥,类似于维斯顿电桥的检测原理。R1*R3=R2*Rx

   大功率电机往往有多个绕组并联连接,一般小公司、企业大多都不具备检测工具。实际上最有效的检测办法也只能是检测三相电流方式,当三相电压基本平衡时,测电流是最方便也是比较精准的方式了。



看雪001
至圣

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16楼    2017-05-16 13:50:18
精华帖  精编帖  主题:回复:电机故障处理,

 即便是用电桥测量绕组阻值,也会存在测量误差的,测量结果不足以判断匝间短路。

三相阻抗是否平衡,不仅包含电阻,也包含电感,如何简单判断变压器或者电机绕组的匝间短路:

 随便找了一个电机绕组展开图,假设1-5槽这个1#绕组有匝间短路,用一个钳形铁芯使5#槽两边(或者1#槽两边)的铁芯磁路闭合,在初级上施加一个交流电,如果初级电流比较大,就足以判断为绕组匝间短路,一般的电机厂都有这玩意。

电桥的测量原理是直流电阻,而实际电机是在交流供电下运行,不仅有交流回路的感抗,也要受到温度对绝缘材料的影响,摇表那还是简单的一倍压绝缘测试,要求摇表一分钟发电,绝缘电阻保持0.5M以上

不下降。实际上一些大功率电机出厂时,考虑突然断电绕组产生的操作过电压会击穿绕组绝缘,还要做5倍率耐压试验,记录持续泄露电流。大电机嘛,绕一台成本高,多做一些测试,就会规约这台电机的工作环境极限

大道至简,知易行难
kdrjl
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18楼    2017-05-16 21:45:04
精华帖  精编帖  主题:回复:电机故障处理,

检查电机是否有问题,方法各抒己见,都是采用仪器仪表的手段来做?其实我会用空载运行来监控空载电流的方法测试与判断。首先,要知道正常电机和本系统传动结构正常状态时,电机空载电流是多少。空载转速设置为电机的0.8额定转速。然后通过传动控制监控此时的稳态电流值,与已知的正常值作比较。如果一致,系统是OK的,如果偏大且稳定,说明系统的机械静摩擦阻力变化了,需要对其进行检查加润滑液,看轴承是否缺润滑、磨损等。如果空载电流异常波动或很大,那就要检查电机绕组线圈了。


要点:第一,定转速空载运行;第二,监控空载电流值分析判别。为什么非要定转速呢?而且还是电机0.8倍的额定转速?嘻嘻,我就不说了。这是伏笔。


检查电机传动系统,有专业仪器也罢了,没有咋办?而让电机空载运行,就是本系统自身的功能。无需其他辅助的工具。要的是已知正常空载电流值。这就足以了。


对于一个系统的评价,有两种形式,其一是定性分析;其二是定量计算。用空载运行法,就是定性分析;用仪器仪表测量,就是定量计算。如果我们作为一种维修和检查,一般就是要给出yes或no。定性分析足矣。


我们知道,在机械制造中,有一种非常传统的工艺量具,叫“下大样”。其实这就是比较法的有效方式;搞电的,也要学会这样的简易且行之有效的比较法。非常实用呦。

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蓝烟
侠圣

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21楼    2017-05-17 09:22:32
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

干这么多年维护了,在电机方面还一直就是用摇表摇绝缘,或者用万用表测量相间的阻值,有的时候在判断是变频器还是电机问题的时候,我会用到空载运行莱判断,麻烦点的时候,会用变频器去带一台功率差不多的电机来试验,但是这么大功率的电机一般没有备用的,很多时候都是靠经验来判断问题

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北雪雪纷飞
至圣

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22楼    2017-05-18 09:00:49
精编帖  主题:回复:电机故障处理,

正常运行或者电机在线的时候可以通过空载的电流去去判断,


但是没有上线的电机,或者说自己维修后无法确认判断的,就必须使用仪器了。。


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