空压机电机线圈温度高分析及处理.pdf

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1、综述与交流健硒酋蓑礴2012年8月空压机电机线圈温度高分析及处理李志刚张跃宁(河北建投宣化热电有限公司)摘要：本文就空压机电机运行中超温跳闸故障进行了转子进行分析及转子的改造方式进行了介绍。关键词：转子笼条；铸铝；铜条；改造在发电厂高压电动机广泛应用于辅机的驱动设备如给水泵、风机、磨煤机、空压机等，高压异步电机的转子绝大多数采用笼型结构，由于制造、使用、维修不当或运行时间长等原因，电机的端盖、轴承、轴承套、转子轴颈、笼条以及定子铁芯等零部件都会发生磨损、变形而丧失了应有的形位精度和尺寸精度，使电机在运行中温升超限

2、。进而影响电机的健康、安全运行。高压电动机笼条断裂故障表现形式隐蔽的特点，使电机初期不能及时判断，延误处理时间，使故障进一步扩大将定子线圈烧毁。下面就宣化热电空压机连续发生温升超限进行分析，及采取的措施。1概述该公司共有7台空压机电机，2010年投入运行后于第二年相继发生因超温而跳闸故障，但跳闸后均能再次启动。检测电流值未出现波动且不超过额定电流值。平时电机运行温度在100～110℃，明显偏高。2原因分析造成高压电动机温升较高的原因及相应的分析有以下几个方面：(1)环境温度高，由于空压机电机处于室内，空气流动性差

3、，电机的热量不能及时散发。(2)电机线圈因灰尘、油污、风道堵塞等原因使散热不良。(3)过负荷运行，机械负载有故障。(4)温度测点坏或接触不良。(5)定子线圈匝间或相间有短路故障短路，引起三相电流不平衡增大损耗造成绕组过热。(6)转子笼条断裂。(7)启动过于频繁。(8)将△形接成Y形，或Y形接成△形，在额定负载运行时，会使电机过热，要改正过来。(9)定、转子扫膛、相擦，引起电机发热。(10)电源电压过高或过低，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。(11)缺相运行。结合现场实际及对电机进行电

4、气预防性试验，均合格。机械部分故障的可能也排除。曾考虑过转子笼条断裂的原因，但因电流值未出现波动因此排除。经采取空压机房加强通风，后故障依旧。决定将电机解体进行检查，抽出转子后发现约1／3转子过热呈紫色，且写转子无磨擦痕迹，确认转子笼条断裂。3故障分析电动机转子笼条型式分为两大类：①铸铝转子：方式为铝铸在转子槽内，并与端环铸成一体，形成短路绕组；②铜条转子：方式为先将铜导条嵌入到转子槽内再与铜端环焊成整体，形成短路绕组。由于导条型式的不同，决定了转子施工工艺的不同，两种不同的结构对电动机的运行参数产生不同的影响。

5、所以应该按使用要求和设计需要合理地选择。空压机电机属于启动频繁的设备，若启动时间长，发生断笼条故障的几率。也就较高些。当启动电流由零升到运行值的这个时间区段内，端环短路电流迅速达到最大，端环发热膨胀，这势必产生径向位移，笼条端部亦随之产生径向弯曲。启动时间越长，启动电流愈大，弯曲愈利害。在启动电流由最大值下降到正常运行值这段时间内，笼条由于集肤效应的作用，较大的启动电流将集中在转子槽口处，同时在离心力的作用下又使笼条发生‘‘弓”型向心弯曲变形。由于短路环是厚壁的，在转动情况下的离心力径向增量相对笼条的离心位移是较

6、小的，笼条端部势必发生弯曲。由此可见笼条在启动过程中不仅受到膨胀力、离心力的作用，还受到电磁径向力的影响，使笼条弯曲变形，由于笼条受到交变应力作用，反复弯曲，金属疲劳达到一定极限时，就必然断裂。而铸铝转子的缺点在于转子·200·电阻较大，当电机全电压启动时，随着启动转矩增大启动电流亦相应增大，大电流瞬间可使转子铝排发热。空压机频繁的启动，极易引起转子铝排因发热而断裂。铸铝转子在制造时，基本上采用离心浇铸法，若电机制造厂为压缩成本，减少铝注入量或施工人员素质差，将会导致，硅钢片槽内空气未能全部排出。极易造成浇铸铝排

7、上有气孔、收缩等缺陷，使铝排机械强度降低，会引起转子铝排断裂的故障发生。电流值未出现较大的波动，原因在于笼条虽然有断裂但未完全断开，因此只反应在温度升高上运行电流增加上。4改造方案(1)将铸铝转子改为铜条。电机转子采用铜导条相对成本较高，重新铸铝则加工方便，成本低，性能也会降低，且不适用于空压机的运行工况。用铸铝转子改铜的方法，原转子的硅钢片可全部利用，成本支出在可承受范围。与铸铝转子相比较，在正常情况下改铜排后转予断排的可能性为零。施工工艺是在80～100℃的温度下，用化学方法溶解铝排取下硅钢片，对硅钢片整型、

8、叠片。测量铁芯槽型，按该电动机的相关参数，计算出铜排的截面积并新制作铜排，按铜排面积设计铜端环，转子重新浸漆并绝缘处理。转子组装不改变磁中心位置，改造后转子线圈电阻减小后电动机的起动力矩增加，降低电机启动时间。(2)转子风扇更换、拆除平衡圈。电机解体后发现转子风扇设计较小，平衡圈与定子风筒距离较近，不利于电机通风，因此增加风扇的直径，去除平衡圈，，于原转子相比较，改善了转