電動機是重要的動力拖動設備,其中以交流異步電動機應用最為廣泛,電氣方面的原因和機械方面的原因是異步電動機引發火災的原因。
一、異步電動機工作原理
同步電動機工作原理
同步電機工作時,電機的轉子通入直流電,產生類似永磁體產生的磁場,而定子上通入三相交流電,此時定子隨磁場變化同步旋轉。
異步電機工作時候,只有定子通電(三相交流電)
電動機工作原理
三相交流電通入感應電動機的定子繞組時,在定子空氣隙中產生了旋轉磁場,這時靜止的轉子(以線圈表示)同旋轉磁場之間有相對運動,轉子導體感應出電動勢,在感應電動勢作用下,轉子導體內有電流I2流過,產生電磁力F。
轉子轉速與定子旋轉磁場轉速不一致,所以又稱異步電動機。
二、異步電動機的分類
感應電動機由工作部分——定子和轉子、支承保護部分——機座、端蓋以及若干附屬部件組成。依據轉子結構不同,感應電動機可分為鼠籠式和繞線式兩種。如圖所示。
二者的定子部分都是由機座、定子鐵心和定子繞組三部分組成。定子繞組由絕緣銅線或鋁線繞成,三相感應電動機的定子繞組有三個,繞組的始末端,引到裝在機座外殼的接線盒上,使用時從接線盒中接入三相電源。
二者的轉子不同,鼠籠式繞組好象一個裝松鼠的籠子,繞線式鐵心的槽中放入的是仿照定子繞組形式製成的三相繞組,通常把三相繞組接形星形。
感應電動機的定子的作用是產生旋轉磁場。轉子的作用是產生電磁轉矩。
三、電動機的火災危險性
1、過載
選型不當、電源電壓下降過多
負載方面故障使負載轉矩突然上升
2、單相起動、運行
(1)單相起動
三相交流異步電動機在起動前因電源一相未接入定子繞組內,起動時又未察覺而投入電源。
(2)單相運行
運行中的三相異步電動機突然發生一相電源開斷,在失去一相電源情況下電機仍繼續運行。
3、內部繞組的短路故障
電動機如果導線絕緣損壞,就會造成匝間短路或相間短路;如繞組與機殼間絕緣損壞,還會造成對地短路,發生短路起火。
4、接觸不良
連接線圈的各個接點如有鬆動,接觸電阻就增大,通過電流時就會發熱,接點越熱,氧化越迅速,接觸電阻也就越大 。
5、選用不當
不同場合要選用不同形式的電動機,以適應生產和安全的需要。
6、接地裝置不良
當電動機繞組對機殼發生短路時,如無可靠的保護接地,那麼機殼就帶電,萬一不慎觸及機殼時,就會引起觸電事故。
7、機械摩擦
軸承磨損後會發出不正常聲音,還會出現局部過熱現象,使潤滑脂變稀而溢出軸承室,溫度就會更高。
8、鐵損過大
如果鐵芯硅鋼片質量、規格不符合要求,或者片間絕緣強度過低,都會使渦流損耗過大。
四、電動機的火災預防措施
1、正確選擇電動機的容量和型式
2、正確選擇電動機的起動方式
採用降壓起動方式
(1)鼠籠式電動機定子串電阻降壓起動 自耦補償起動 星——△起動延邊 三角形起動
(2)繞線式異步電動機 轉子串接電阻起動 轉子串接頻敏變阻器起動
3、正確選擇電動機的保護方式
(1)短路保護——對於中小容量電動機來說,多用熔斷器進行短路保護既簡單又可靠
(2)失壓保護——磁力起動器的線圈
(3)過載保護——熱繼電器、過電流延時繼電器
(4)斷相運行保護——熱繼電器、欠電流繼電器、晶體管斷相保護電路、負序電流過濾器;低電壓繼電器、零序電壓保護器、斷線電壓保護器、負序電壓過濾器等。
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