机组直流润滑油泵电机事故分析.doc

直流润滑油泵电机常见故障分析摘要：直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构复杂，维修也不便，但由于它的调速性能较好和起动、制动转矩大,易于快速起动、停车以及控制等优点，所以在火力发电厂中，重要的转动机械如主机或小汽机的润滑油泵，空侧氢侧密封油泵等均采用直流电机驱动。但也正因为直流电机相对复杂的结构，造成直流电机因接线错误、设备错误及参数调整错误而导致电机事故的发生。熟悉直流电机的构造原理，了解直流电机的运行特性，对于我们工程中直流电机的安装运行都起着致关重要的作用。关键词：直流电机事故分析0引言在笔者作所经历工程中的直流电机的安装和带电试运行中，曾多次出现直流电机故障不能启动，更有甚者，某施工单位所装主机直流润滑油泵曾出现两次电机烧损事故。在火电厂的电气运转设备中，大多为交流异步电动机，直流电机相对较少，且电机因结构及接线较为复杂所以也常常让许多工人和技术人员感到困难。所以本文选取工程中有代表性的某一具体直流润滑油泵电机的情况，结合火电工程中直流油泵电机安装及试运中常见情况，对并励直流电机常见故障做简要的分析。1工程简介1.1设备简介电机主要铭牌参数如下：电机型号：Z2-62L3额定容量：22kW额定电压：220V额定电流：114.2A转速：3000r/min接线方式：并励1.2电机设计接线图图一：电机电力回路图二：电机控制回路2直流电机原理分析2.1并励直流电机简介根据工程设备简介，可知事故油泵电机为并励方式直流电机，在自励式直流电机中，并励式也是应用最为广泛的一种励磁方式，火电厂中润滑油泵，空侧氢侧密封油泵等直流电机也均采用此种励磁方式。为更好的分原电机故障原因，现就并励直流电机原理作一简单介绍。我们知道，直流电机主要由主磁极（主磁极绕组）、换向极（换向极绕组）、电枢、换向器、刷架和机座等部分组成。直流电机按照励磁方式可分为他励式，和自励式。在自励式直流电动机中，按励磁绕组与电枢绕组的连接的方法不同，又可分为并励、串励和复励三种励磁方式。并励也就是励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电的励磁方式。如图一电机电力回路中，直流润滑油泵电机的绕组接线就属于并励励磁方式。2.2直流电机运行特性的基本分析2.2.1电磁转矩我们知道，直流电动机电枢绕组中的电流(电枢电流Ia)与磁通相互作用，产生电磁力和电磁转矩，直流电机的电磁转矩公式为T=KTIaKT:与电机结构有关的常数:线圈所处位置的磁通Ia：电枢绕组中的电流2.2.2转矩平衡关系其中，电动机的电磁转矩T为驱动转矩,它使电枢转动。在电机正常运行时，电磁转矩必须和机械负载转矩及空载损耗转矩相平衡，即2.2.3并励电机的运行特性直流电动机在正常运行时，虽然电源电压U和励磁电阻保持不变，但随着励磁方式不同，电动机的转矩、转速和机械特性有很大的区别。2.2.3.1转矩特性根据转矩特性公式，如下图三可知：；；；；Tn0IaUIIfIaM+_+_E图三图四由上分析可知:当电源电压U和励磁回路的电阻Rf一定时,励磁电流If和磁通不变，即=常数。则T=KTIa=KTIa即：并励电动机的磁通=常数，转矩与电枢电流成正比，如图四。Ia0nTn02.2.3.2转速特性由以下公式：可得：其中（n0为理想空载转速）2.2.3.3电机启动运行(1)起动电流大：起动时,n=0Iast太大会使换向器产生严重的火花,烧坏换向器。（2）起动转矩大：起动时，起动转矩为(10∽20)TN,造成机械冲击，使传动机构遭受损坏，所以在实际中，我们一般Iast限制在(1.5∽2.5)IN。（3）起动应用根据以上直流电机起动特点，所以直流电机的启动我们通常采取电枢串电阻起动法，如以下公式所示：；，在满磁下将Rst置最大处，逐渐减小Rst使n升高。此启动方法，启动设备简单，操作方便，但启动能耗大，通过图一可以看出，在本工程直流电机的启动设计就是采用这一方法。另外也可采用可控硅整流电源作为调压电源，降压起动方法，此启动方法，启动电流小，启动平稳，启动能耗小。3常见故障分析3.1接线错误首次启动中电机故障率最多的就是电机接线错误，这也是保障直流电机能够顺利启动运行的最关键的一步。直流电机出线端一般有6个接线端子，电枢绕组、励磁绕组，换向绕组各两个，其中各绕组可通过厂家技术资料进行识别，也可依据接线盒内铭牌标出的字符和绕组电阻的大小进行判断区别。直流电动机绕组出线端的标志，如下表所示：绕组名称1980年国家标准1965年国家标准1965年前曾使用始端末端始端末端始端末端电枢绕组A1A2S1S2S1S2换向绕组B1B2H1H2H1H2补偿绕组C1C2BC1BC2B1B2并励绕组E1E2B1B2F1F2串励绕组D1D2C1C2C1C2他励绕组F1F2T1T2W1W2电枢绕组的阻值在零点几欧姆到1∽2欧姆，换向绕组也比较小，