三相交流380V異步電機(jī)是水泥廠最常見的拖動設(shè)備,,5000t生產(chǎn)線,一般配置1200臺左右,,正常使用年故障率在2%~4%,,電機(jī)故障有固定單位維修,,維修期間有備用電機(jī)使用,不耽誤生產(chǎn),,因此,,電機(jī)故障是再平凡不過的事,很少引人關(guān)注,。海外項(xiàng)目由于工期需要,,對電機(jī)故障處理提出更高要求,處理時(shí)間短,,無配套電機(jī)替代,,給電氣專業(yè)人員很大的壓力?,F(xiàn)以由江蘇恒遠(yuǎn)國際工程集團(tuán)總承包的俄羅斯奔薩水泥項(xiàng)目為例,介紹發(fā)熱事故的處理,,以供同仁參考,。
1事故經(jīng)過
2013年8月底,奔薩項(xiàng)目調(diào)試部對全廠袋收塵進(jìn)行單機(jī)試車,,在運(yùn)行過程中,,配套卸料設(shè)備星型卸料器47臺1.1kW電機(jī)普遍存在發(fā)熱故障,最高溫度在118℃,,發(fā)熱最低的電機(jī)也在80℃左右,,此時(shí)還沒有帶料運(yùn)行,經(jīng)觀察大多數(shù)負(fù)載缺油,,且有刮擦響聲,,打開內(nèi)部旋轉(zhuǎn)葉片已銹蝕,考慮到設(shè)備到現(xiàn)場近1年,,安裝部認(rèn)為是機(jī)械故障,由機(jī)械部處理,。9月初,,機(jī)械部全部處理負(fù)載完畢,再開機(jī),,電機(jī)仍然發(fā)熱,,業(yè)主對袋收塵設(shè)備不驗(yàn)收,要求電氣處理發(fā)熱故障,。
電氣部人員把電機(jī)拉回維修庫,,逐臺空載試機(jī),電機(jī)無異常雜聲,,無振動,,20min后溫度開始上升,45min到達(dá)峰值120℃,,故障依舊,,空載試機(jī)實(shí)測電流3.4A左右,負(fù)載4.0A左右,,與銘牌一致,,打開電機(jī)檢查,內(nèi)部線圈整齊完好,,絕緣漆顏色新亮,,無老化跡象,耐壓值正常,,絕緣電阻100MΩ,。
電氣部工程師認(rèn)為電機(jī)有本身缺陷,,是電機(jī)效率低,硅鋼片質(zhì)量問題,,造成磁阻大,,內(nèi)耗高,導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱,,結(jié)論是該批電機(jī)質(zhì)量整體不合格,。發(fā)函總部,要求更換電機(jī),。
此時(shí)距點(diǎn)火還有21天時(shí)間,,國內(nèi)發(fā)貨需要60天才能到達(dá)現(xiàn)場,無法滿足工程需要,,發(fā)動翻譯部俄語翻譯到莫斯科找滿足要求的電機(jī),,7天后未能找到,由于兩國電機(jī)制造標(biāo)準(zhǔn)有差異,,在俄羅斯購買電機(jī)合適的電機(jī)更是不可能,,該電機(jī)的安裝方式是B5,輸出軸徑20mm,,此時(shí)距點(diǎn)火時(shí)間還有14天,,機(jī)械部開始做準(zhǔn)備,把星型卸料器改成重錘閥,,作為臨時(shí)替代,。等待國內(nèi)60天后,電機(jī)發(fā)到現(xiàn)場再換上,。
業(yè)主方就此事對我方提出嚴(yán)正交涉,,要求總承包方在點(diǎn)火前,解決電機(jī)問題,。
2破解故障
電機(jī)故障除自身原因外,,通常還和負(fù)載有些關(guān)系。電機(jī)故障個(gè)別發(fā)生的多,,大面積群發(fā)故障還是頭一回遇到,,47臺電機(jī)都有問題,這個(gè)結(jié)論是否正確,?而且本次故障和負(fù)載沒有任何關(guān)系,。經(jīng)同意暫不對此批電機(jī)改進(jìn)和重新發(fā)貨,再一次深究事故原因再做處理,。
2.1核算電機(jī)參數(shù)
大膽推測,,從計(jì)算開始,發(fā)現(xiàn)了新問題,電機(jī)參數(shù)不對:
電機(jī)銘牌:Y90L-4額定功率,,1.1kW,;額定電壓,380V,;額定電流,,3.7A;絕緣等級為B級,,外殼防護(hù)IP44,,冷卻方式IC411,生產(chǎn)日期2011年:
根據(jù)公式
Pe=姨3×Ue×Ie×cosθ×η
式中:
Pe為額定功率,,1.1kW,;
Ue為額定電壓,380V,;
Ie為額定電流,,3.7A;
Ne為額定轉(zhuǎn)速,,1430r/min,;
η為電機(jī)效率(銘牌上無該數(shù)據(jù));
cosθ為電機(jī)功率因素(銘牌上無該數(shù)據(jù)),;
由此:cosθ×η=1100÷(姨3×Ue×Ie)=0.4517,;
查三相電動機(jī)標(biāo)準(zhǔn):GB12497-90《三相異步電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》,小型電機(jī)功率因素不小于0.84,;
故:YJD型星型卸料器電機(jī)效率η=0.4517÷0.75=53.77%
查電機(jī)能效國標(biāo):GB18613-200X,2005年國家標(biāo)準(zhǔn),,1.1kW4級電機(jī)能效應(yīng)該不低于83.8%,,故2011年生產(chǎn)的電機(jī)能效不可能是53.77%。
由此發(fā)現(xiàn),,電機(jī)參數(shù)不對,,進(jìn)一步計(jì)算:
45臺電機(jī)空載實(shí)測電流都在2.8A左右,最大4.1A,,三相電流都平衡,,實(shí)測相電壓390V,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),功率因素不小于0.84,,電機(jī)能效應(yīng)該不低于83.8%,,實(shí)測電流取3.5A,推算空載實(shí)際功率:
接上負(fù)載試機(jī),,平均電流實(shí)測4.1A,,那么,負(fù)載實(shí)際功率,,也就是電機(jī)額定功率Pe實(shí);
實(shí)際功率比銘牌功率大,,銘牌可能是標(biāo)錯(cuò)了,,或者是繞組功率做大了,大膽猜測,,該電機(jī)應(yīng)該是改裝電機(jī),,1.1kW電機(jī)在改裝時(shí)把功率提高,實(shí)際功率做成了2kW電機(jī),,電機(jī)吸收的電能過大,,散熱不了,導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱,?
2.2求證
(1) YCD型星型卸料器試機(jī)中的怪現(xiàn)象,,映證猜測,詳見表1:連續(xù)試機(jī)5臺,,數(shù)據(jù)表基本一致,,輸出軸溫度上升最快,兩端溫度高,,中間低,,按常規(guī),電機(jī)發(fā)熱主要是繞組區(qū)發(fā)熱,,難道是軸承問題,,更換這5臺電機(jī)軸承,再試機(jī),,結(jié)果還是如此,,證明熱是轉(zhuǎn)子發(fā)出的,硅鋼片不存在問題,。
當(dāng)電機(jī)冷卻到40℃時(shí),,打開電機(jī)檢查,檢查轉(zhuǎn)子,,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子仍然非常燙手,,實(shí)測溫度68℃,5臺現(xiàn)象均如此,,經(jīng)檢查轉(zhuǎn)子無斷裂,,無破損,推測,,轉(zhuǎn)子過流,,引發(fā)輸出軸及兩端軸承區(qū)溫度高。轉(zhuǎn)子溫度高,,可能原因是轉(zhuǎn)子過流,,或是轉(zhuǎn)子不配套。電機(jī)解體檢查定子、轉(zhuǎn)子磁間隙正常,,確認(rèn)轉(zhuǎn)子,、定子尺寸是配套的,可能原因應(yīng)該是定子繞組功率過大,?
(2)對電機(jī)進(jìn)行實(shí)際測繪:
發(fā)現(xiàn)(a)電機(jī)中心高為80mm,,因此,電機(jī)實(shí)際型號應(yīng)是Y80L-4[1],;
(b)查手冊,,Y80L-4,1.1KW電機(jī)數(shù)據(jù),,額定電流2.49A[3],;
(c)查手冊,Y90L-4,,1.5KW電機(jī)數(shù)據(jù),,額定電流3.65A[3];
(d)檢查硅鋼片,,無開裂,,無縫隙,整齊密實(shí),,硅鋼片無銹蝕,,且槽數(shù),槽距等均正常,;
(3)結(jié)論:
(a)電機(jī)銘牌錯(cuò)誤嚴(yán)重,,實(shí)際中心高80mm,銘牌標(biāo)注的中心高90mm[1],。
(b)繞組按Y90L-4,,2kW電機(jī)來繞制,造成定子功率過大,,轉(zhuǎn)子過流發(fā)熱嚴(yán)重,,是發(fā)熱主要原因,;
(c)電機(jī)吸收的電能過大,,超出該電機(jī)電磁轉(zhuǎn)換的正常范圍,是電機(jī)發(fā)熱的次要原因,;
(d)該電機(jī)為組裝電機(jī),,銘牌根據(jù)實(shí)際試機(jī)數(shù)據(jù)臨時(shí)制作,出廠時(shí),,只考慮應(yīng)對負(fù)載異常,,增大力矩,把繞組功率做大,避免因負(fù)載大而跳停電機(jī),,反而弄巧成拙,;
(e)該電機(jī)型號是:Y80L-4,1.1kW電機(jī),;
3問題解決
找俄羅斯當(dāng)?shù)鼐S修公司修理,,一試機(jī),各項(xiàng)數(shù)據(jù)和銘牌對應(yīng),,認(rèn)為正常,,拒修。告訴他們銘牌是不正確的,,且運(yùn)行20min后電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重,,他們建議更換轉(zhuǎn)子,仍然拒修,。與俄方工程師就故障現(xiàn)象進(jìn)行技術(shù)交流,,告訴他們我的判斷和依據(jù),要求他們把電機(jī)繞組更換,,按Y80L-4,,1.1kW繞制定子線圈,電機(jī)修理費(fèi)用由我方承擔(dān),,修不好,,責(zé)任在我方。
由于兩國電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的差異,,他們對我的判斷持懷疑態(tài)度,,只答應(yīng)先試修1臺。在電機(jī)廠對修好的電機(jī)試機(jī),,空載開機(jī)電流1.3A,,試機(jī)1h,電機(jī)溫升5℃,。拉回項(xiàng)目現(xiàn)場,,帶負(fù)載試機(jī),電流1.7A,試機(jī)1h,,溫升9℃,,電機(jī)溫升在正常范圍內(nèi),電機(jī)修理成功,。至此,,47臺電機(jī),俄羅斯修理廠同意加班處理,,在預(yù)定時(shí)間內(nèi)完成,,此時(shí)電機(jī)發(fā)熱故障問題終于園滿解決,。
4結(jié)語
由于電氣故障的不可預(yù)測性、不確定性,,往往給電氣人員造成壓力,,能解決項(xiàng)目中的電氣問題,特別是疑難雜癥,,對電氣人員來說,,有成就感和莫名的愉悅,是壓力釋放后的真實(shí)體會,。結(jié)合本次故障處理,,談幾點(diǎn)體會,要想做到快速,、準(zhǔn)確地解決電氣故障問題,,必須做到以下4點(diǎn):
(1)堅(jiān)持電工基本理論不動搖,熟練掌握經(jīng)典數(shù)據(jù),、應(yīng)用公式,;
(2)關(guān)鍵時(shí)刻能靜下心來查閱工具書,整理思路,;
(3)大膽懷疑,,小心求證,不盲從,,不武斷下結(jié)論,,數(shù)據(jù)說話;
(4)反復(fù)實(shí)踐,,透過現(xiàn)象看本質(zhì),,不斷總結(jié),最終解決問題,;
河北正域環(huán)境工程有限公司(http://www.chinahbzy.com)是家集技術(shù)開發(fā),、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造,、現(xiàn)場安裝,、調(diào)試于體的無軸螺旋輸送機(jī),絞龍螺旋輸送機(jī),,卸料器,,防爆星型卸料器,非標(biāo)型卸料器,,GL型管式螺旋輸送機(jī),,不銹鋼螺旋輸送機(jī),,WLS無軸螺旋輸送機(jī),,手動插板閥,,氟美斯(FMS)耐高溫布袋,星角除塵骨架,,淹沒式電磁脈沖閥,,電動通風(fēng)蝶閥,埋刮板輸送機(jī),,D型斗式提升機(jī),,臥式粉塵加濕攪拌機(jī)等除塵設(shè)備生產(chǎn)廠家,公司東靠104國道西與106國道毗鄰,,京滬鐵路貫穿南北,,交通十分便利,公司占地面積30000平米,,注冊資金3000萬元 ,;公司現(xiàn)有職工160人,其中具有相關(guān)專業(yè)資格的工程技術(shù)人員18人,,工程師3人,。
正域環(huán)境依靠成熟的技術(shù),的產(chǎn)品質(zhì)量加完善的售后服務(wù),,產(chǎn)品,,贏得了客戶的好評,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,。多年來公司不斷加大科技投入,,采用專業(yè)生產(chǎn)流程,主要零部件由專用設(shè)備自動化完成,,即降低了成本又保證了產(chǎn)品質(zhì)量,。確保了為客戶提供的服務(wù)。
