电动机过负荷原因分析

电动机过负荷原因分析

电动机是将电能转化为机械能的设备，在能量转换过程中要损失一部分电量，使电动机发热温度上升，影响绝缘的寿命和电动机的其它性能。按照电动机运行的发热情况，可把负荷分为长时运行、短时运行和重复运行三种情况。

长时运行是指电动机运行时间足够长，在运行时间内电动机已达到稳定温升。

短时运行是指电动机运行时间内电动机发热还未达到稳定温升，而在无负荷时间内又足以冷却到周围环境温度。

在异步电动机实际应用时，常常出现过负荷现象。长期过负荷或过负荷大严重，就会使电动机损坏。电动机过负荷的原因主要有：

1 电能质量差

非正弦电压、不对称电压、电压和频率偏离额定值太多等使电能质量受到严重影响，这也是造成电动机过负荷的普遍原因。在农业生产供电中，由于供电设备容量不足或供电导线截面太小，使电压损失过大，造成负荷电压太低。当供电电压低于额定值时，电动机定子电流和转子电流都增加，使绕组中的铜损增加，致使电动机发热，而导致绝缘材料过早老化。

当电网电压增加时，电动机的激磁电流增加，定子的铜损，定子和转子的铁损也加大，结果使电动机内部过热，不对称的电网电压，使电动机内部的基波磁场被削弱，电磁转矩下降，但负荷的阻力转矩不变，这样，电动机的定子电流将增大，导致铜损增加，此外，高次谐波磁场引起定子转子和铁芯中的铁损剧增，电动机发热。

不对称电压过大，造成电动机各相电流分配不平衡，使某一相绕组有可能过负荷。

电网交流频率增加时，定子和转子电流都增加，最后导致绕组中铜损上升，电动机过负荷。

2 断相运行

断相运行，定子绕组过热而烧坏电动机。在实际应用过程中造成断相原因是熔断器熔断、供电导线断开，空气开关、刀闸、磁力起动器触点烧坏，电动机出线和接线端子间联线松脱。

3 电动机机械故障

轴承磨损严重时使转子与定子相碰，形成附加力矩，导致电动机定子电流增加，电动机过热。

4繁重工作制

电动机频繁起动、制动、正反转运行、低速运行时间长等造成电动机电流过负荷。

5工艺过程损坏

采矿现建筑工业，其工艺以生产和运输矿石或沙矿为对象，其工艺过程中负荷往往变化很大。由此可见，电动机的过负荷引起电流增加、损耗增大、绝缘过热。

电动机的额定容量是由绕组绝缘受热条件决定的。而绝缘寿命则由温度决定，只要绕组中任何地方的绝缘损坏，就会导致电动机损坏。根据我国标准，绝缘材料耐热的等级分别为：Y、A、E、B、F、H、C七个等级。它们的极限温度和允许温升如附表。

为使绝缘材料在一定温度下工作，引起电动机发热的电流就不能长时间超过额定值。若负荷电流小于额定电流，绕组绝缘不会过热。在电动机起动和堵转时情况就不一样了。但在电动机起动时，起动电流是额定电流的3—5倍，它产生大量的热，由于起动时间短促，几乎，不存在传导散热过程，因此大部分热量储存在绕组中，使局部温度迅速上升，过大的热应力导致绕组损坏，又使绝缘老化。堵转时发热最严重。此时，电动机要较长时间经受5—7倍额定电流的作用，电动机急剧发热，温度迅速上升，若不及时切断电源，会烧坏电动机。因此，电动机堵转时间一般为20-40h，潜水或防爆电动机允许堵转时间为5-l0h。

通常电动机是在周围环境温度低于40 ℃时连续工作设计的，当环境温度高于40o C时，为使电动机不致过热而损坏，必须把额定容量降低，对电动机来说，在额定时间内过负荷是允许的。每种电动机都有它的过负荷特性。电动机允许过负荷特性是指负荷数量与允许过负荷时间的关系。为保护电动机应根据其过负荷特性配备适当的保护。

人们根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个允许的最高温度，按照温度大小排列分别为：Y、A、E、B、F、H和C。它们的允许工作温度分别为：90、105、120、130、155、180和180℃以上。因此，B级绝缘说明的是该发电机采用的绝缘耐热温度为130℃。使用者在发电机工作时应该保证不使发电机绝缘材料超过该温度才能保证发电机正常工作。

绝缘等级为B级的绝缘材料，主要是由云母、石棉、玻璃丝经有机胶胶合或浸渍而成的。

电动机绝缘等级

电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H 级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。

绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级

最高允许温度（℃） 105 120 130 155 180

绕组温升限值（K） 60 75 80 100 125

性能参考温度（℃） 80 95 100 120 145

在发电机等电气设备中，绝缘材料是最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别，采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的最高温度。

人们根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个允许的最高温度，按照温度大小排列分别为：Y、A、E、B、F、H和C。它们的允许工作温度分别为：90、105、120、130、155、180和180℃以上。因此，B级绝缘说明的是该发电机采用的绝缘耐热温度为130℃。使用者在发电机工作时应该保证不使发电机绝缘材料超过该温度才能保证发电机正常工作。

绝缘等级为B级的绝缘材料，主要是由云母、石棉、玻璃丝经有机胶胶合或浸渍而成的。常用的B级绝缘材料有PVC玻璃纤维套管(黄腊管), 6520复合纸, DMD绝缘纸等