异步电机单相运转的成因及防止方法

异步电机单相运转的成因及防止方法

赵越  郭万柱  孙海栋

大庆石化公司热电厂

摘要：异步电机具有许多优点，已被广泛地应用于现代工业领域。异步电机在单相工作时，往往存在着严重的安全事故。本文通过对单相工作对感应电机的影响及其危害的分析，探讨了引起单相工作的原因，并提出了相应的防范对策，以期为提高异步电机的使用寿命，减少生产中的安全事故。

关键词：异步电机；单向操作；预防性措施

导言

近几年来，我国的工业得到了迅速的发展，工业生产的规模越来越大，各种设备也越来越多。异步电机是一种非常重要的工业装置，一旦其工作状态发生故障，将直接影响到企业的生产效率。单相运行是异步电机最常见也最易被忽略的一种故障，当电机长时间保持单相工作状态时，极易发生烧毁，引发火灾。所以，对异步电机发生单相故障的原因进行分析，并提出相应的防范措施，是非常有必要的。

1三相异步电机单相工作时的影响与危害

1.1作用

单相运行是感应电机的一种特殊现象，它是指在电机的三相绕组中，由两个相绕组变为串联运行。单相运行对感应电机的运行特性有较大的影响。

1.1.1不能正确启动

因为单相电流自身不能形成可以转动的磁场。所以，在电机单向运转的情况下，电机就不能产生足够的扭矩，从而导致电机不能启动。

1.1.2烧毁线圈

电机在单相工作状态下，一般不停转，即即使出现了单相运转的故障，也不会影响电机的旋转。但是，在电机运行过程中，因相位缺失，导致电机输出功率降低35%-40%。在这种情况下，当电机处于满载状态时，电机的速度不可避免地会降低，在这种情况下，绕组将在短期内产生大量的热能，若不加以处理，将会造成绕组烧毁[1]。

1.2危险因素

当三相异步电机的一相由于故障等原因不能正常供电时，如果电机还在运转，那么正常的两相之间就会有单相电流流动，这对电机的损害很大，轻者烧坏电机，重者引起火灾，给电机带来很大的经济损失。因此，对电机的单相故障进行防治就显得尤为重要。

2异步电机单相运转的成因和防止方法

造成异步电机单相运行的原因有很多，如熔断器熔断和主回路失效等。

2.1保险丝熔断

在异步电机工作时，若发生熔丝熔断，将会导致系统出现单相故障。熔断器发生熔断的原因可分为两种，一种是故障，一种是无故障。

2.1.1不正常的保险丝熔断

电机主回路出现三相短路、单相接地等故障时，保险丝将自动熔断，从而对电机进行保护。针对这类故障，可以采用以下几种方法来防止：根据实际工作环境，选择合适的电机，防止出现短路、单相接地等故障；正确地安装低压电气设备和线路，保证其符合要求；投产后，要加强对设备的日常保养，对设备进行定期检测，及时发现和排除隐患。

2.1.2不发生故障的保险丝

无故障保险丝是指保险丝在工作状态良好时发生的一种保险丝，它与熔融物的容量密切相关。若熔断器选用的熔液容量太小，则在起动时，由于瞬间起动电流的影响，可能导致熔丝熔断。因为无故障熔丝并非由故障引起的熔丝，所以可以避免。这里要特别注意的是，千万不能存有侥幸心理，误以为在熔丝可以有效避开启动电流冲击的情况下，选择低容量的熔体就是对电机的保护。应当指出，保险丝的熔断作用是为了保护电机不受相间短路或单相接地故障的损坏，但是保险丝不能用作过负载保护[2]。

2.2主回路失效

异步电机主回路出现故障后，将导致单相工作，现就主回路的常见故障及防止方法作一简要介绍。

2.2.1接触器失效

1)接触器是异步电机主回路中的关键部件，一旦动、静触头接触不好，接触器就会出现故障，从而导致电机发生单相运转。引起接触不良的主要原因是：接触器的选型不合理，导致所选用的触头触点的熄弧能力太弱，因此在操作过程中，动静触头发生粘连，使三相触头不能同时工作，造成电机出现缺相运行。选用合适的接触器，可防止这类故障的发生。

2)触点磨损比较严重时，触点表面平坦度将大幅下降，触点表面粗糙度将导致触点压力达不到规范要求，造成电机缺相运行。针对这一问题，可采用以下几种方法来防止：以实际状况为基础，合理地确定接触器的维修周期，并通过有效的维修来解决接触器的磨损问题。

2.2.2操作环境

如果异步电机工作在潮湿、腐蚀性气体、振动频率高、散热条件差等比较恶劣的工作环境中，会导致导线的氧化加速，同时也会导致接触件的损坏。触头失效后，电机将进入缺相状态。针对这一问题，可以通过以下几种方法来防止：针对运行环境，合理地选择电器元件，并采用有效的保护手段，增强电机的工作稳定性，对工作环境进行适当的改进，降低高温和振动对电机的影响，并定期更换零件[3]。

2.2.3温度保护装置的故障

在感应电机中，热继电器的主要功能是过负荷保护，其尺寸小、结构简单，在电机不能负荷的情况下，可以自动切断电机线路，使电机免遭损坏。如果没有正确地选用热继电器，则由于过载电流超过了热继电器所能承受的极限，就会导致两个金属片一起烧毁，使电机进入单相工作状态。对此，可采用以下几种方法来防止，即根据感应电机的实际工作状况，在兼顾最大过载电流的条件下，合理地选用热继电器，避免出现过负载现象。

2.2.4不正确的安装

感应电机在建设时，因不按规范要求，造成线路断线、断相，致使电机单相工作。针对这一问题，可采用以下方法来防止：施工感应电机的导线和电缆时，要按照有关规范的要求来进行，确保安装质量，防止出现断线。

2.2.5存在的主要问题

1)所选用的感应电机具有线圈绕组未焊接、线圈和引线接触不良等质量问题，从而导致电机单相运转。为了防止这种情况出现，必须选择优质的电机。

2)感应电机中各电气部件的质量问题，导致电机在工作过程中接触点被破坏，造成单相工作。为此，可以选用优质的电气元器件，并在元器件装配之前，对元器件的质量、性能等进行全面的检测验证。

3结语

感应电机单相运行带来的危害是相当大的，需要引起足够的关注。通过分析产生单相运转的原因，并提出相应的防治措施，以降低和防止单相运转的现象，提高感应电机的工作可靠性，保证工业生产的正常进行。

参考文献：

[1]钟群英、王春阳、曾杰.大型感应电机的故障诊断和维修方法.科技与信息化，2020 (4):96+101.

[2]谢德元.三相感应电机故障诊断与处理的体会.

[3]余恒、李亚洲.单相接地高压开关在机-变组单相故障分析与解决方法.中国高科技，2020 (4):26-28.