電機(jī)本機(jī)測(cè)溫與故障智能診斷
王明軍， 張曉謹(jǐn)
(秦皇島融大工程技術(shù)有限公司，河北秦皇島066004)
摘要：過熱和振動(dòng)是最常見的電機(jī)故障，其中過熱又比振動(dòng)故障多得多。介紹了電機(jī)的多部位、多方式、全方位溫度測(cè)量，以及電機(jī)的智能自診斷裝置。實(shí)施結(jié)果表明：全方位溫度測(cè)量町有效診斷電機(jī)的過熱故障；電機(jī)的智能自診斷裝置效果良好，且大大降低了成本。
關(guān)鍵詞：電機(jī)：溫度測(cè)量：智能自診斷裝置
中圖分類號(hào)：TM 307文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673_6540(2010)06-045-05
0 引言
過熱和振動(dòng)是最常見的電機(jī)故障。其中軸承、繞組由于過熱而導(dǎo)致電機(jī)燒毀的故障，要比振動(dòng)故障多得多。振動(dòng)故障比較直觀，故障的惡化相對(duì)緩慢，直接或間接反映的故障有限。過熱故障原因較多，表觀性差，故障惡化較快，過熱現(xiàn)象能夠直接或間接反映的故障也是電機(jī)最多見和所占比例相當(dāng)大的故障。因此，監(jiān)測(cè)溫度對(duì)于保證電機(jī)正常運(yùn)行、分析故障原因尤為重要。
由于制造、測(cè)量保護(hù)成本昂貴等原因，一般針對(duì)較大容量的電機(jī)，在軸承、繞組部位安裝不同類型鉑熱電阻傳感器，并引出到電機(jī)外殼上的傳感器接線盒中，再通過信號(hào)電纜送至溫度顯示儀表，或由計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程測(cè)取數(shù)據(jù)。
鑒于各種鉑熱電阻傳感器的熱響應(yīng)時(shí)間0.5，相差較大，特別是固定螺紋式鉑熱電阻傳感器的測(cè)溫端處于測(cè)溫孔的空氣熱室中，與測(cè)溫孔壁、底部非直接接觸，加上軸承套存在熱阻，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量經(jīng)過軸承外圈、軸承套、測(cè)溫?zé)崾抑械目諝鈱樱賯鬟f到傳感器的測(cè)溫端，勢(shì)必存在溫度降。因此，測(cè)溫?cái)?shù)值與實(shí)際溫度存在較大的時(shí)間差，導(dǎo)致報(bào)警、保護(hù)滯后和失控。
1 電機(jī)的多部位溫度測(cè)量
(1>由于電機(jī)軸承和繞組是運(yùn)行中過熱故障最多、導(dǎo)致燒損頻繁的部位，對(duì)其進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)是必不可少的。
(2)除此之外，鐵心也是電機(jī)發(fā)熱較嚴(yán)重的部位，鐵心過熱同樣預(yù)示著存在故障，如鐵心片間短路、局部鐵心損壞、高次諧波較嚴(yán)重、繞組匝間短路、定轉(zhuǎn)子摩擦、風(fēng)道堵塞、冷卻介質(zhì)溫度不正常等，對(duì)于較重要的電機(jī)，鐵心溫度的測(cè)量也不容忽視。
(3)負(fù)載波動(dòng)、冷卻介質(zhì)溫度的變化、冷卻風(fēng)扇缺損、轉(zhuǎn)子斷條等故障，將導(dǎo)致出風(fēng)口風(fēng)溫發(fā)生變化。因此，監(jiān)測(cè)出風(fēng)口溫度，也有益于電機(jī)的保護(hù)和故障診斷。
2 電機(jī)的多方式溫度測(cè)量
(1)常見的各種電機(jī)，其溫度測(cè)量都是采取溫度上限測(cè)量的方式。通過安裝在負(fù)荷側(cè)和非負(fù)荷側(cè)軸承室、三相繞組端部或槽內(nèi)的測(cè)溫傳感器對(duì)軸承、繞組的工作溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)被測(cè)溫度達(dá)到設(shè)定溫度上限的闕值時(shí)，表明此部位過熱，超過許用值，出報(bào)警保護(hù)信號(hào)。該溫度上限測(cè)量的方式，只是監(jiān)控被測(cè)部位的溫度上限，對(duì)于被測(cè)部位的溫度不平衡、低溫環(huán)境下的溫升過度情況，起不到保護(hù)作用。特別是在負(fù)載波動(dòng)嚴(yán)重，溫度急劇升高時(shí)，不能有效預(yù)警和保護(hù)。
(2)溫差測(cè)量方式。電機(jī)運(yùn)行中，某一側(cè)軸承的振動(dòng)、潤(rùn)滑脂過少或缺油、軸承晚期損傷、菜一側(cè)軸瓦矧隙過小或供油不良、軸瓦潤(rùn)滑油溫過高及軸電流等，都將會(huì)引起兩側(cè)軸承溫度存在溫度差。同樣，某一相繞組匾間短路、缺相運(yùn)行、三相電壓或電流嚴(yán)重小平衡、定轉(zhuǎn)子鐵心摩擦、局部鐵心損壞或短路、局部風(fēng)道堵塞等，將引起繞組之間存在溫度差。由于繞組、鐵心等埋置測(cè)溫元件的測(cè)溫點(diǎn)往往不是發(fā)熱的****部位，溫度上二限測(cè)量的有效性受到限制。因此，對(duì)溫差進(jìn)行測(cè)量，有利于在隱患發(fā)展成更嚴(yán)重故障之前發(fā)現(xiàn)問題。
(3)溫升測(cè)量方式。電機(jī)繞組的溫升限值標(biāo)準(zhǔn)是以環(huán)境溫度40 qC為基礎(chǔ)制定的。溫升是電機(jī)設(shè)汁及運(yùn)行中的一項(xiàng)鶯要指標(biāo)，標(biāo)志著電機(jī)的發(fā)熱程度，如電機(jī)溫升突然增大，說明電機(jī)有故障，如：風(fēng)道阻塞或負(fù)荷太重。在使用環(huán)境溫度或冷卻介質(zhì)溫度偏低情況，如寒冷地區(qū)、野外工作條件下，電機(jī)的過負(fù)載、繞組匝間或?qū)訂柖搪�、電壓或電流不平衡、電網(wǎng)電壓偏高或電源諧波分量較大、風(fēng)道堵塞或通風(fēng)不良、轉(zhuǎn)子斷條或匝間短路等故障，會(huì)出現(xiàn)繞組溫升超過限值，但可能并未超絕緣等級(jí)許用的溫度上限，也就是說，在環(huán)境溫度較低時(shí)，溫升過高表明超過設(shè)計(jì)溫升值，屬于不正常情況。其次，測(cè)溫傳感器處于散熱較好的部位，若達(dá)劍郴，其他熱點(diǎn)巳嚴(yán)重超限，對(duì)此部位只能用溫升值測(cè)控。另外，低負(fù)荷時(shí)溫升突然增大時(shí)，也預(yù)示出現(xiàn)故障。監(jiān)測(cè)溫升的另一個(gè)重要意義是：盡管低溫下過負(fù)載溫度沒有超 |
