变频电机轴电流的防止

变频电机轴电流的防止
变频电机轴电流的防止

收稿日期:2002-11-20

于晓东 男 1974年生;毕业于佳木斯大学工学院电气工程系电气技术专业,现从事电气技术工作.

变频电机轴电流的防止

于晓东1

李振宇2

李积继

3

1

佳木斯合成实业有限责任公司,黑龙江佳木斯(154007)

2

东芝大连有限公司,辽宁大连(116600)

摘 要 阐述采用逆变器供电的变频电机,因电源存在许多高压脉冲,高频谐波增多,以及电动机铁心磁路不平衡等,在电机绕组和转轴上产生感应电压。为减少轴电流的危害,除电机制造需满足磁路平衡外,提出加装电源滤波器,前后轴承都要绝缘处理等防止变频电动机轴电流危害的措施。

关键词 变频电动机 轴电流 防止

Prevention of Bearing C urrent in Variable Frequency Motor

Y u Xiaodong ,Li Zhenyu ,and Li Jiji Abstract The paper discusses that,for the variablei frequency motor fed from the inverter,inducted voltage appears at the winding and shaft because the power supply has many high voltage pulses,the high frequency harmonic increas es,and the magnetic circuit of motor core is not balance.To decrease the harm caused by bearing current,some measures,such as mounting the power filter and insulating the front and rear bearings are presented,in addition that the magnetic circuit is required to be balance in manufacturing the motor.

Key words Variable frequency motor,bearing current,prevention.

1 引言

通常在大型电机中特别是采用扇形冲片迭制铁心的电机,如果磁场不对称等易产生轴电流。近年来采用变频调速驱动装置的小电机也出现不容忽视的轴电流,导致小电机的轴承过早损坏,直接影响和降低了电动机运行的可靠寿命,引起电机用户和电机制造厂商的关注。

2 轴电流的危害

变频电机轴端安装的辅助装置如测速计、编码器等,易与两轴承或两轴承之一构成轴电流回

路(见图1轴电流数学模型图)。该轴电流对电机

轴承造成破坏,对测速计、编码器等辅助装置的安全构成威胁

图1 轴电流数学模型

在电机正常运转情况下,轴承内形成一层润滑油膜,能起一定的绝缘作用,即使电机运转出现较低的轴电压,也不会产生轴电流。但是当轴电

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压高到一定数值时,将会击穿油膜而放电。尤其是在电动机启动时,轴承内的润滑油膜还未稳定建立,瞬即产生的轴电压将击穿油膜的薄弱部位放电,形成轴电流。当放电部位的金属接触点很小时(特别是滚珠轴承),则流经这些点的电流密度就会很大,在瞬间产生高温,使轴承局部烧伤,在滚珠或滚道上烧出小凹坑。如果长期有轴电流,小凹坑麻点就会增多,滚动轴承的滚道上甚至出现凹槽,或灼伤滑动轴承的轴颈和轴瓦甚至轴承完全损坏,从而产生噪声、振动或停机。爆炸性危险环境运转的电机,过大的轴电流产生的过热或火花,将可能引发爆炸等恶性事故。

电动机所容许的轴电压、轴电流的大小与轴承类型、运行状态、润滑油质、转速、安装质量、现场运行环境和轴电流流经路径的阻抗等许多因素有关。

几乎所有的电机运转时或多或少都会产生轴电压,一般来说,若轴两端产生的轴电压达到500m V,就容易产生有害的轴电流,美国NEMA MGI标准规定,按IEEE112标准进行试验,如果轴电压峰值大于300mV时即需采取绝缘措施。

轴电流的大小对滑动轴承和滚动轴承的影响略有不同,对滑动轴承而言,若轴电流小于10A,基本无烧蚀,轴电流值达10~40A,则只能维持运转3000~12000h,若轴电流高达100A以上就非常危险,可能数小时内将会烧毁。

对滚动轴承而言,由于滚珠(滚柱)与轴承内外圈滚道的接触面积小,对轴电流的敏感比滑动轴承更大,轴电流给滚动轴承造成的损伤及破坏更厉害。当轴电流大于2A时,几小时内即可能损伤;若轴电流达1~1 4A,轴承只能继续运转200~700h;轴电流只有低于1A时,一般滚动轴承才能无大伤害的运行。

3 变频电动机轴电压、轴电流的产生

(1)变频电动机是由逆变器提供电源,逆变器部分多采用脉宽调制技术(PW M),电压波形存在许多高压脉冲,致使调速驱动系统中高频谐波成分增多,这些谐波分量在转轴、定子绕组和接线部分等产生电磁感应,绕组中点电位可能远离接地点,这种共模电压以高频振荡并与转子容性耦合,产生转轴对地的脉冲电压,峰值可达10~40V[2]。

(2)电动机的铁心磁路不平衡,如整圆定子冲片各向厚度不均匀,使定位迭压后整个定子铁心累计厚度出现一边厚、一边薄或一边松、一边紧,造成定子铁心圆周磁路不对称,采用扇形冲片以及铁心槽、通风槽不适当等也会造成磁路不对称,当不对称的磁场切割电机转轴时,就在轴两端感应出轴电压。

(3)电动机运行现场如果电机周围有较多的高压设备,那么在这些强磁作用下,电动机转轴两端也会感应出轴电压。

(4)外部电源的介入。由于电动机运行现场接线一般比较繁杂,如电机的保护和监控检测元件,辅助装置的测速计、编码器、冷却风机等,任何一根带电导线塔接到转轴上都可能造成轴电压的产生。

有轴电压的电机转轴,一旦与电动机壳体,如轴承润滑油膜被击穿和测速计、编码器等辅助装置或联轴装置等构成回路(见轴电流数学模型图)就产生具有破坏性的轴电流。

4 变频电机轴电流的防止

4 1 抑制电源谐波

采用逆变器供电的调速系统加装滤波器或配套的变频调速装置加设共模滤波电路,提供高质量的正弦波电源,以降低谐波、减少轴电流、噪声、振动和电机温升,延长轴承、绕组和电机的寿命,确保电机轴承和测速计、编码器等辅助装置的安全。

4 2 两端轴承都采取绝缘措施

如果变频电机轴头安装有如测速计、编码器等辅助装置时,不但电动机非传动端轴承需采取绝缘措施,传动端也需进行绝缘,以切断轴电流通过传动端轴承构成回路(见图1)。

采用滚动轴承结构的轴承应选用绝缘轴承,也可在轴承内圈内表面和端面用等离子喷涂法均匀喷涂50~100 m高性能绝缘层,也可在轴承外圈外表面和两端面上喷涂绝缘层,但外圈的绝缘层在拆装端盖时易受划伤,从而丧失绝缘能力。也可在端盖轴承室加套,套与端盖间夹垫绝缘层,紧固内外盖的螺栓加绝缘套管和绝缘垫等,这种结构和工艺都相对复杂。

采用滑动轴承的结构,采用传统方法是在固

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(EXPLOSI ON-PROOF E LEC TRIC MAC HI NE) 防爆电机

定轴承部位加垫环氧玻璃布板等。进出油的管道加绝缘管接头[1]

4 3 电机设计和制造采取的措施

(1)采用滚动轴承结构的电机转轴的前后轴承台及其轴肩采取绝缘措施,如等离子均匀喷涂50~100 m 厚的高性能耐热陶瓷绝缘层。(2)电机设计和制造方面力求电机磁路要达到基本平衡,如整圆冲片的铁心迭制可将各向厚薄不均的冲片转120 迭制。采用扇形冲片时,按电机的极数p 、每一圆周的张数t 、循环交错迭片

的循环层数n ,需满足q =nt

p =偶数或分子为偶

数的最高单分数

[1]。

4 4 连轴采取绝缘措施

为了提高辅助装置的安全度,切断电动机的轴与负载机械、连轴辅助装置如测速计、编码器之间形成轴电流的通路(见图1),还必须采取一些特殊措施,如直接联接在电动机轴上的连轴宜加以绝缘等。

4 5 监测线路加强绝缘

为了避免变频电动机各监测装置和辅助装置的导线绝缘破损造成的轴电流,现场运行及维修人员需经常细致检查并加强其绝缘,以消除不应有的轴电流隐患。

4 6 改善电机运行环境

电动机运行现场应与高压强电场设备保持适当距离,避免在电动机旁边进行不适当的接地电弧焊,消除在生产过程中产生的静电,减少对电机磁平衡的干扰。4 7 运行辅助措施

现场运行的电动机,若出现较大的破坏性轴电流或周围环境潮湿的中大型电动机,如上述各绝缘措施因故不便实施或达不到要求时,可在电动机两端轴承的内侧加装接地电刷[1]

,将轴电流导入地中,避免电动机轴承烧坏,保护辅助装置和监测装置的安全。

5 结束语

一般根据变频电动机电源供电的品质、电机大小、轴承类型、联轴装置、监测装置和电机运行环境以及变频电动机的轴电压大小等具体情况分别采用以上措施就可以减少轴电流的危害,延长轴承的运转寿命,提高变频电动机运行的可靠性。

参考文献

[1] 陈世坤 电机设计.北京:机械工业出版社,1992 10

[2] 梁庆信译自 PT design ! 感应轴承电流 中小型电机 2002 3

(上接第13页)3 3 结构设计

因为内反馈串级调速电机有着调速节能的优点,正不断地被广大用户采纳,它的结构和标准的绕线型异步电机大体是一致的,只是定子多了一套三相对称绕组如图5,电机采用标准机座,采用外滑环(集电环在机座的外侧)。另一个设计重点是调节绕组和主绕组的固定,既要绑端箍,还要考虑接线。调节绕组和主绕组的接线方向相反,因为两线圈高度的不同,主绕端箍支承必须做成一个L 形,给调节绕组接线让出一定的接线空间,当下线时,先将调节绕组端固定,然后将调节绕组的接线端放在电机的后端,试下时将主绕组也下入定子槽内,找出空间差,决定槽底垫几个厚的玻璃布板,最后等调节绕组接完线后,再下入主绕组。

4 结论

内反馈串级调速具有结构简单、效率高、节能等优点,调速范围也较宽(1 5~2 5?1),电动机的容量愈大,节能效果愈明显。

参考文献

[1] 汤蕴 ,史乃等 电机学 西安:西安交通大学出版社,1995

[2] 陈伯时,陈敏逊 交流调速系统 北京:机械工业出版社,2001

[3] 黄俊,王兆安 电力电子变流技术 北京:机械工业出版社,1993.

[4] 杜坤梅 电机控制技术 哈尔滨理工大学出版社,1996

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电动机的主要保护及计算

电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值: 动作电流高定值Isdg 计算。 按躲过电动机最大起动电流计算,即: Isdg=Krel ×Kst ×In In=Ie/nTA 式中 Krel ——可靠系数1.5; Kst ——电动机起动电流倍数(在6-8之间); In ——电动机二次额定电流; Ie ——电动机一次额定电流; n TA —— 电流互感器变比。 2. 速断低值:按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时,根据 以 往 实测,电动 机 反馈 电流 的 暂 态 值为 5.8 Isdd=Krel ×Kfb ×In=7.8In 式中 Krel ——可靠系数1.3; Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数,取Kfb=6。 3. 动作时间整定值计算。保护固有动作时间,动作时间整定值取: 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护(低压电动机) 1. 一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护,一次三相电流平衡时,由 于三相电流产生的漏磁通不一致,于是在零序电流 2 互感器内产生磁不 平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果,磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip 为平衡的三相相电流),于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算,低电压电动机单相接地保护动作电流可取: I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz ——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值; Ie ——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取: I0d z =(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取: I0d z =(0.1-0.15)Ie

电动机过热的原因及处理方法

电动机过热的原因及处理方法 根据多年来从事电动机维护与检修的经验,总结出电动机常见的过热原因及处理方法。 1、负荷过大。应减轻负荷或换大容量的电动机。 2、绕组局部短路或接地,轻时电动机局部过热,严重时绝缘烧坏,散发焦味甚至冒烟。应测量绕组各相的直流电阻,或寻找短路点,用兆欧表检查绕组是否接地。 3、电动机外部接线错误,有一下两种情况: (1)应当△接法误接成Y接法,以致空载时电流很小,轻载时虽然可带动负荷,但电流超过额定值,使电动机发热。 (2)应当Y接法误接成△接法以致空载时电流可能大于额定电流,使电动机温度迅速升高。 如属上述原因,可按正确方法更改接线。 4、电源电压波动太大,应将电源电压波动范围控制在-5~10%之间,否则要控制电动机的负荷。 5、大修后线圈匝数错误或某极、相、组接线错误,可通过测量电动机三相电流与铭牌或本身三相电流比较,发现问题予以解决。 6、大修后导线截面比原来截面小,要降低负荷或更换绕组。 7、定、转子铁芯错位严重,虽然空载电流三相平衡,但大于规定值,应校正铁芯位置并设法固定。 8、电动机绕组或接线一相断路,使电动机仅两相工作。应检查三相电流,并立即切除电源,找出断路点并重新结好。

9、鼠笼转子断条或存在缺陷,电动机运转1~2h,铁芯温度迅速上升,甚至超过绕组温度,重载或满载时,定子电流超过额定值。应查出故障点,重焊或更换转子。 10、绕线式电动机的转子绕组焊接点脱焊,或检查时焊接不良,致使转子过热,转速和转矩明显下降。可检查转子绕组的直流电阻和各焊接点,重新焊接。 11、电动机绕组受潮,或有灰尘、油污等附着在绕组上,以致绝缘降低,应测量电动机的绝缘电阻并进行清扫、干燥。 12、电动机在短时间内启动过于频繁。应限制启动次数,正确选用热保护。 13、定子、转子相碰,电动机发出金属撞击声,铁芯温度迅速上升,严重时电动机冒烟,甚至线圈烧毁。应拆开电动机,检查铁芯上是否有扫膛的痕迹,找出原因,进行处理。 14、环境温度太高,应改善通风、冷却条件或更换耐热等级更高的电动机。 15、通风系统发生故障,应检查风扇是否损坏,旋转方向是否正确,通风孔道是否堵塞。 电动机发热的原因可能还有其他方面,但是我们平时要严格按照操作规程正确使用电动机,正确维护电动机,使电动机表明清洁,电流不超过额定值,振动值在范围之内,运行声音正常,轴承正切维护等,电动机的使用寿命一定会延长的。

变频电机轴电流的防止

收稿日期:2002-11-20 于晓东 男 1974年生;毕业于佳木斯大学工学院电气工程系电气技术专业,现从事电气技术工作. 变频电机轴电流的防止 于晓东1 李振宇2 李积继 3 1 佳木斯合成实业有限责任公司,黑龙江佳木斯(154007) 2 东芝大连有限公司,辽宁大连(116600) 摘 要 阐述采用逆变器供电的变频电机,因电源存在许多高压脉冲,高频谐波增多,以及电动机铁心磁路不平衡等,在电机绕组和转轴上产生感应电压。为减少轴电流的危害,除电机制造需满足磁路平衡外,提出加装电源滤波器,前后轴承都要绝缘处理等防止变频电动机轴电流危害的措施。 关键词 变频电动机 轴电流 防止 Prevention of Bearing C urrent in Variable Frequency Motor Y u Xiaodong ,Li Zhenyu ,and Li Jiji Abstract The paper discusses that,for the variablei frequency motor fed from the inverter,inducted voltage appears at the winding and shaft because the power supply has many high voltage pulses,the high frequency harmonic increas es,and the magnetic circuit of motor core is not balance.To decrease the harm caused by bearing current,some measures,such as mounting the power filter and insulating the front and rear bearings are presented,in addition that the magnetic circuit is required to be balance in manufacturing the motor. Key words Variable frequency motor,bearing current,prevention. 1 引言 通常在大型电机中特别是采用扇形冲片迭制铁心的电机,如果磁场不对称等易产生轴电流。近年来采用变频调速驱动装置的小电机也出现不容忽视的轴电流,导致小电机的轴承过早损坏,直接影响和降低了电动机运行的可靠寿命,引起电机用户和电机制造厂商的关注。 2 轴电流的危害 变频电机轴端安装的辅助装置如测速计、编码器等,易与两轴承或两轴承之一构成轴电流回 路(见图1轴电流数学模型图)。该轴电流对电机 轴承造成破坏,对测速计、编码器等辅助装置的安全构成威胁 。 图1 轴电流数学模型 在电机正常运转情况下,轴承内形成一层润滑油膜,能起一定的绝缘作用,即使电机运转出现较低的轴电压,也不会产生轴电流。但是当轴电 18 防爆电机 (E XPLOSION-PROOF ELEC TRIC MAC HINE) 2003 年第2期(总第115期) 2003年6月30日出版

电动机缺相运行的现象与原因

电动机缺相运行的现象与原因 1)电动机缺相现象 振动增大,有异常声响,温度升高,转速下降,电流增大,启动时有强烈的嗡嗡声无法启动。2)造成电动机缺相运行的原因有: ①保险丝选择不当或压合不好,使熔丝断一相。 ②开关发触器的触头接触不良。 ③导线接头松动或断一根线。 ④有一相绕组开路。 3)电动机缺相运行的电磁、转矩关系 电机缺相运行时,定子的旋转磁场严重不平衡,定子会产生负序电流,负序磁场和转子发生电磁感应出近100HZ的电势,使转子电流剧增,会引起转子严重发热,缺相时电机带载能力急剧下降,电机会吸收大量有功,导致定子电流急剧增加,发热由于磁场严重不均匀,会使电机震动严重增加,从而破坏轴承和机座,所以带额定负载的缺相运行电机会立马停下来,若保护不及时动作,电机就会被烧毁,一般电机都有缺相保护。 在运转时缺相,绕组产生的磁场也可分为两个大小相等\方向相反的旋转磁场.但与电动机转向相反的旋转磁场与转子间的相对转速很大,在转子中产生的感应电动势和电流的频率差不多是电源频率的几倍,转子的感抗很大,故决定转矩大小的电流有功分量很小,所以逆向转矩远小于正向转矩,因此,电动机能继续运行. 但是,应注意, 在运行中,电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场,所以,正在运行中的电动机缺相后仍能运转,只是磁场发生畸变,有害电流成分急剧增大,最终导致绕组烧坏。电动机一相断线明确规定不能运行,因为电动机断线后定子线圈不会产生旋转磁场,只会产生脉动磁场,不会带动电动机旋转,但由于运行中还有惯性,所以会旋转,但由于负荷大使电动机旋转逐渐变慢,另外由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多,定子电流逐渐增大,时间长会烧毁电动机。 电动机运行中一相断线不能长期运行,因为电动机断线后定子线圈产生椭圆磁场,只会产生脉动磁势,由于转子旋转慢造成转子切割磁力线增多,定子电流逐渐增大,时间长会烧毁电动机。另外负序磁场将烧坏转子! 4)电动机缺相启动 如果停止的电动机缺一相电源合闸时,一般只会发生嗡嗡声而不能启动,这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场,但当缺一相电源后,定子铁心中产生的是单相脉动磁场,它不能使电动机产生启动转矩。因此,电源缺相时电动机不能启动。

变频电机轴电压与轴电流产生机理分析

变频电机轴电压与轴电流产生机理分析(一) 1 引言 当电动机在正弦波电源驱动下运行时,通过电机轴的交变磁链产生轴电压。这些磁链是由转子和定子槽、分离铁心片之间的连接部分、磁性材料的定向属性和供电电源不平衡等因素引起磁通不平衡而产生的[1]。到90年代,以IGBT为功率器件的PWM逆变器作为电机驱动电源时,电机轴电流问题更加严重,且其产生机理与正弦波电源驱动时完全不同。文献[1]指出,具有高载波频率(例如10kHz以上)的IGBT逆变器导致电动机的轴承比低载波频率的逆变器驱动时损坏更快。Busse较为详细地分析了轴承电流的产生及轴承电流密度与轴承损坏之间的关系[2],并建立了PWM驱动下的轴承电流电路模型,但该模型未能体现出轴承电流与逆变器开关频率之间的关系。为讨论高频PWM脉冲电压驱动时电机轴电压与轴电流的产生机理,本文在建立轴电压与轴电流电路模型的基础上,分析轴电流产生的条件及形式,并针对逆变器输出电压的特性变化以及电机端有无过电压等情况,通过仿真分析得到不同情况下的轴电压与轴承电流波形。 在抑制轴承电流方面,文献[1]给出的办法用正弦波滤波器将PWM电压转换成正弦波电压,使电机工作在正弦波供电状态下,但该方法所串电感大,系统动态响应慢,同时电感上的压降和功耗增大。本文在逆变器输出端串小电感并辅以RC吸收网络,可有效抑制PWM 逆变器驱动下出现的轴电流。 2 共模电压与轴电压 一般认为,磁路不均衡、单极效应和电容电流是电机中产生轴电压的主要原因[3]。在电网供电的普通电机中,人们一般比较重视磁路不平衡的影响。但在逆变器供电的电机中轴电压主要由电压不平衡,即电源电压的零序分量产生。由于电路、元器件、连接和回路阻抗的不平衡,电源电压将不可避免地产生零点漂移,该电压将在系统中产生零序电流,轴承则是电机零序回路的一部分。 正弦波电源驱动时,通过计算可知=0。在PWM逆变器驱动下,的值取决于逆变器开关状态,且变化周期与逆变器载波频率一致。事实上,只是共模电压的一种表现形式,由于静电耦合,电机各部分间存在着大小不等的分布电容,因此构成电机的零序回路。根据传输线理论,一个分布参数电路可用等效的具有相同输入输出关系的集总参数π网络模型代替。 因此,电机分布参数电路可用集总参数电路来等效,形成轴电压的绕组--转子耦合部分电路如图2a)所示,其中Vbrg为轴电压,Ibrg为轴承电流,Va,Vb和Vc为电机输入电压。尽管Iws不流过轴承,但它与轴承电流在定子绕组上有相同的路径,势必对轴承电流有所影响。为便于分析,绕组中心点到定子的耦合部分将不予考虑。为计算方便,将图2 a)简化为图2 b)所示等效单相驱动电路模型。图中Z1为电源中点对地阻抗,Z2为旁路阻抗,表征驱动回路中的共模电抗线圈、线路电抗器和长电缆等;R0和L0为定子的零序电阻和电感;Csf、Csr和Crf分别为电机定子对地、定子对转子和转子对地电容;Rb为轴承回路电阻;Cb 和R1为轴承油膜的电容和非线性阻抗;Usg和Urg分别为定子绕组与转子中性点对地电压。 对于采用逆变器供电的电机,当轴承油膜未被击穿时,由于载波频率高,电容的容抗大大减小,与Xcb相比,Rb很小而R1很大,由于PWM驱动电压为非正弦电压,计算时先将其分解,然后分别求取,轴电压有效值为: 3 轴承模型与轴承电流的产生 由于分布电容的存在和高频脉冲输入电压的激励作用,电机轴上形成耦合共模电压。事实上,轴电压的出现不仅与上面两个因素有关,且和轴承结构有着直接关系。转子前后端均

磨煤机电机电流大的原因

1磨煤机情况概述 沙角C 电厂磨煤机是ABB -CE 生产的HP983型碗式中速 磨煤机(图1),额定容量:65.455t /h ;煤粉细度:75%(通过200目的筛子);磨碗直径:2.49m ;设计煤种出力:53.084t /h ;额定一次风量:98.182t /h ;磨煤机电机电源:3kV /50Hz ;输出功率:448kW ;配佛兰德KMP280齿轮箱,电机输入端转速975r /min ,输出端转速35.63r /min ,功率435.4kW 。 HP 磨煤机的磨碗由电动机带动齿轮减速装置驱动回转,磨碗内沿周均匀布置着3个磨辊。磨辊与磨盘之问留有一定的间隙。3个由独立弹簧加载的磨辊相隔120°。 2电机电流大的原因分析 2011年以来,经常由于磨煤机电机电流大,而限制磨煤机 出力,从而影响机组负荷。磨煤机电机电流大可能的原因有:(1)磨碗间隙过小;(2)弹簧加载力过大;(3)煤湿;(4)出口温度低;(5)风量过小;(6)折向门开度太小(煤粉过细);(7)电机过载;(8)给煤率不准确;(9)煤的可磨性指数小;(10)煤质差(石头多、泥多、水分大);(11)磨辊头与加载弹簧间隙调整不准。 对以上原因逐一进行分析:第1项,如果磨碗间隙过小,导致磨碗与磨辊煤层过小,且不够均匀,就会造成冲击,从而使电机功率升高。第2项、第11项,弹簧加载力过大,将增加磨辊对煤层的作用力,增加助力。磨辊头与加载弹簧间隙调整过小,当遇到大煤块和石头时,限制了加载弹簧缓冲,也会造成电机功率过高。 第3项、第4项,煤湿和出口温度低都使煤得不到干燥而增加阻力。第6项、第7项,风量过小和折向门开度太小使煤出不去,在磨煤机内停留时间过长,反复在磨煤机内重磨。第8项,给煤率不准确,很好理解。 现在重点分析第7项、第9项和第10项(其实第9项和第10项本质上是一样的,就是煤质差、煤难磨)。正是电机过载和煤质差造成磨煤机电机电流大。煤种差和煤种好时磨煤机电流分别如图2、 图3所示。2.1磨煤机电机功率偏小(电机过载) 磨煤机电机在投产初期就已经过改造,功率由最初的448kW 提升至500kW 。与同类型磨煤机电机相比较,功率仍然偏小。同类型磨煤机电机功率如表1所示。 台山电厂和靖海电厂的机组容量均为600kW ,它们的磨煤机电机功率为520kW 。若它们的机组容量提高10%(即容量 表1 同类型磨煤机电机功率对比表 项目沙角C 电厂 台山电厂靖海电厂机组容量/MW 660600600每台机组磨煤机数量/台666磨煤机电机功率/kW 500 520 520 1—杂物排放管2—煤粉出口管 3—落煤管 4—折向挡板调节装置5—分离器锥体6—磨辊 7—密封风进口管 8—磨碗转体 9—侧机体10—弹簧加载装置 11—文丘里出口管 12—分离器顶部13—分离室外壳 14—风环叶片 15—减速箱 图1 HP983磨煤机示意图 1 2 3 4 5 6789 10 111213 1415图3 煤种好时的磨煤机电流 设备管理与改造◆Shebeiguanli yu Gaizao 60

电动机的主要保护及计算

电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值: 动作电流高定值Isdg 计算。 按躲过电动机最大起动电流计算,即: Isdg=Krel ×Kst ×In In=Ie/nTA 式中 Krel ——可靠系数1.5; Kst ——电动机起动电流倍数(在6-8之间); In ——电动机二次额定电流; Ie ——电动机一次额定电流; n TA —— 电流互感器变比。 2. 速断低值:按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时,根据 以 往 实测,电动 机 反馈电流 的 暂 态 值为 5.8 Isdd=Krel ×Kfb ×In=7.8In 式中 Krel ——可靠系数1.3; Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数,取Kfb=6。 3.动作时间整定值计算。保护固有动作时间,动作时间整定值取: 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护(低压电动机) 1. 一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护,一次三相电流平衡时,由 于三相电流产生的漏磁通不一致,于是在零序电流 2 互感器内产生磁不 平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果,磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip 为平衡的三相相电流),于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算,低电压电动机单相接地保护动作电流可取: I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz ——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值; Ie ——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取: I0d z =(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取: I0d z =(0.1-0.15)Ie

为什么电机启动电流大与启动后电流又小了

电机启动电流到底有多大? 电机的启动电流是额定电流的多少倍说法不一,很多都是根据具体情况来 说的。如说十几倍的、6~8倍的、5~8倍的、5~7倍的等。 一种是说法说在启动瞬间(即启动过程的初始时刻)电机的转速为零时,这时的电流值应该是它的堵转电流值。其中5.5kW电机的堵转电流与额定电流之比 的规定值如下:同步转速 3000 时,堵转电流与额定电流之比为7.0;同步转 速 1500 时,堵转电流与额定电流之比为7.0;同步转速 1000时,堵转电流与额定电流之比为6.5;同步转速 750 时,堵转电流与额定电流之比为6.0。 5.5kW电机功率比较大,功率小些的电动机启动电流和额定电流比值要小些, 所以电工教材和很多地方都是说异步电动机启动电流是额定工作电流的4~7倍。 为什么电机起动电流大?起动后电流又小了呢? 这里我们有必要从电机启动原理和电机旋转原理的角度来理解: 当感应电动机处在停止状态时,从电磁的角度看,就像变压器,接到电源 去的定子绕组相当于变压器的一次线圈,成闭路的转子绕组相当于变压器被短 路的二次线圈;定子绕组和转子绕组间无电的的联系,只有磁的联系,磁通经 定子、气隙、转子铁芯成闭路。 当合闸瞬间,转子因惯性还未转起来,旋转磁场以最大的切割速度——同 步转速切割转子绕组,使转子绕组感应起可能达到的最高的电势,因而,在转 子导体中流过很大的电流,这个电流产生抵消定子磁场的磁能,就象变压器二 次磁通要抵消一次磁通的作用一样。 而定子方面为了维护与该时电源电压相适应的原有磁通,遂自动增加电流。因为此时转子的电流很大,故定子电流也增得很大,甚至高达额定电流的4~7倍,这就是启动电流大的缘由。 启动后电流为什么小:随着电动机转速增高,定子磁场切割转子导体的速 度减小,转子导体中感应电势减小,转子导体中的电流也减小,于是定子电流 中用来抵消转子电流所产生的磁通的影响的那部分电流也减小,所以定子电流 就从大到小,直到正常。

电机轴电流的分析

电机轴电流的分析 电 机 轴 电 流 的 分 析轴电流的存在对电动机轴承的使用寿命具有极大的破坏性, 根据现场实际运 行情况,分析其产生的原因,采取装设转轴接地碳刷、加强非轴伸端轴承座与支 架的绝缘等有效措施,从而从根本上解决轴电流危害的问题。 1 轴电流的危害 在电动机运行过程中,如果在两轴承端或电机转轴与轴承间有轴电流的存 在,那么对于电机轴承的使用寿命将会大大缩短。轻微的可运行上千小时,严重 的甚至只能运行几小时,给现场安全生产带来极大的影响。同时由于轴承损坏及 更换带来的直接和间接经济损失也不可小计。 2 轴电压和轴电流的产生 (1) 磁不平衡产生轴电压 电动机由于扇形冲片、 硅钢片等叠装因素, 再加上铁芯槽、 通风孔等的存在, 造成在磁路中存在不平衡的磁阻,并且在转轴的周围有交变磁通切割转轴,在轴 的两端感应出轴电压。 (2) 逆变供电产生轴电压 电动机采用逆变供电运行时,由于电源电压含有较高次的谐波分量,在电压 脉冲分量的作用下,定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应,使转轴的电位发生变化,从而产生轴电压。 (3) 静电感应产生轴电压 在电动机运行的现场周围有较多的高压设备,在强电场的作用下,在转轴的 两端感应出轴电压。 (4) 外部电源的介入产生轴电压由于运行现场接线比较繁杂,尤其大电机保护、 测量元件接线较多,哪一根带电线头搭接在转轴上,便会产生轴电压。 (5) 其他原因 如静电荷的积累、测温元件绝缘破损等因素都有可能导致轴电压的产生。 轴电压建立起来后,一旦在转轴及机座、壳体间形成通路,就产生轴电流。 3 轴电流对轴承的破坏 正常情况下,转轴与轴承间有润滑油膜的存在,起到绝缘的作用。对于较低 的轴电压,这层润滑油膜仍能保护其绝缘性能,不会产生轴电流。但是当轴电压 增加到一定数值时,尤其在电动机启动时,轴承内的润滑油膜还未稳定形成,轴 电压将击穿油膜而放电,构成回路,轴电流将从轴承和转轴的金属接触点通过, 由于该金属接触点很小,所以这些点的电流密度大,在瞬间产生高温,使轴承局 部烧熔,被烧熔的轴承合金在碾压力的作用下飞溅,于是在轴承内表面上烧出小 凹坑。一般由于转轴硬度及机械强度比轴承烧熔合金的高,通常表现出来的症状 是轴承内表面被压出条状电弧伤痕。 4 轴电流的防范 针对轴电流形成的根本原因,一般在现场采用如下防范措施: (1) 在轴端安装接地碳刷,以降低轴电位,使接地碳刷可靠接地,并且与 转轴可靠接触,保证转轴电位为零电位,以此消除轴电

电动机缺相运行电流探讨

电动机缺相运行电流探讨 三相异步电动机缺相运行,是低压三相异步电动机最常见的故障。但遗憾的是,教科书和电工手册中对其电流变化情况,只是笼统地定性描述,缺乏具体数据和详细地技术分析。(2004年第10期《电世界》杂志的第44页读者信箱栏目,刊登了施凉奎先生的答重庆侠平问《三相异步电动机在缺相运行时,会导致电动机过电流否?》一文,施凉奎先生认为:缺相运行时的电动机空载或负载电流,一般都要比正常运行时约大√3倍。笔者认为施凉奎先生对三相异步电动机缺相运行电流的分析欠全面,在不同的运行状态下的情况是不一样的。)为了让广大读者对该问题有一个正确的认识,有必要对三相异步电动机缺相运行电流变化规律进行较全面、科学、准确地分析。 三相异步电动机缺相运行,严格地说,可分为定子缺相和转子缺相两种。常见的是定子缺相。本文将对这两类情况的运行电流变化规律进行讨论。 1 定子缺相运行 (1)定子Y接法缺相运行

如图1所示,正常Y接法运行的定子,无论是一相绕组断线,还是一相电源线断线,都形成另两相绕组反串联接在电源单相线电压Ue下,如图4所示。每相绕组承担的电压为0.5Ue。 三相正常运行输入功率Pe为: Pe=3×(Ue/√3)×Ie×cosφ=√3UeIecosφ 式中Ie为电机的额定相电流。 设cosφ=常数,在保证电流不超过额定值Ie的条件下,缺相运行电机允许输入功率Pd为: Pd=2×(0.5UeIecosφ)=UeIecosφ Pd/Pe=1/√3=0.577 (1) 从(1)式可看出,在保证电流不超过额定值Ie的条件下,正常Y接法缺相运行时电机的功率只能达到三相运行时的57.7%。带有某一负载的电机运行中突然缺相运行时,转速会稍微下降,轴负载功率由两相绕组承担,缺相运行电流增大到三相正常运行电流的√3倍(注意不是大√3倍),此时,电机往往工作于过负载状态。(施凉奎先生认为:缺相运行时的电动机空载或负载电流,一般都要比正常运行时约大√3倍。准确地说,三相异步电动机正常Y接法的定子缺相运行时空载或负载电流,约是正常运行时的√3倍。) 注:为保证功率不变,即Pe=Pd,假设正常运行时电流为Ie,缺相时电流为I′,则有√3UeIecosφ=2×(0.5UeI′cosφ)=UeI′cosφ,可得I′=√3Ie。 事实上,在低压小型电动机中,仅4kW以下电动机定子采用Y接法,而大量小型电动机采用的是△接法。 (2)定子△接法缺相运行

三相电机电流过高的7种情况

1电源问题 电源方面使电动机发生过热的原因,有以下几种: 1、电源电压过高 当电源电压过高时,电动机反电动势、磁通及磁通密度均随之增大。由于铁损耗的大小与磁通密度平方成正比,则铁损耗增加,导致铁心过热。而磁通增加,又致使励磁电流分量急剧增加,造成定子绕组铜损增大,使绕组过热。因此,电源电压超过电动机的额定电压时,会使电动机过热。 2、电源电压过低 电源电压过低时,若电动机的电磁转矩保持不变,磁通将降低,转子电流相应增大,定子电流中负载电源分量随之增加,造成绕线的铜损耗增大,致使定、转子绕组过热。 3、电源电压不对称 当电源线一相断路、保险丝一相熔断,或闸刀起动设备角头烧伤致使一相不通,都将造成三相电动机走单相,致使运行的二相绕组通过大电流而过热,及至烧毁。因此,对于三相电机一般不适用熔断器进行保护。 4、三相电源不平衡 当三相电源不平衡时,会使电动机的三相电流不平衡,引起绕组过热。 由上述可见,当电动机过热时,应首先考虑电源方面的原因(软启动、变频器、伺服驱动器亦可看作是电源)。确认电源方面无问题后,再去考虑其他方面因素。 2负载问题 负载方面使电动机过热原因有以下几种: 1、电动机过载运行 当设备不配套,电动机的负载功率大于电动机的额定功率时,则电动机长期过载运行(即小马拉大车),会导致电动机过热。维修过热电动机时,应先搞清负载功率与电动机功率是否相符,以防盲无目的的拆卸。 2、拖动的机械负载工作不正常 设备虽然配套,但所拖动的机械负载工作不正常,运行时负载时大时小,电动机过载而发热。 3、拖动的机械有故障 当被拖动的机械有故障,转动不灵活或被卡住,都将使电动机过载,造成电动机绕组过热。故检修电动机过热时,负载方面的因素不能忽视。 3电机本身问题 1、电动机绕组断路

变频电机轴电压与轴电流的产生机理分析

变频电机轴电压与轴电流的产生机理分析 1.当电动机在正弦波电源驱动下运行时,通过电机轴的交变磁链 产生轴电压。这些磁链是由转子和定子槽、分离铁心片之间的连接部分、磁性材料的定向属性和供电电源不平衡等因素引起磁通不平衡而产生的[1]。到90年代,以igbt为功率器件的pwm逆变器作为电机驱动电源时,电机轴电流问题更加严重,且其产生机理与正弦波电源驱动时完全不同。文献[1]指出,具有高载波频率(例如10khz以上)的igbt逆变器导致电动机的轴承比低载波频率的逆变器驱动时损坏更快。busse较为详细地分析了轴承电流的产生及轴承电流密度与轴承损坏之间的关系[2],并建立了pwm驱动下的轴承电流电路模型,但该模型未能体现出轴承电流与逆变器开关频率之间的关系。为讨论高频pwm脉冲电压驱动时电机轴电压与轴电流的产生机理,本文在建立轴电压与轴电流电路模型的基础上,分析轴电流产生的条件及形式,并针对逆变器输出电压的特性变化以及电机端有无过电压等情况,通过仿真分析得到不同情况下的轴电压与轴承电流波形。在抑制轴承电流方面,文献[1]给出的办法用正弦波滤波器将pwm电压转换成正弦波电压,使电机工作在正弦波供电状态下,但该方法所串电感大,系统动态响应慢,同时电感上的压降和功耗增大。本文在逆变器输出端串小电感并辅以rc吸收网络,可有效抑制pwm逆变器驱动下出现的轴电流。

2.共模电压与轴电压一般认为,磁路不均衡、单极效应和电容电流是电机中产生轴电压的主要原因[3]。在电网供电的普通电机中,人们一般比较重视磁路不平衡的影响。但在逆变器供电的电机中轴电压主要由电压不平衡,即电源电压的零序分量产生。由于电路、元器件、连接和回路阻抗的不平衡,电源电压将不可避免地产生零点漂移,该电压将在系统中产生零序电流,轴承则是电机零序回路的一部分。正弦波电源驱动时,通过计算可知=0。在pwm逆变器驱动下,的值取决于逆变器开关状态,且变化周期与逆变器载波频率一致。事实上,只是共模电压的一种表现形式,由于静电耦合,电机各部分间存在着大小不等的分布电容,因此构成电机的零序回路。根据传输线理论,一个分布参数电路可用等效的具有相同输入输出关系的集总参数π 网络模型代替。因此,电机分布参数电路可用集总参数电路来等效,形成轴电压的绕组--转子耦合部分电路如图2a)所示,其中vbrg为轴电压,ibrg为轴承电流,va,vb和vc为电机输入电压。尽管iws 不流过轴承,但它与轴承电流在定子绕组上有相同的路径,势必对轴承电流有所影响。为便于分析,绕组中心点到定子的耦合部分将不予考虑。为计算方便,将图2a)简化为图2b)所示等效单相驱动电路模型。图中z1为电源中点对地阻抗,z2为旁路阻抗,表征驱动回路中的共模电抗线圈、线路电抗器和长电缆等;r0和l0为定子的零序电阻和电感;csf、csr和crf分别为电机定子对地、定子对转子和转子对地电容;rb为轴承回路电阻;cb和r1为轴承油膜的电容和非线性阻抗;usg和urg分别为定子绕组与转子中性点对地电压。对于采

电机转矩功率转速电压电流之间的关系及计算公式完整版

电机转矩功率转速电压电流之间的关系及计算 公式 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式 电动机输出转矩: 使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。 转矩与功率及转速的关系:转矩(T)=9550*功率(P)/转速(n) 即:T=9550P/n—公式【1】 由此可推导出: 转矩=9550*功率/转速《===》功率=转速*转矩/9550,即P=Tn/9550——公式 【2】 方程式中: P—功率的单位(kW); n—转速的单位(r/min); T—转矩的单位(N.m); 9550是计算系数。 电机扭矩计算公式 T=9550P/n 是如何计算的呢? 分析: 功率=力*速度即 P=F*V---————公式【3】 转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) 推出F=T/R---——公式【4】 线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---——公式【5】 将公式【4】、【5】代入公式【3】得: P=F*V=T/R*πR*n分/30 =π/30*T*n分 -----P=功率单位W, T=转矩单位N.m, n分=单位转/分钟 如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式: P*1000=π/30*T*n 30000/π*P=T*n30000/3.1415926*P=T*n9549.297*P=T*n 这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数关系。。。 电动机转矩、转速、电压、电流之间的关系 由于电功率P=电压U*电流I,即 P=UI————公式【6】 由于公式【2】中的功率P的单位为kw,而电压U的单位是V,电流I的单位是A,而UI 乘积的单位是V.A,即w,所以将公式【6】代入到公式【2】中时,UI需要除以1000以统一单位。 则: P=Tn/9550=UI/1000————公式【7】 ==》Tn/9.55=UI————公式【8】 ==》T=9.55UI/n————公式【9】 ==》U=Tn/9.55I————公式【10】 ==》I=9.55U/Tn————公式【11】 方程式【7】、【8】、【9】、【10】、【11】中: P—功率的单位(kW);

电机电流计算

已知变压器容量,求其各电压等级侧额定电流 口诀 a : 容量除以电压值,其商乘六除以十。 说明:适用于任何电压等级。 在日常工作中,有些电工只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。将以上口诀简化,则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀: 容量系数相乘求。 已知变压器容量,速算其一、二次保护熔断体(俗称保险丝)的电流值。 口诀 b : 配变高压熔断体,容量电压相比求。 配变低压熔断体,容量乘9除以5。 说明: 正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时,熔体的正确选用更为重要。这是电工经常碰到和要解决的问题。 已知三相电动机容量,求其额定电流 口诀(c):容量除以千伏数,商乘系数点七六。 说明: (1)口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的,即电压千伏数不一样,去除以相同的容量,所得“商数” 显然不相同,不相同的商数去乘相同的系数,所得的电流值也不相同。若把以上口诀叫做通用口诀,则可推导出计算220、380、660、电压等级电动机的额定电流专用计算口诀,用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时,容量千瓦与电流安培关系直接倍数化,省去了容量除以千伏数,商数再乘系数。 三相二百二电机,千瓦三点五安培。 常用三百八电机,一个千瓦两安培。 低压六百六电机,千瓦一点二安培。 高压三千伏电机,四个千瓦一安培。 高压六千伏电机,八个千瓦一安培。 (2)口诀c 使用时,容量单位为kW,电压单位为kV,电流单位为A,此点一定要注意。 (3)口诀c 中系数是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数为,效率不,此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机,对常用的10kW以下电动机则显得大些。这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差,此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。 (4)运用口诀计算技巧。用口诀计算常用380V电动机额定电流时,先用电动机配接电源电压数去除、商数2去乘容量(kW)数。若遇容量较大的6kV电动机,容量kW数又恰是6kV数的倍数,则容量除以千伏数,商数乘以系数。 (5)误差。由口诀c 中系数是取电动机功率因数为、效率为而算得,这样计算不同功率因数、效率的电动机额定电流就存在误差。由口诀c 推导出的5个专用口诀,容量(kW)与电流(A)的倍数,则是各电压等级(kV)数除去系数的商。专用口诀简便易心算,但应注意其误差会增大。一般千瓦数较大的,算得的电流比铭牌上的略大些;而千瓦数较小的,算得的电流则比铭牌上的略小些。对此,在计算电流时,当电流达十多安或几十安时,则不必算到小数点以后。可以四舍而五不入,只取整数,这样既简单又不影响实用。对于较小的电流也只要算到一位小数即可。 *测知电流求容量

电机运行时温度过高的原因

电机运行时温度过高的 原因 Hessen was revised in January 2021

电机运行时温度过高的原因,大致归纳为如下几个方面: (1)修过程中身故障引起的原因 ①定子绕组匝间或相间有短路故障,电流增大而发热。个别线圈局部有故障可以重新包扎绝缘,如果绕组整体绝缘老化发黑,必须重绕大修。 ②定子绕组有短路或并联绕组中某支路短线,泰州电机维修过程中引起三相电流不平衡增大损耗造成绕组过热。 ③将Δ形接成Y形,或Y形接成Δ形,在额定负载运行时,会使电机过热,要改正过来。 ④笼型转子段条引起电流过大而发热,建议改为铜笼或补焊。 ⑤定、转子扫膛、相擦,引起电机发热,因扫膛或相擦等于增加点击负载。解决办法是检查轴承,损坏的轴承要更新,另外检查电机装配质量,必要时要重新进行装配 (2)电方面引起的原因 ①电源电压高,超过电机额定电压的10%以上,引起电机铁损耗增加,使电机发热。 ②电源电压过低,低于电机额定电压的5%以上,电机在额定负载运行时会发热。泰兴电机维修解决办法是调整变压器分接开关的档次,把电源电压调整到正常的范围内。 ③过程中三相电源电压不平衡,相间电压不平衡度超过5%,引起三相电流不平衡而使电机发热。 ④缺相运行。 (3)负载方面 ①如果因为负载过大,泰州电机维修提醒应减轻负载或更换容量合适的电机。 ②启动过于频繁。 ③机械负载有故障。 (4)通风散热不良方面 ①电机通风道堵塞,应及时清扫。 ②绕组表面有灰尘和油污,影响散热,应及时清理。 ③风机故障。 ④环境温度过高,应采取降温措施。 电机过热处理办法: 1、负载过重。减轻负载或更换大的电机。 2、电机风扇损坏。更换。 3、电机轴承缺油或损坏,造成阻力增大或转子扫堂。加油或更换。

高低压电动机保护定值整定

低压电动机保护定值整定

电动机的主要保护及计算 一、速断保护 1.速断高值:动作电流高定值Isdg计算。按躲过电动机最大起动电流计算,即: Isdg=Krel×Kst×In In=Ie/n TA 式中 Krel——可靠系数1.5; Kst——电动机起动电流倍数(在6-8之间); In——电动机二次额定电流; Ie——电动机一次额定电流; n TA——电流互感器变比。 2. 速断低值:按躲过区外出口短路时电动机最大反馈电流计算。厂用母线出口三相短路时,根据以往实测,电动机反馈电流的暂态值为5.8-5.9,考虑保护固有动作时间为0.04-0.06S,以及反馈电流倍数暂态值的衰减,取Kfb=6计算动作电流低定值,即: Isdd=Krel×Kfb×In=7.8In

式中 Krel——可靠系数1.3; Kfb ——区外出口短路时最大反馈电流倍数,取Kfb=6。 3.动作时间整定值计算。保护固有动作时间,动作时间整定值取: 速断动作时间: tsd=0s. 二、单相接地零序过电流保护(低压电动机) 1.一次动作电流计算。有零序电流互感器TA0的电动机单相接地保护,一次三相电流平衡时,由于三相电流产生的漏磁通不一致,于是在零序电流互感器内产生磁不平衡电流。根据在不同条件下的多次实测结果,磁不平衡电流值均小于0.005Ip(Ip为平衡的三相相电流),于是按躲过电动机起动时最大不平衡电流计算,低电压电动机单相接地保护动作电流可取: I0dz=(0.05-0.15)Ie 式中 I0dz——单相接地零序过电流保护一次动作电流整定值; Ie——电动机一次额定电流。 当电动机容量较大时可取: I0dz=(0.05-0.075)Ie 当电动机容量较小时可取: I0dz=(0.1-0.15)Ie 由于单相接地保护灵敏度足够,根据具体情况,I0dz有时可适当取大一些。根据经验,低电压电动机单相接地保护一次动作电流一般取I0dz=10-40A。 2.动作时间t0dz计算。取: t0dz=0s。 三、负序过电流保护 电动机三相电流不对称时产生负序电流I2,当电动机一次回路的一相断线(高压熔断器一相熔断或电动机一相绕组开焊),电动机一相或两相绕组匝间短路,电动机电源相序接反(电流互感器TA前相序接反)等出现很大的负序电流(I2)时,负序电流保护或不平衡电流(△I)保护(国产综合保护统称负序过电流保护,而国外进口综合保护统称不平衡△I 保护)延时动作切除故障。 1.负序动作电流计算。电动机两相运行时,负序过电流保护应可靠动作。 2.国产综合保护设置两阶段负序过电流保护时,整定计算可同时采用Ⅰ、Ⅱ段负序过电流保护。 (1)负序Ⅰ段过电流保护。按躲过区外不对称短路时电动机负序反馈电流和电动机起动时出现暂态二次负序电流,以及保证电动机在较大负荷两相运行和电动机内部不对称短路时有足够灵敏度综合考虑计算。 1)动作电流,采取经验公式,取: I22dz=(0.6-1)In 一般取I22dz=0.6In 2)动作时间。取: t22dz=(0.5-1)s。 (2)负序Ⅱ段过电流保护。按躲过电动机正常运行时可能的最大负序电流和电动机在较小负荷时两相运行时有足够灵敏度及对电动机定子绕组匝间短路有保护功能考虑。 1)动作电流,用经验公式,取: I22dz=(0.15-0.3)In 一般取I22dz=0.15In 2)动作时间。一般取: t22dz=(10-25)s。

电动机轴电流的防范措施详细版

文件编号:GD/FS-6143 (解决方案范本系列) 电动机轴电流的防范措施 详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

电动机轴电流的防范措施详细版 提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 一、轴电压、轴电流的产生 在电动机运行过程中,如果在电机两轴承端或转轴与轴承间存在轴电流时,将会大大缩短电机轴承的使用寿命,严重时只能运行几小时。 1.磁不平衡产生轴电压 交流异步电动机在正弦交变的电压下运行时,其转子处在正弦交变的磁场中。由于电动机定转子扇形冲片、硅钢片等叠装因素,再加上铁芯槽、通风孔等的存在,在磁路中造成不平衡的磁阻。当电动机的定子铁芯圆周方向上的磁阻发生不平衡时,便产生与轴相交链的交变磁通,从而产生交变电势。当电动机转动即磁极旋转,通过各磁极的磁通发生了变化,在轴

的两端感应出轴电压,产生了与轴相交链的磁通。随着磁极的旋转,与轴相交链的磁通交替变化,这种电压是延轴向而产生的,如果与轴两侧的轴承形成闭合回路,就产生了轴电流。一般情况下这种轴电压大约为1-2V。 2.逆变供电产生轴电压 电动机采用逆变供电运行时,供电电压含有高次谐波分量,使定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应从而产生轴电压。 异步电动机的定子绕组是嵌人定子铁芯槽内的,定子绕组的匝间以及定子绕组和电动机机座之间均存在分布电容,当通用变频器在高载频下运行时,逆变器的共模电压产生急剧变化,会通过电动机绕组的分布电容由电动机的外壳到接地端之间形成漏电流。该漏电流有可能形成放射性和传导性两类电磁干扰。而

电机额定功率-额定电压 -额定电流的关系

电机额定功率额定电压额定电流是什么关系? 一,电机额定功率和实际功率的区别 是指在此数据下电机为最佳工作状态。 额定电压是固定的,允许偏差10%。 电机的实际功率和实际电流是随着所拖动负载的大小而不同; 拖动的负载大,则实际功率和实际电流大; 拖动的负载小,则实际功率和实际电流小。 实际功率和实际电流大于额定功率和额定电流,电机会过热烧毁; 实际功率和实际电流小于额定功率和额定电流,则造成材料浪费。 它们的关系是: 额定功率=额定电流IN*额定电压UN*根3*功率因数 实际功率=实际电流IN*实际电压UN*根3*功率因数 二,280KW水泵电机额定电流和启动电流的计算公式和相应规范出处

(1)280KW电机的电流与极数、功率因素有关一般公式是:电流=((280KW/380V)/1.73)/0.8.5=501A (2)启动电流如果直接启动是额定电流的7倍。 (3)减压启动是根据频敏变阻器的抽头。选用 BP4-300WK频敏变阻器启器动启动电流电额定值的2.4倍。 三,比如一台37KW的绕线电机额定电流如何计算? 电流=额定功率/√3*电压*功率因数 1、P = √3×U×I×COSφ; 2、I = P/√3×U×COSφ; 3、I = 37000/√3×380×0.82; 四.电机功率计算口诀 计算口诀 三相二百二电机,千瓦三点五安培。 三相三百八电机,一个千瓦两安培。 三相六百六电机,千瓦一点二安培。 三相三千伏电机,四个千瓦一安培。 三相六千伏电机,八个千瓦一安培。

注:以上都是针对三相不同电压级别,大概口算的口诀,具体参考电机铭牌比如:三相22OV电机,功率:11kw,额定电流:11*3.5=38.5A三相380V电机,功率:11kw,额定电流:11*2=22A三相660V电机,功率:110kw,额定电流:110*1.2=132A 五.电机的电流怎么算? 答:⑴当电机为单相电机时由P=UIcosθ得: I=P/Ucosθ,其中P为电机的额定功率,U为额定电压,cosθ为功率因数;⑵当电机为三相电机时由 P=√3×UIcosθ得:I=P/(√3×Ucosθ),其中P为电机的额定功率,U为额定电压,cosθ为功率因数。 功率因数 在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关,如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1,一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低,说明电路用于交变磁场转换的无功功率大,从而降低了设备的利用

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