第一篇:電動機工作效率分析(大全)
電動機工作效率分析
電動機是一種旋轉式電動機器,它將電能轉變為機械能。能提供的功率范圍很大,從毫瓦級到千瓦級。機床、水泵、皮帶機、風機等需要電動機帶動;電力機車、電梯,需要電動機牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機,甚至各種電動機玩具都離不開電動機。電動機已經應用在現代社會生活中的各個方面。提高電動機工作效率有著極其重要的意義。
從節約能源、保護環境出發,高效率電動機是現今國際發展趨勢,美國、加拿大、歐洲相繼頒布了有關法規。歐洲根據電動機的運行時間,制定的CEMEP標準將效率分為eff1(最高)、eff2、eff3(最低)三個等級,從2003-2006年間分步實施。最新出臺的IEC 60034-30標準將電機效率分為IE1(對應eff2)、IE2(對應eff1)、IE3、IE4(最高)四個等級。我國承諾從2011年7月1日起執行IE2及以上標準。
隨著我國加入WTO,我國電機行業所面臨的國際社會的巨大競爭壓力和挑戰日益加劇。從國際和國內發展趨勢來看,推廣中國高效率電動機是非常有必要的,這也是產品發展的要求,使我國電動機產品跟上國際發展潮流,同時也有利于推進行業技術進步和產品出口的需要。據統計,2002年我國電機耗電占全國耗電量的60%以上,其中小型三相異步電機耗電約占35%,是耗電大戶,所以開發中國高效電動機是提高能源利用率的重要措施之一,符合我國發展的需要,是非常必要的。
目前我國工業能耗約占總能耗的70%,其中電機能耗約占工業能耗的60%~70%,加上非工業電機能耗,電機實際能耗約占總能耗的50%以上。而現今高效節能電機應用比例低。根據國家中小電機質量監督檢驗中心對國內重點企業198臺電機的抽樣調查,其中達到2級以上的高效節能電機比例只有8%。這對整個社會資源產生了極大的浪費。
電動機的效率是輸出效率P2與輸入效率P1的比值,一般用百分數表示,即η=(P2/P1)×100%。
電動機輸入效率減去內部總損耗ΣP即為輸出效率,即P1-ΣP=P2,內部損耗全部轉換為熱能。
希望電動機內損耗低,也就是希望電動機的效率高。通常電動機的效率在75%~95%范圍。
電動機經修理后如果效率降低,則說明電動機損耗增大所致。由于損耗增大,電動機溫升增高,絕緣壽命降低,這是所不希望的結果。
損耗的增大有以下的四個方面:銅損耗增大,鐵損耗增大,機械損耗增大,雜散損耗增大。
一、電動機鐵損耗增大的原因
1、導線規格不符,比如電磁線徑選細。應按原始記錄或圖紙選用。
2、線圈尺寸做大,使線圈電阻增大。要求合理設計繞線模,條件允許時,可適當縮短線圈端部長度。
3、三相繞組不對稱。應檢查三相繞組接線,各線圈匝粗線條以及極相組接線等是否正確。
4、繞組并聯支路內有環流。應檢查繞組并聯支路是否對稱,有無短路點。
5、用不截面積的導線并繞,使各支路電流密度分布不均。盡可能選用截面積相同或相近的導線并繞。
6、更換的轉子銅條材質不合要求,導電率低。應選用合適牌號銅材,一般籠型轉子的工作籠是用紫銅、起動籠是用黃銅制作的。
7、鑄鋁轉子有缺陷,如鑄鋁含有氣孔、裂紋、斷條等。可用短路偵察器檢查,及時處理故障點。
8、繞線轉子電刷壓力過大,增加摩擦損耗。應調整刷壓,并使各電刷刷壓差在正負10%以內。
9、集電環與舉刷裝置中的短路環接觸不良。
10、銅籠轉子的銅條與端環焊接不良,使電阻增大。應測試直流電阻和檢查焊接部位,查出后重新焊好。
二、鐵損耗增大的原因
1、由于不正確加熱拆除舊繞組,鐵心沖片被短路,沖片之間的絕緣漆燒焦,增大鐵心渦流損耗和磁損耗。
2、為了嵌線方便銼大槽口,使槽口處沖處短路,增加了鐵心表面損耗和脈振損耗。
3、更換鐵心時采用單位損耗高的鐵心代替。
三、機械損耗增大的原因
1、軸承質量不佳,有缺陷或有故障。應檢查軸承,確認存在質量不合格時要更換合格軸承。軸承質量合格,但因操作不當,也會造成缺陷。
2、填充潤滑脂過多或過少,或潤滑脂材質不各格等,造成機械損耗增加。應按工藝要求選用合適牌號的潤滑脂和填加量。
3、軸承配合尺寸公差不符。應按正確的軸承配合公差配制零部件。
4、風扇葉變形,風扇葉與擋風板距離不合適。
5、繞組端部形狀不符要求,增大了通風損耗。
6、封閉扇冷式電動機的外風扇罩與風扇外圓間隙過大增加風耗。
7、風扇丟失或忘記裝上。
8、轉子安裝不正,使氣隙不均,造成定、轉子相擦,增加機械摩擦損耗。
9、軸承的軸瓦擋油圈與轉軸相擦,增加摩擦損耗。
10、電刷與集電環接觸摩擦損耗增加。應檢查電刷牌號和滑環表面狀態,選用合適電刷;清除滑環表面污垢,清除滑環缺陷。使電刷與滑環的接觸面不少于75%。
四、雜散損耗增大的原因
1、繞組型式選擇不當。
2、改極數重繞時,定、轉子槽配合選擇不當。
3、電動機鐵心經銼槽口使齒諧波磁勇幅值增大。
4、氣隙不均,要重新安裝找正。
5、三相繞組不對稱,要求盡可能用三相對稱繞組,在一般情況下,不要用三相非對稱分數槽繞組。
6、線圈重繞時,磁路過飽和,使氣隙磁通波形畸變。
7、在直槽電動機中,并聯支路選擇不當。
8、修理有故障的鋁籠時,可改為銅籠,降低銅損耗和雜質損耗。
9、定子鐵心內圓不可輕易加工,防止沖處短路。
美國于本世紀初又出現了更高效率的所謂“超高效電動機”。一般而言,高效電動機與普通電動機相比,損耗平均下降20%左右,而超高效電動機則比普通電動機損耗平均下降30%以上。因為超高效電動機的損耗較高效電機有更進一步下降,因此對于長期連續運行、負荷率較高的場合,節能效果更為明顯。要實現從普通電機到超高效電機的效率提高,除了增加硅鋼片和銅線的用量以及縮小風扇尺寸等措施外,還必須在新材料的應用、電機制造工藝以及優化設計等方面采取措施,以控制成本和滿足電機結構尺寸的限制。國外很多企業在這些方面開展了積極的研究,并取得了一些進展。一般電工鋼片經加工成鐵心壓裝入機座后,鐵耗大幅度增加,而英國Brook Hansen公司與鋼廠合作,應用一新研制成功的電工鋼片,加工成鐵心制成電機,鐵耗在加工前后變化不大。日本東芝公司是美國高效電機和超高效電機的主要供貨商之一。該公司聲稱由于改進了制造工藝和采用新材料,使高效電機的成本下降了30%,所采取的措施包括:應用特殊的下線工具,提高定子槽滿率,增加銅線的截面積;提高制造精度,縮短間隙長度,從而減小勵磁電流及其所引起的銅損;采用轉子槽絕緣工藝,降低雜散損耗;采用激光鐵心疊壓工具,使鐵損下降。由于銅比鋁的電阻率降低40%左右,所以如果用鑄銅轉子代替鑄鋁轉子,電機總損耗將可顯著下降。這些年,國際銅業協會在美國能源部的支持下,進行了壓力鑄銅工藝的研究,現今已解決高溫模具的材料以及相關的壓鑄工藝問題,從而使得有可能較經濟地批量生產鑄銅轉子電機。2003年6月,德國SEW Eurodrive公司已運用此項壓鑄技術成功地推出了采用鑄銅轉子的齒輪電動機系列。意大利科技教育部組織相關機構開展了鑄銅轉子和鑄鋁轉子的性能數據對比試驗項目。該項目由意大利LAFERT電機公司、Thyssen Krupp鋼鐵公司和法國FAVI鑄銅公司合作進行。試驗在不改變定、轉子槽形,僅改變磁性材料和長度的情況下進行,所得的數據表明,采用鑄銅轉子,可使電動機的能耗在原有基礎上降低15%~25%,電機效率可提高2%~5%。但由于轉子電阻降低會引起啟動轉矩下降,因此在設計時應進行其他參數的調整,以使之在提高效率的同時,滿足其他主要性能指標。
第二篇:電動機過載運行分析
電動機過負荷的原因分析
蒙海強 北京農業工程大學(100083)
電動機是將電能轉換成機械能的設備,在能量轉換過程中要損失部分能量,使電動機發熱,溫度升高。其結果,影響絕緣的壽命和電動機的其它性能。例如,發熱使氣隙減少,引起附加損耗增加和轉矩減小。
按照電動機運行時的發熱情況,可把負荷分為長時運行,短時運行和重復短時運行三種基本情況。
長時運行是指電動機運行時間足夠長,在運行時間內電動機已達到穩定溫升。
短時運行是指在運行內電動機發熱尚未達到穩定溫升,而在無負荷時間內又足以冷卻到周圍環境溫度。
在異步電動機實際使用時,常常會出現過負荷的現象。長期過負荷或過負荷太嚴重就會使電動機損壞。電動機過負荷的原因主要有:
l.電能質量差 非正弦電壓,不對稱電壓,電壓和頻率偏離額定值過多等是電動機過負荷的普遍原因。
在農業供電中。由于供電設備容量不足,或供電導線截面太小,使電壓損失過大,造成負荷電壓太低。當供電電壓低于額定值時,電動機定子電流和轉子電流都增加,使繞組中的銅損增加,致使電動機發熱,從而導致絕緣材料過早老化。
當電網電壓增加時,電動機的激磁電流增加很多,走子的銅損,定子與轉子的鐵損也要加大,結果使電動機過熱。不對稱的電網電壓,使電動機內部的基波磁場被削弱,電磁轉矩下降。但是負荷的阻力轉矩不變,這樣,電動機的定子電流將增大.導致銅損增加。此外,高次諧波磁場引起定子.轉子和鐵芯中的鐵損劇增。電動機發熱。
不對稱電壓過大造成電動機各相電流分配不平衡.使某一相繞組有可能過負荷.
電網交流電頻率增加時,定子和轉子電流都增加.最后導致繞組中的銅損上升.電動機過負荷。
2.斷相運行 斷相運行時,定子繞組過熱而燒毀電動機。在實際使用過程中.造成斷相運行的原因是.熔斷器熔斷,供電導線斷開,空氣開關、刀閘、磁力起動器觸點損壞,電動機出線與接線端子間聯線松脫。3.電動機機械故障軸承磨損、嚴重時使轉子與定子相碰,形成附加阻力矩,導致電動機定于電流增加,電動機過熱。
4.繁重工作制電動機頻繁起動、制動、正反轉運行、低速運行時間過長等,造成電動機電流過負荷。
5.工藝過程中損壞采礦與建筑材料工業,其工藝以生產和運輸礦石或沙礦為對象,其工藝過程中負荷往往變化很大。
由此可見,電動機過負荷引起電流增加,損耗增大,絕緣過熱。
電動機的額定容量是由繞組絕緣受熱條件決定的,而絕緣壽命則由溫度決定。但是絕緣壽命不是由年均溫度決定,而是由最高溫度決定,只要繞組中任何地方的絕緣破壞,就導致電動機的損壞。
根據我國標準,絕緣材料的耐熱升級分別為Y、A、E、B、F、H、C七個等級。它們的極限溫度和允許溫升如表1所示
為使絕緣材料在一定溫度下工作.引起電動機發熱的電流就不能長時間超過額定值。
在電動機穩定運行區,負荷電流
式中 I0——空載電流
Ie——額定電流 Me——額定轉矩 M——負荷轉矩 I——負荷電流
若負荷電流小于額定電流,繞組絕緣不會過熱。在電動機起動和堵轉時,情況就不一樣了。但在電動機起動時,起動電流是額定電流的5~7倍,它產生大量的熱,由于起動時間短促,幾乎不存在傳導散熱過程,因此大部分熱量儲存在繞組中,使局部溫度迅速上升,過大的熱應力導致繞組損壞,又促使絕緣提前老化。堵轉時發熱最嚴重。此時電動機要較長時間經受5~7倍額定電流的作用,電動機急劇發熱,溫度迅速上升,若不及時切斷電源,便會燒壞電動機。因此電動機允許堵轉時間,一般為20~40S。潛水泵或防爆電動機允許堵轉時間為5~10S。
通用電動機是在周圍環境溫度低于40℃時,為連續使用設計的。當環境溫度高于40℃時,為使電動機不致過熱而損壞,必須把額定容量降低.對于E級絕緣電動機,環境溫度較高時.電動機允許出力如圖1所示、對電動機來說,在規定時間內過負荷是允許的。每種電動機都有它的過負荷特性。電動機的允許過負荷特性是指過負荷數量與允許過負荷時間的關系。在過負荷時允許溫升△τ
2=35℃,電流密度 j=4.5A/mm情況下的異步電動機允許過負荷特性如圖2所示。
為了保護過負荷電動機,應根據電動機過負荷特性配備合適的保護。
電動機故障分析和處理2008-04-11 09:10 繞組是電動機的組成部分,老化,受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都會造成對繞組的傷害,電機過載、欠電壓、過電壓,缺相運行也能引起繞組故障。繞組故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯誤。現在分別說明故障現象、產生的原因及檢查方法。
一、繞組接地
指繞組與貼心或與機殼絕緣破壞而造成的接地。
1、故障現象
機殼帶電、控制線路失控、繞組短路發熱,致使電動機無法正常運行。
2、產生原因
繞組受潮使絕緣電阻下降;電動機長期過載運行;有害氣體腐蝕;金屬異物侵入繞組內部損壞絕緣;重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心;繞組端部碰端蓋機座;定、轉子磨擦引起絕緣灼傷;引出線絕緣損壞與殼體相碰;過電壓(如雷擊)使絕緣擊穿。
3.檢查方法
(1)觀察法。通過目測繞組端部及線槽內絕緣物觀察有無損傷和焦黑的痕跡,如有就是接地點。
(2)萬用表檢查法。用萬用表低阻檔檢查,讀書很小,則為接地。
(3)兆歐表法。根據不同的等級選用不同的兆歐表測量每組電阻的絕緣電阻,若讀數為零,則表示該項繞組接地,但對電機絕緣受潮或因事故而擊穿,需依據經驗判定,一般說來指針在“0”處搖擺不定時,可認為其具有一定的電阻值。(4)試燈法。如果試燈亮,說明繞組接地,若發現某處伴有火花或冒煙,則該處為繞組接地故障點。若燈微亮則絕緣有接地擊穿。若燈不亮,但測試棒接地時也出現火花,說明繞組尚未擊穿,只是嚴重受潮。也可用硬木在外殼的止口邊緣輕敲,敲到某一處等一滅一亮時,說明電流時通時斷,則該處就是接地點。(5)電流穿燒法。用一臺調壓變壓器,接上電源后,接地點很快發熱,絕緣物冒煙處即為接地點。應特別注意小型電機不得超過額定電流的兩倍,時間不超過半分鐘;大電機為額定電流的20%-50%或逐步增大電流,到接地點剛冒煙時立即斷電。
(6)分組淘汰法。對于接地點在鐵芯心里面且燒灼比較厲害,燒損的銅線與鐵芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相繞組分成兩半,依此類推,最后找出接地點。
此外,還有高壓試驗法、磁針探索法、工頻振動法等,此處不一一介紹。
4.處理方法
(1)繞組受潮引起接地的應先進行烘干,當冷卻到60——70℃左右時,澆上絕緣漆后再烘干。
(2)繞組端部絕緣損壞時,在接地處重新進行絕緣處理,涂漆,再烘干。(3)繞組接地點在槽內時,應重繞繞組或更換部分繞組元件。最后應用不同的兆歐表進行測量,滿足技術要求即可。
二、繞組短路
由于電動機電流過大、電源電壓變動過大、單相運行、機械碰傷、制造不良等造成絕緣損壞所至,分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。
1.故障現象
離子的磁場分布不均,三相電流不平衡而使電動機運行時振動和噪聲加劇,嚴重時電動機不能啟動,而在短路線圈中產生很大的短路電流,導致線圈迅速發熱而燒毀。
2.產生原因
電動機長期過載,使絕緣老化失去絕緣作用;嵌線時造成絕緣損壞;繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿;端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時損壞;端部連接線絕緣損壞;過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿;轉子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞;金屬異物落入電動機內部和油污過多。
3.檢查方法
(1)外部觀察法。觀察接線盒、繞組端部有無燒焦,繞組過熱后留下深褐色,并有臭味。(2)探溫檢查法。空載運行20分鐘(發現異常時應馬上停止),用手背摸繞組各部分是否超過正常溫度。
(3)通電實驗法。用電流表測量,若某相電流過大,說明該相有短路處。(4)電橋檢查。測量個繞組直流電阻,一般相差不應超過5%以上,如超過,則電阻小的一相有短路故障。
(5)短路偵察器法。被測繞組有短路,則鋼片就會產生振動。
(6)萬用表或兆歐表法。測任意兩相繞組相間的絕緣電阻,若讀書極小或為零,說明該二相繞組相間有短路。
(7)電壓降法。把三繞組串聯后通入低壓安全交流電,測得讀書小的一組有短路故障。
(8)電流法。電機空載運行,先測量三相電流,在調換兩相測量并對比,若不隨電源調換而改變,較大電流的一相繞組有短路。
4.短路處理方法
(1)短路點在端部。可用絕緣材料將短路點隔開,也可重包絕緣線,再上漆重烘干。
(2)短路在線槽內。將其軟化后,找出短路點修復,重新放入線槽后,再上漆烘干。
(3)對短路線匝少于1/12的每相繞組,串聯匝數時切斷全部短路線,將導通部分連接,形成閉合回路,供應急使用。
(4)繞組短路點匝數超過1/12時,要全部拆除重繞。
三、繞組短路
由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑,焊接后又未清除干凈,就可能造成壺焊或松脫;受機械應力或碰撞時線圈短路、短路與接地故障也可使導線燒毀,在并燒的幾根導線中有一根或幾根導線短路時,另幾根導線由于電流的增加而溫度上升,引起繞組發熱而斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間短路、并聯支路處斷路、多根導線并燒中一根斷路、轉子斷籠。
1.故障現象
電動機不能啟動,三相電流不平衡,有異常噪聲或振動大,溫升超過允許值或冒煙。
2.產生原因
(1)在檢修和維護保養時碰斷或制造質量問題。
(2)繞組各元件、極(相)組和繞組與引接線等接線頭焊接不良,長期運行過熱脫焊。
(3)受機械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。
(4)匝間或相間短路及接地造成繞組嚴重燒焦或熔斷等。
3.檢查方法
(1)觀察法。斷點大多數發生在繞組端部,看有無碰折、接頭出有無脫焊。(2)萬用表法。利用電阻檔,對“Y”型接法的將一根表棒接在“Y”形的中心點上,另一根依次接在三相繞組的首端,無窮大的一相為斷點;“△”型接法的短開連接后,分別測每組繞組,無窮大的則為斷路點。(3)試燈法。方法同前,等不亮的一相為斷路。
(4)兆歐表法。阻值趨向無窮大(即不為零值)的一相為斷路點。
(5)電流表法。電機在運行時,用電流表測三相電流,若三相電流不平衡、又無短路現象,則電流較小的一相繞組有部分短斷路故障。
(6)電橋法。當電機某一相電阻比其他兩相電阻大時,說明該相繞組有部分斷路故障;
(7)電流平衡法。對于“Y”型接法的,可將三相繞組并聯后,通入低電壓大電流的交流電,如果三相繞組中的電流相差大于10%時,電流小的一端為斷路;對于“△”型接法的,先將定子繞組的一個接點拆開,再逐相通入低壓大電流,其中電流小的一相為斷路。
(8)斷籠偵察器檢查法。檢查時,如果轉子斷籠,則毫伏表的讀數應減小。
4.斷路處理方法
(1)斷路在端部時,連接好后焊牢,包上絕緣材料,套上絕緣管,綁扎好,再烘干。
(2)繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應更換新繞組。
(3)對斷路點在槽內的,屬少量斷點的做應急處理,采用分組淘汰法找出斷點,并在繞組斷部將其連接好并絕緣合格后使用。
(4)對籠形轉子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復。
四、繞組接錯
繞組接錯造成不完整的旋轉磁場,致使啟動困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥狀,嚴重時若不及時處理會燒壞繞組。主要有下列幾種情況:某極相中一只或幾只線圈嵌反或頭尾接錯;極(相)組接反;某相繞組接反; 多路并聯繞組支路接錯;“△”、“Y”接法錯誤。
1、故障現象
電動機不能啟動、空載電流過大或不平衡過大,溫升太快或有劇烈振動并有很大的噪聲、燒斷保險絲等現象。
2、產生原因
誤將“△”型接成“Y”型;維修保養時三相繞組有一相首尾接反;減壓啟動是抽頭位置選擇不合適或內部接線錯誤;新電機在下線時,繞組連接錯誤;舊電機出頭判斷不對。
3.檢修方法
(1)滾珠法。如滾珠沿定子內圓周表面旋轉滾動,說明正確,否則繞組有接錯現象。
(2)指南針法。如果繞組沒有接錯,則在一相繞組中,指南針經過相鄰的極(相)組時,所指的極性應相反,在三相繞組中相鄰的不同相的極(相)組也相反;如極性方向不變時,說明有一極(相)組反接;若指向不定,則相組內有反接的線圈。(3)萬用表電壓法。按接線圖,如果兩次測量電壓表均無指示,或一次有讀數、一次沒有讀數,說明繞組有接反處。
(4)常見的還有干電池法、毫安表剩磁法、電動機轉向法等。
4.處理方法
(1)一個線圈或線圈組接反,則空載電流有較大的不平衡,應進廠返修。(2)引出線錯誤的應正確判斷首尾后重新連接。
(3)減壓啟動接錯的應對照接線圖或原理圖,認真校對重新接線。(4)新電機下線或重接新繞組后接線錯誤的,應送廠返修。
(5)定子繞組一相接反時,接反的一相電流特別大,可根據這個特點查找故障并進行維修。
(6)把“Y”型接成“△”型或匝數不夠,則空載電流大,應及時更正.根據三相交流繞組繞損癥狀判別故障產生的原因
在電動機修理工作中,只要細心觀察其損壞的癥狀,便可找出損壞的原因及部位,從而能準確快速地予以修復。(1)電機繞組端部的l/3或2/3的極相繞組燒黑或稍變為深棕色,而其余的一相或兩相繞組完好無損或稍微烤焦,這是由于單相運行造成的。而造成單相運行的原因是線路和電機引線聯接不妥。
(2)在線圈的端部,有幾匝、一卷或一極相繞組燒焦,而短級部分以外的本相或其他二相線圈較好,或稍微烤焦,這是由匝間短路引起的燒損。造成匝間短路的主要原因是導線本身維修網絕緣受損或線圈組間聯線絕緣套管沒有處理好而短路,這都是電機質量問題或端部碰傷,或設計并聯路數多,使組間電壓過高導致組間擊穿,選用導線時線徑太細,端部機械強度差;或線徑太粗,不易彎曲整形,使絕緣層損傷造成匝間短路。
(3)短路處熔斷很多導線,附近有很多的熔化銅屑,其他線圈組或另一端部沒有烤焦現象,這種燒損由相間短路而引起。相間短路通常是端部相間絕緣薄膜、漆布或雙層線圈的層間墊條沒有墊妥,在電機受熱或受潮的情況下,絕緣性能下降,導致擊穿而形成相間短路,或由組間聯線套管處理不妥,不了解塑料套管的耐熱性較差,而把它應用在電機繞組上,因電機發熱、塑料熔化,連線間短路。
(4)槽底或槽口有明顯的燒傷現象。這是因接地引起的,由于制造質量差,在鐵芯槽口線圈直線部分到端部轉角處有急轉彎,使槽絕緣受壓而擠破,或槽口絕緣未封妥,成竹楔與導線直接接觸,受潮后竹楔下降而接地。也可能是電機機械加工質量差,定、轉子鐵芯同心度差,造成定、轉子鐵芯相擦而產生高溫,燒焦槽絕緣而接地,還有高溫或受潮,電機長期高溫運行,使槽絕緣烤焦、老化發脆或嚴重受潮,擊穿槽絕緣而接地。
(5)三相繞組全部均勻焦黑,這是過載造成的。過載的原因有:端電壓太低,接線不符合要求,使用不當,軸承損壞,軸套咬死,負荷重,選型不當,起動時間過長,制造質量差等。
避免電動機燒毀的措施
電動機在運行中避免燒毀,除了運行前采取必要的各種技術保護措施外,最有效、最實際的防止方法是進行正確的技術維護。主要有以下6點。
1.經常保持電動機的清潔
電動機在運行中,進風口周圍至少3米內不允許有塵土、水漬和其他雜物,以防止吸人電機內部,形成短路介質,或損壞導線絕緣層,造成匣間短路,電流增大,溫度升高而燒毀電動機。所以,要保證電動機有足夠的絕緣電阻,以及良好的通風冷卻環境,才能使電動機在長時間運行中保持安全穩定的工作狀態。
2.保持電動機經常在額定電流下工作
電動機過載運行,主要原因是由于拖動的負荷過大,電壓過低,或被帶動的機械卡滯等造成的。若過載時間過長,電動機將從電網中吸收大量的有功功率,電流便急劇增大,溫度也隨之上升,在高溫下電動機的絕緣便老化失效而燒毀。因此,電動機在運行中,要注意經常檢查傳動裝置運轉是否靈活、可靠;連軸器的同心度是否標準;齒輪傳動的靈活性等,若發現有滯卡現象,應立即停機查明原因排除故障后再運行。
3.經常檢查電動機三相電流是否平衡三相異步電動機,其三相電流任何一相電流與其他兩相電流平均值之差不允許超過10%,這樣才能保證電動機安全運行。如果超過則表明電動機有故障,必須查明原因及時排除。
4.檢查電動機的溫度要經常檢查電動機的軸承、定子、外殼等部位的溫度有無異常變化,尤其對無電壓、電流和頻率監視及沒有過載保護的電動機,對溫升的監視更為重要。電動機軸承是否過熱,缺油,若發現軸承附近的溫升過高,就應立即停機檢查。軸承的滾動體、滾道表面有無裂紋、劃傷或損缺,軸承間隙是否過大晃動,內環在軸上有無轉動等。出現上述任何一種現象,都必須更新軸承后方可再行作業。
5.觀察電動機有無振動、噪聲和異常氣味 電動機若出現振動,會引起與之相連的負載部分不同心度增高,形成電動機負載增大,出現超負荷運行,就會燒毀電動機。因此,電動機在運行中,尤其是大功率電動機更要經常檢查地腳螺栓、電動機端蓋、軸承壓蓋等是否松動,接地裝置是否可靠,發現問題及時解決。噪場聲和異味是電動機運轉異常、隨即出現嚴重故障的前兆,必須隨時發現開查明原因而排除。
6.保證啟動設備正常工作電動機啟動設備技術狀態的好壞,對電動機的正常啟動起著決定性的作用。實踐證明,絕大多數燒毀的電動機,其原因大都是啟動設備工作不正常造成的。如啟動設備出現缺相啟動,接觸器觸頭拉弧、打火等。而啟動設備的維護主要是清潔、緊固。如接觸器觸點不清潔會使接觸電阻增大,引起發熱燒毀觸點,造成缺相而燒毀電動機;接觸器吸合線圈的鐵芯銹蝕和塵積,會使線圈吸合不嚴,并發生強烈噪聲,增大線圈電流,燒毀線圈而引發故障。
因此,電氣控制柜應設在干燥、通風和便于操作的位置,并定期除塵。經常檢查接觸器觸點、線圈鐵芯、各接線螺絲等是否可靠,機械部位動作是否靈活,使其保持良好的技術狀態,從而保證啟動工作順利而不燒毀電動機。
電動機啟動困難或不能啟動的原因和處理方法
故障原因和處理方法如下:(1)某一相熔絲斷路,缺相運行,且有嗡嗡聲。如果兩相熔絲斷路,電動機不動且無聲。找出引起熔絲熔斷的原因排除之,并更換新的熔絲。
(2)電源電壓太低,或者是降低起動時降壓太多。是前者應查找原因;是后者應適當提高起動壓降,如用的是自耦減壓起動器,可改變抽頭提高起動電壓。
(3)定子繞組或轉子繞組斷路,也可能是繞線轉子電刷與滑環沒有接觸,應檢查修復。
(4)定子繞組相間短路或接地,可用兆歐表檢查。(5)定子繞組接線錯誤,如誤將三角形接成星形,或將首末端接反,應檢查糾正。
(6)定子與轉子鐵心相擦。
(7)軸承損壞或被卡住,應更換軸承。
(8)負載過重,應減小負載。
(9)機械故障,被帶作業機械本身轉動不靈活,或卡住不能轉動。
(10)皮帶拉得過緊,摩擦加劇,應調整皮帶松緊度。
(11)起動設備接線有錯誤或有故障,檢查糾正,排除故障。
電動機溫升過高或冒煙的原因和處理方法
(1)當電壓超過電動機額定電壓10%以上,或低于電動機額定電壓5%以上時,電動機在額定負載下容易發熱,溫升增高,應檢查并調整電壓。
(2)三相電源電壓相間不平衡度超過5%,引起三相電流不平衡,使電動機額外發熱,應調整電壓。
(3)一相熔絲斷路或電源開關接觸不良,造成缺相運行而過熱,應修復或更換損壞的元件。
(4)繞組接線有錯,誤將星形接成三角形,或誤將三角形接成星形,在額定負載下運行,都會使電動機過熱,應檢查糾正。
(5)定子繞組匝間或相間短路或接地,使電流增大,調損增加而過熱。若故障不嚴重,只需重新加包絕緣,嚴重的應更換繞組。
(6)定子一相繞組斷路或并聯繞組中某一支路斷線,引起三相電流不平衡而使繞組過熱。
(7)籠型轉子斷條或繞線轉子線圈接頭松脫,引起電流過大而發熱。可對銅條轉子作焊補或更換,對鑄鋁轉子應更換轉子。
(8)軸承損壞或磨損過大等,使定子和轉子相碰擦,可檢查軸承是否有松動,定子和轉子是否裝配不良。
(9)負載過大,應減輕負載或換用大功率的電動機。
(10)被帶作業機械有故障而引起過載,應檢查被帶機械,排除故障。
(11)起動過于頻繁,應減少起動次數。
(12)使用環境溫度過高(超過40℃),使電動機進風太熱,散熱困難,應采取降溫措施。
(13)電動機內外積塵和油污太多,影響散熱,應消除灰塵和油污。
(14)電動機風道阻塞,通風不暢,進風量減小,應消除風道口雜物及污垢。
(15)電動機內風扇損壞,裝反或未裝,應進行正確安裝,損壞的風扇應修復或更換。
電動機軸承過熱的原因及處理方法(1)軸承損壞,應更換。
(2)滾動軸承潤滑脂過少、過多或有鐵屑等雜質。承軸潤滑脂的容量不應超過總容積的70%,有雜質者應更換。
(3)軸與軸承配合過緊或過松。過緊時應重新磨削,過松時應給轉軸鑲套。
(4)軸承與端蓋配合過緊或過松。過緊時加工軸承室,過松時在端蓋內鑲鋼套。
(5)電動機兩端蓋或軸承蓋裝配不良。將端蓋或軸承蓋止口裝進、裝平,擰緊螺釘。
(6)皮帶過緊或聯軸器裝配不良。調整皮帶張力,校正聯軸器。(7)滑動軸承潤滑油太少、有雜質或油環卡住。應如加油、換新油,修理或更換油環。
電動機在哪些情況下必須切斷電源?
(1)起動時電動機不動也無聲;
(2)起動時有嗡嗡聲,轉速很慢,起動困難;
(3)起動時起動器內火花不斷或冒煙;
(4)在運行中發生人生安全事故;
(5)電動機溫升超過允許值;
(6)軸承溫度過高;
(7)振動劇烈;
(8)缺相運行;
(9)有焦糊味;
(10)冒煙或起火;
(11)有異常響聲;
(12)電動機定子和轉子相擦碰;
(13)電動機所帶作業機械發生故障;
(14)電動機傳動裝置失靈或損壞。
第三篇:電動機效率與損耗分析
第一章 電動機效率與損耗分析
異步電動機輸入電功率,輸出機械功率,在運行過程中產生恒定損耗和負載損耗。恒定損耗包含風摩耗和鐵心損耗,是不隨負載大小變化的損耗。負載損耗包含定子繞組損耗、轉子繞組損耗和負載附加損耗(或稱負載雜散損耗),對繞線轉子電機還包含電刷及轉子外接電路的電損耗。
恒定損耗是電動機運行時的固有損耗,它與電動機材料、制造工藝、結構設計、轉速等參數有關,而與負載大小無關。
1、鐵心損耗(含空載雜散損耗),亦簡稱鐵耗,是恒定損耗的一種,由主磁場在電動機鐵心中交變所引起的渦流損耗和磁滯損耗組成。鐵心損耗大小取決于鐵心材料、頻率及磁通密度,近似的表示為: 磁通密度B與輸入電壓U成正比,對某一臺電動機而言,其鐵耗近似于與電壓的平方成正比。鐵耗一般占電動機總損耗的20%~25%。
2、風摩耗也稱機械損耗(何不稱為“機械損耗”?),是另一種恒定損耗,通常包括軸承摩擦損耗及通風系統損耗,對繞線式轉子還存在電刷摩擦損耗。機械損耗一般占總損耗的10%~50%,電動機容量越大,由于通風損耗變大,在總損耗中所占比重也增大。
3、負載損耗主要是指電動機運行時,定子、轉子繞組通過電流而引起的損耗,亦稱銅耗。它包括定子銅耗和轉子銅耗,其大小取決于負載電流及繞組電阻值。銅耗約占總損耗的20%~70%。
4、雜散損耗(附加損耗)P主要由定子漏磁通和定子、轉子的各種高次諧波在導線、鐵心及其他金屬部件內所引起的損耗。這些損耗約占總損耗的10%~15%。§1-2電動機的效率
電動機的效率與損耗相對值(P)的關系如下式所示 = 1一Σ P 式中 Σ P—— 電機總損耗
Σ P =(++++ P)/Pl P1—— 電機輸入功率
當一臺電機效率為0.87時,由上式可見其損耗相對值為0.13,如損耗下降20%,則由上式可求得效率為0.896,即效率提高了2.6個百分點。并由此可見,如一通用系列的效率平均值為0.87,作為高效率電機系列,其損耗如平均下降20%以上,則系列的平均值也應提高2.6個百分點以上。§1-3 端電壓變動時電機的損耗
電機銘牌上電壓值是電機設計時的依據,實際運行時電網上電壓是波動的,我國規定低壓系統中電壓允許變化±10%,在一個工廠中電壓變動往往超過這一范圍,電壓變動對電機各部分損耗有什么影響,電壓調節在什么范圍內變動能夠節電,這是值得分析的問題。
國內外許多資料表明,電壓低于額定值不超過10%,對一個系統,一個工廠往往是節電的。例如在保證供電電壓合格范圍內,降低配電壓2—3%,無論對住宅、商業、工業負荷都起到節電的效果。工廠降壓運行(-5%左右)同樣能夠節電,而升壓(+5%左右)則增加電能消耗。當然降壓范圍不能太大,否則引起電動機過負荷能力降低及某些重載負荷過電流等問題。但-5%范圍內,一般不會出現這些問題。
電壓變化在負載不同時對電機效率影響是不同的。在重載時提高電壓在一定范圍(從342伏提到380伏)可以提高效率,再提(412伏)則效率反而下降。但輕載時,電壓從342伏上升則效率越來越低,如何調整線路電壓及個別調整電機端電壓力可以達到節能的效果。
§1-4 三相電壓不平衡時異步電動機運行損耗分析
由于三相負載不對稱,常常引起供電電壓不平衡。這不平衡電壓在異步電機中產生三相不平衡電流。用對稱分量法可以分成正序、負序及零序電流。當定子繞組Y接時,則零序電流為零。其中正序電流產生轉矩,使電機轉運,負序電流產生一反轉矩,使輸出轉矩有所減少,當電壓不平衡值小于10%時,負轉矩不大,一般可以不計。但對于負序磁場在轉子中產生損耗以及定子電流由于不平衡而使損耗增加必須給予關注。一般電壓不平衡時,其三相相位差不能保持120度,而相位變動后,產生的負序損耗及定子銅耗增加隨電壓不平衡度的增大而達到不允許的結果。因而保持供電電壓平衡,可以節約電能。§1-5電源頻率變化對電機損耗的影響
目前各國對于電源頻率允許偏差范圍的規定是不同的。在實際正常運行中,日、美控制在±0.01周/秒,而我國許多缺電系統有時頻率偏差超過±0.2周/秒。在電力系統網絡化的今天,公共電源頻率的穩定是有保證的。這里只需要考慮專用電源(比如變頻電源)頻率變化對電機損耗的影響。
對于風機泵類負載,由于軸轉矩與轉速的平方成正比變化,頻率降低后,轉速下降,轉矩也下降,使定子及轉子電流下降,因而電機效率有所提高,再加上軸功率有大幅度下降,電機輸入功率同樣大幅度下降,所以風機泵類負載采用變頻調速,在低速時可獲得好的節能效果。[風量減小,是否允許?] §1-6 非正弦波形電源下的異步電動機損耗
大多數靜止變頻器的輸出電壓波形是非正弦的,通過傅里葉級數分析其中除基本分量外尚有大量諧波分量。這在異步電動機中產生諧波電流及諧波磁動勢。與分析三相電動機磁動勢空間諧波一樣,可以對此分析,例如相電流中有5次時間諧波分量,則A,B及C相5次(時間)諧波磁動勢分別為:
這說明5次時間諧波產生的旋轉磁動勢,其轉速為5倍基波同步速,方向與基波旋轉方向相反。同樣可以證明7次諧波磁動勢轉速為7倍基波同步速,方向與基波旋轉方向相同。§1-7電動機起停損耗
有些負載要求斷續運行,停止部分時間比運行時間長得多,采用起-運-停循環運行方式(ON-OFF)有可能比負載運行-空轉-負載運行節約大量能耗(即電機空載損耗乘停運時間)。但起-運-停方式,需多次起動電機,使定子繞組頻繁受到沖擊力,鼠籠轉子也會因發熱不均勻,產生熱應力,多次疲勞會使轉子導條斷裂。起動時電機發熱增多而散熱條件較穩態運行差,多次起動也會使電機過熱。因此對起動次數都有規定。采用高轉子電阻電機,可以減少定轉子起動電流,所以可減少能耗及電流沖擊影響。當然高轉子電阻運行時滑差和損耗增加,應綜合比較。對于大中型電動機而言,起停損耗需要考慮的因素還要多,比如電動機直接起動方式時,考慮到起動困難、對相鄰設備可能造成影響等因素,管理人員往往會讓電動機長時間的空轉而減少電動機的起動次數,從而造成大量的能源浪費。另一方面,感應電動機的全壓直接起動對電力系統短路容量的要求較高,為此電力系統必須提供更高的供電能力,用戶也因此必須支付更多的費用。第三方面是電力系統長時間的運行在相對較低的符合率,系統供電效率較低。因此對于大中型電動機來說,起停損耗問題要從系統角度來周全考慮,通過改變起動方式來節約電力是一種選擇。
§1-8電動機的節能潛力
1、根據統計數據可知,37kW 以上電動機數量雖少,但要承擔一半以上總的電動機用電量。因為這些功率較大的電機大部份工作在高負荷,長期連續運行的狀態,因此這部份電機的效率歷來受到一定的重視,電機的效率水平也相應地處于較高的水平,電機功率為90kW 時效率已達0.94左右。但是應該看到小功率電機,max.book118.com,由于其數量龐大,所以37kW 以下的電機也傳遞了近一半的電能,因此通過降低損耗提高電動機的效率對
第四篇:工作效率
甲能在12天內完成某項工作,乙的工作效率比甲高20%,那么乙完成這項工作的天數為()
A.6B.8C.10D.11
2.一件工作,甲隊獨做10天可以完成,乙隊獨做15天可以完成,若兩隊合作,()天可以完成.
A.25B.12.5C.6D.無法確定3.一項工程,甲單獨要做8天,乙單獨要做10天,丙單獨做12天完成,甲乙丙三人的效率比是?
4.一項工作,甲單獨做需要12小時,乙單獨做需要8小時,若兩人合做這項工作的5/6,需要幾小時?
5.一件工件,甲單獨做20小時完成,乙單獨做12小時完成.現在先由甲單獨做4小時,剩下的部分由甲、乙合做.剩下的部分需要幾小時完成?
6.有一個水池,用兩個水管注水.如果單開甲管,2小時30分注滿水池;如果單開乙管,5小時注滿水池。
(1)如果甲、乙兩管先同時注水20分鐘,然后由乙單獨注水.問還需要多少時間才能把
水池注滿?
(2)假設在水池下面安裝了排水管丙管,單開丙管3小時可以把一滿池水放完.如果三管同時開放,多少分鐘才能把一空池注滿水?
7.某中學的學生自己動手整修操場,如果讓七年級學生單獨工作,需要7.5h完成;如果讓八年級學生單獨工作,需要5h完成,如果讓七,八年級學生一起工作1h,再由八年級學生單獨完成剩余部分,共需多少時間完成?
8.整理一批數據,由一人做需80h完成,現在計劃先由一些人做2h,在增加5人做8h,完成這項工作的四分之三,怎樣安排參與整理數據的具體人數?
9.一收割機每天收割小麥12公頃,割完麥地的2/3后,效率提高到原來的5/4倍,因此比預定時間提早1天完成,問麥地共有多少公頃?
第五篇:工作效率情況
自今年以來,我所將優化發展環境、提高工作效能作為一項重要工作,多措并舉,扎實推進,取得了明顯成效。現將有關情況匯報如下
一、健全網絡,廣泛動員
為加強對優化發展環境、提高工作效率,形成了一級抓一級、層層有目標的組織網絡,并實行優化教育發展環境首長負責制。我所召開了由機關全體工作人員參加的優化發展環境動員會,對此項工作進行了周密部署。
二、公開承諾,接受監督
我所針對社會和群眾關注的服務態度、工作效率、等熱點焦點問題,在教育機關明顯位置進行了六項公開承諾,公布了舉報電話,主動接受群眾監督。
三、以案為鑒,加強警示
一是學習上級規定的學習內容,觀看警示教育光盤,提高教育黨員干部拒腐防變的能力;二是進行了以“堅定理想信念,正確對待權力,加強廉政建設”為主題的大討論,同時對我系統近年來查處的典型案件進行了深刻剖析,并由違紀人員公開過行自我反思,用身邊人身邊事教育廣大干部;三是全所黨員干部結合自身實際,共撰寫體會或心得篇,計萬字;四是每個黨員干部從理想、信念、廉潔自律和遵紀守法等方面認真查找存在的問題,各級領導班子還召開了警示教育專題座談會,主動找差距、擺問題、查原因,并廣泛開展了批評與自我批評,班子及個人查出的問題均形成了書面材料,為改進和加強工作奠定了基礎。
四、突出重點,改進作風
在優化保健所發展環境中,我所重點抓了以下四方面工作,一是對我所《關于進一步改進工作方法、提高工作效能的若干規定》的執行情況進行了督促檢查,確保其得到落實,同時繼續推行“首問責任制”,不斷提高服務水平和質量。
五、建章立制,規范管理
我所優化發展環境工作領導小組對以往工作及查找出的問題,征集到的意見和建議進行了認真歸納整理,屬于領導班子的,由班子負責整改;屬于室及個人的,由室或個人限期予以糾正。優化發展環境領導小組對整改情況進行隨機督查,對未及時糾正的問題,責令其在會議上公開檢討并表明態度,明確整改時限,請同志們予以監督。在此基礎上,我所對原有規章制度進行了全面的修改和完善。截至目前,我所除所有室均制定了崗位職責外,還修訂原有規章制度項,新制定規章制度項,并已入鏡上墻;從而使管理進一步制度化、科學化、規范化。
雖然我所優化發展環境工作取得了一定成效,但難免存在不足與問題。今后我們將進一步加大工作力度,不斷優化發展環境,同時也懇請各位領導和同志們多提寶貴意見,給予指導幫助。