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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，處理時間短，無配套電機(jī)替代，給電氣專業(yè)人員很大的壓力。現(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 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)。
此時距點(diǎn)火還有21天時間，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，此時距點(diǎn)火時間還有14天，機(jī)械部開始做準(zhǔn)備，把星型 改成重錘閥，作為臨時替代。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： 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) 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，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)臨時制作，出廠時，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)定時間內(nèi)完成，此時電機(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 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 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)。
