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启动电压偏低 电动机无法启动故障检修

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发表于 2018-4-11 20:10:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
    一台J02型55kW、220V/3 80V、1465r/min电动机拖动联轴转动多台面粉机械。一日,10kV配电线路检修停电,恢复送电以后,该电动机几次启动因转速偏低而无法启动,卸掉皮带单独启动电动机,电动机启动和运转一切正常。
    故障原因:
    电工现场检查后进行分析,从电动机负载启动困难或无法启动,而空载时启动和运转一切正常,可以初步认定电动机和启动器无问题,它们本身不是引起启动困难的原因,而引起故障(事故)的原因为:
    (1)负载过重或有机械卡阻。
    (2)电源电压太低。
    (3)导线截面选择不当,阻抗大,启动时电动机的端电压太低,使启动转矩不足。
    以上3种原因中,任何一种都可能引起电动机在负载的情况下难以启动。根据分析,首先测量了低压配电盘上的电源电压,经测量电源电压在370V左右,而且三相电压基本平衡。因此,首先排除了电源电压偏低这一原因。因为电动机与负载是配套的,过去在长期的生产过程中运行情况正常,未发现任何过载的情况。为防止有机械卡阻,检查了皮带的松紧,认为皮带的松紧适中,并进行了手动盘车,未发现任何机械卡阻的现象。另外,内部和外部的低压配电线路也未做任何改动,因此第三种可能引起本故障的原因也是不存在的。
    为了慎重起见,又测量了电动机启动时的端子电压,发现只有200V(经自耦启动器降压70%)。电动机的转矩与外施电压的平方成正比,电动机的启动转矩MQ必须大于机械的初始静态力矩,电动机方可正常启动。该机械设计初始静态力矩,即电动力的启动力矩MQ为电动机额定力矩Me的50%,JO2型55kW感应电动机在全电压下的启动转矩MQc是其额定转矩MQ的1.2倍,根据公式
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式中,UQ-电动机启动时的端子电压;
    UN-电动机的额定电压;
    MQ、MQe-对应于电压UQ、UN下的启动力矩。
    计算UQ应不低于245V。当电压降低到200V时,电动机的启动转矩只有额定转矩的34%左右,远小于该机械所需的启动初始静态力矩。此时,应用公式对启动时导线上的电压降△U进行初步计算。
145623831.jpg
式中,K-自耦启动器变比,取K=0.7;
    IQ-电动机在气压下的启动电流,取额定电流的6.5倍,约为630A;
    R0、X0-线路单位长度的电阻及感抗,分别取R0=0.92Ω/km,X0=0.334Ω/km;
    L-线路导线的长度,L=0.3km;
    cosΦ-功率因数,取为0.4。
    计算导线上的电压降为△U=108V,推算电动机的端子启动电压约为185V。
    计算出的电动机启动时端子处电压为185V,小于实测值200V,这是由于导线上的电压降△U比较大,加到电动机端子处的电压已经不是额定电压的70%,而是远小于此值的一个电压。在这个启动电压作用下,启动电流已经是一个远小于K2、IQ的值,但启动电流也决不等于 145647911.jpg 。因为,当端子电压过低时,所引起的负载电流分量增大的数值大于激磁电流分量减少的数值,所以启动电流值是介于0.72IQ与之间的一个数值。这个启动电流在导线上所引起的电压降△U<108V,所以电动机启动时端子处的电压大于185V,达到200V左右是正确的。从理论计算证明,的确是电源电压低造成无法启动。当向供电部门了解时,这次检修改变了运行方式。该厂没有配备无功补偿电容也是造成不适应电源电压波动的原因。
    故障处理:
    (1)采用降压启动的较大容量电动机,应根据生产机械的启动初始静态力矩,计算满足启动转矩端子的启动电压。
    (2)选择导线前,应首先计算正常运行和启动时的电压降。
    (3)供电部门改变供电方式,应事先通知有关用户,应根据用户的电气设备进行必要的计算,满足用户的供电质量要求。
    (4)动力用电动机均应配备无功补偿电容,就地补偿,对电网和用户都有好处。

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