三相异步电动机运行管理安全保护措施探究

三相异步电动机运行管理安全保护措施探究

随着我国工业化的快速发展,电动机作为原动力被各行各业广泛使用。在我国的农业科研领域,大量小型三相异步电动机被普遍使用着。然而,因工作人员对三相异步电动机工作原理了解不够透彻,安全保护措施不到位,使用监管脱节等原因,导致每年三相异步电动机损坏、烧毁事件居高不下,造成较大的经济损失。因此,对三相异步电动机的基本结构、工作原理、安全保护措施、正常使用和规范管理进行分析尤为重要。本文主要对小型三相异步电动机结构、原理、应用以及安全保护措施进行简单分析,以期对三相异步电动机使用寿命的延长、提高工作效率、经济效益起到促进作用。

一、三相异步电动机的基本结构

三相异步电动机基本结构简单分析由两部分组成,即定子部分和转子部分。顾名思义,首先固定不动的部分叫做定子部分,它包括机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部件;其次旋转的部分叫做转子部分,它包括转子铁芯、转子绕组、转轴、风叶等部件。

由于三相异步电动机转子绕组结构的不同,它又分为鼠笼式转子和绕线式转子两类。鼠笼型转子绕组像一个圆柱形的笼子,在转子铁芯槽中放置着若干铜条或铝条,两端用端环短接。而绕线式转子绕组

则与定子绕组相似,在转子铁芯槽内放着对称的三相绕组,该三相绕组一般做星型联结,转子绕组的三相末端连接在一起,三个首端分别连接到转轴上的三个彼此绝缘的铜制集电环上,环与环、环与转轴之间相互绝缘,是通过电刷与外电路的联结开始工作。

二、三相异步电动机的基本工作原理

1.三相异步电动机磁路的产生

因为三相异步电动机底座是用铸铁制成,机座内装有相互绝缘的硅钢片,并且叠制成桶型铁芯,铁芯内腔有分布均匀的槽,槽内放置定子三相绕组。三相异步电动机的转子铁心也是用硅钢片制成,硅钢片表面也有均匀分布的槽,其作用是用来放置转子绕组,并且制成圆柱体安装在转轴上,转子铁心与定子铁心之间存在一定空隙,如此的分布使三相异步电动机的磁路自然就形成了。

2.三相异步电动机旋转磁场的形成

为了理解方便,我们假想把三相异步电动机的三相对称定子绕组放置理想的空间,要求做成相同的三个绕组,彼此摆放之间间隔120度,并且三个相同的三相绕组做成星型联结。当给对称三相定子绕组通入对称的三相交流电流时,瞬间定子电流就会产生磁场,并且以相同的转

速按照顺时针方向旋转,和停止的转子之间有着相对运动,相当于磁场静止,此时转子沿着逆时针方向旋转切割磁感应线而产生的感应电压,其方向是用右手测定确定。由于转子绕组电路是通过短路环自行封闭,所以在感应电压作用下,在转子导体中产生转子电流,而转子导体处于磁场之中,将会受到电磁力的作用,此时电磁力对转轴形成了电磁转矩,于是转子在电磁转矩的作用下转动起来。其方向与旋转磁场方向一致,这就是三相异步电动机转动的原理。值得注意的是,三相异步电动机的转向与旋转磁场的转向相同,但是电动机的转速始终低于旋转磁场的转速,这就是三相异步电动机独特之处。同时也只有必备这个条件,三相异步电动机才能转动起来。这也是为什么叫三相异步电动机的原因。

三、三相异步电动机的应用

三相异步电动机其实就是将电能转化为机械能的一种设备。并且它是利用电磁感应原理工作,因此也叫三相感应电动机。三相异步电动机与其他三相电动机相比较,其优点表现在:首先是工作效率高,噪音低,振动小、结构简单、制造容易、价格便宜、运行可靠、维护方便;其次是三相异步电动机过载能力要比其他三相电动机过载能力强,(电动机过载能力大小是衡量电动机性能优差主要依据。根据资料和曲线图分析得知,一般电动机过载能力为1.8~2.5,而小型三相异步电动机过载能力为2.2~2.4)。因此,三相异步电动机的应用广泛性远

超过其他类型的三相电动机。但是,三相异步电动机也存在一些不足,主要表现是功率因素低,调速性能差。所以三相异步电动机的应用也受到了一定的限制。随着我国科技技术不断向前迈进,不久会使得三相异步电动机的技术得到进一步完善,应用得到进一步发展。

四、三相异步电动机运行管理安全保护措施

第一,从三相异步电动机的运行来看:三相异步电动机故障大体可以分为两部分,一部分是机械原因,主要表现为轴承和风机的磨损与损坏,另一部分是电磁故障,二者相互关联。轴承损坏,引起三相异步电动机过载,甚至堵转,致使风机损坏,导致电动机散热困难,温度快速升高,造成绝缘受损,使用寿命缩短。解决方法就是对设备制定规范管理模式,定期做维护保养。

第二,从三相异步电动机的结构看:鼠笼式三相异步电动机的空子铁芯放置在绕组槽内必须有良好的绝缘。绕线式三相异步电动机的转子绕组与空子绕组一样,绕组与铁芯间有绝缘层,三个端线所接的铜(或铝)制滑环,环与环之间、环与转轴之间也是彼此存在可靠的绝缘性能。为了确保三相异步电动机相与相之间、相与带电体之间、带电体和外壳之间的绝缘性能,必须使用耐热等级较好的绝缘材料。避免三相异步电动机运行中出现异常温差,异常抖动,异常磨损,异常响声等因素给三相异步电动机带来伤害。

第三,三相异步电动机日常使用、管理保护措施不到位:(1)三相异步电动机日常使用、管理保护措施经常被人们忽视,导致三相异步电动机因管理不当而缩短使用寿命甚至造成损坏情况较多。因此,三相异步电动机的使用单位要求管理人、使用人必须有足够的业务技能知识,有较强的工作责任心,在使用前应充分考虑周围环境因素。否则,会出现因使用环境恶劣,如潮湿、有震动、有腐蚀性气体、散热条件差等因素,使得触头损坏、接线柱氧化或接触不良,造成三相异步电动机缺相烧毁事件。为了避免三相异步电动机使用环境因素和管理措施不到位造成的伤害,在使用前必须选择满足环境要求的三相异步电动机、电器元件,符合要求的安全防护措施。必要时强制改善周围环境,定期更换电器元器件。使得三相异步电动机的性能、使用价值得到充分利用。(2)三相异步电动机在安装中,因安装人员技能水平不高,管理松散,工作人员工作不认真等因素导致三相异步电动机安装存在缺陷,造成导线断裂或绝缘受损等情况,出现漏电、短路、缺相。因此在安装施工过程中,要严格遵循行业规范、认真组织、文明施工、严格把关,待安装完毕后验收合格后方可使用。在使用期间要做到定期检查,按照周期进行保养。避免三相异步电动机的接触触头损坏严重,而造成三相异步电动机缺相短路运行。(3)三相异步电动机本身质量不好。线圈绕组焊接工艺不达标,引线和线圈接触不良;电气元件质量不合格,耐压性能达不到标准,造成触点损坏、粘死等异常现象。因此三相异步电动机在购置时应选择正规厂家、正规品牌、质量有保证的电动机;