空壓機電動機損壞原因與保護探討

  空氣壓縮機簡稱空壓機,作為通用的機械設備,在工農業生產領域中得到廣泛應用。問題是作為空壓機動力設備的電動機(三相異步電動機),其故障損壞率普遍居高于其它設備的電動機。原因何在?本文將提出有關空壓機電動機的損壞原因及如何保護問題的基本概念和論點,希望能起到拋磚引玉的效應,引起空壓機制造行業和廣大用戶的關注,共同參與探討。

  空壓機電動機的損壞原因分析

  空壓機電動機損壞原因是多方面及綜合性的。我們深入到空壓機工作、生產現場實地進行調查認為,空壓機電動機損壞的原因除了與其他的電動機動力設備具有共性常規故障因素外,還與空壓機自身的特定運行產生的故障因素有關。分析歸納主要如下幾點:

  空壓機工作條件要求

  空壓機的機械運作,電氣控制比較簡單(特別是小功率型),一般都是單機組獨立工作,處于無專業監視操作場合,對故障的發生處理不及時,相對講,故障的重復擴大率增多。

  氣壓自動開關的可靠性和靈敏性

  空壓機的起停通常由氣壓自動開關(氣壓繼電器)直接帶動交流接觸器對電動機實現自動控制。而氣壓自

  動開關大多數采用機械式結構,利用彈簧壓縮與釋放能量操動觸點。也許是氣壓自動開關的先天不足或因調節不當、機震等不同原因的影響。在控制氣壓過程中,時常可能會出現兩種不正常的動作現象:

  1、氣壓自動開關過氣壓時拒動作,使電動機不能正常運行,氣壓繼續上升,導致電動機超負荷過載運行,嚴重時可能發生故障阻塞現象。

  2、氣壓自動開關瞬態震跳現象(特別是氣壓接近上限或下限臨界狀態),同時使交流接觸器產生同步震跳。致使交流接觸器的主觸點在頻繁起動電流沖擊下燒壞或粘死造成停機或缺相故障運行。

  自動排氣閥失靈

  空壓機一般沒有自動排氣裝置,當氣壓達到設定壓力時,停機后自動排氣降壓,預置下次空載起動,排氣閥失靈后,空壓機缸內氣壓不能釋放,等于電動機帶載起動,可能造成起動困難或堵轉故障。

  運行中突遇停送電

  自動檔控制的空壓機,遇到突然間停送電情況(如市電,自備電電源轉換),由于空壓機缸內氣壓來不及釋放又重新啟動。電動機處于重載起動,很可能形成堵轉故障。

  過于頻繁起動

  因外圍用氣量不規則,用氣量大時,迫使電動機作頻繁起動工作。起動時大電流產生的熱余量積累不易散發,使電動機溫升過熱,很可能造成電動機燒毀。

  重負荷停機

  空壓機的停機,與其他設備不同,都是在達到設定上限最大壓力時停機。交流接觸器在承受重負荷、大電流下分段動作。此時拉弧火花最為嚴重,對交流接觸器損壞造成很大威脅,由于交流接觸器損壞,將引發電源性質故障。如不平衡(缺相)等運行狀態。

  空壓機自身機械性質故障

  空壓機是不均勻負荷性質,機震噪聲大,傳動機件受阻引起磨損損壞等機械性故障,極容易引起電動機過載(堵轉、阻塞等)。

  空壓機電動機保護現狀

  上述幾點典型故障因素表明,空壓機電動機的正確、合理的保護顯得非常之迫切和必要。但是,目前為止,空壓機電動機的保護裝置仍然以熱繼電器為主。當然,熱繼電器作為傳統的保護產品,它結構簡單、使用方便、價格低廉、具有一定的反時限特性等優點,但是其工作原理、性能特征決定著它功能小、功耗大、精度低、整定粗糙、易受環境影響、重復性差、誤差大等不足和缺陷。對于電動機起動過程中的堵轉、長期過載等故障,不能實現可靠保護,因此無法滿足空壓機實際保護要求。因此,保護失敗也是不可否認的事實。社會在發展,科技在進步,落后產品要面臨被淘汰,熱繼電器已完成自己的歷史使命。

  保護起動器(空壓機專用)

  新一代的電子式電動機保護器是先進電子技術時代的產物,它具有熱繼電器不可比擬,也無法實現的功能特征。而保護起動器(空壓機專用),以下簡稱起動器,更是針對空壓機的特殊保護需求而研制的新一代電子式電動機保護產品的派生系列產品。對空壓機電動機的保護具有更科學、更合理、更正確的保護實效。它解決了空壓機在使用過程中因氣壓自動開關的推動開關元件接觸不良、彈性元件的自由端移位不正確及氣壓自動開關頻繁動作等,使交流接觸器瞬間連續性震跳,熱量不能散發,致使交流接觸器的主觸頭燒壞或觸點粘連,導致電動機缺相或過流運行,從而使電動機燒毀的難題;填補了國內磁力啟動器以專用電動機保護器模塊的保護起動器的空白。

  功能特征

  a、起動器設計有運行、斷相、過載故障狀態指示,為用戶檢修提供便捷。

  b、起動器對空壓機的起動、運行至停機等全過程進行信號檢測記憶,自動適應空壓機電動機的熱功率要求,可以對電動機不同的熱狀態,采取不同的保護動作時間。

  c、由于起動器內部設有冷態、熱態過載保護特性K系數曲線檢測電路及不平衡檢測電路,故能夠對空壓機電機在起動和運行過程中可能出現的斷相、過載、堵轉、阻塞、三相不平衡等故障均采用反時限特性進行保護。

  d、起動器設計有自檢功能,可辨別電源輸入端與自身工作是否正常,而采取相應的自鎖措施。

  e、起動器有效的解決了因氣壓自動開關在過氣壓時拒動作,導致電動機處于超負荷的過載或嚴重時可能發生阻塞行為,以及氣壓自動開關瞬態震跳(疑似晃電現象,特別是氣壓接近上限或下限臨界值狀態),同時使交流接觸器產生連續性同步震跳,致使交流接觸器的主觸頭在大電流沖擊下,熱量不能散發而燒壞或粘連造成缺相運行的問題。

  f、起動器有效的解決了因止逆閥失靈后氣缸內剩余氣壓不能釋放,空壓機不能停機或卸載,造成電動機過載而燒壞的問題。

  g、起動器有效的解決了空壓機因外圍用氣量不規則,迫使空壓機作頻繁起動,加上起動時大電流的產生,熱余量積累又不易散發,使電動機溫升過高,而難以保護的問題。

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