伴隨著電動機故障的產(chǎn)生，一般會出現(xiàn)電動機過熱現(xiàn)象，過熱對電動機的絕緣是很不利的。電動機對發(fā)熱反應最敏感的部位就是定子繞組絕緣，每種絕緣材料只能承受一定的溫度，超過自身允許的溫度，就會加速絕緣的老化，縮短電動機使用壽命，而且還可能因絕緣損壞引發(fā)各種事故。因此，電動機過熱故障的檢查、檢測和防護，對于降低事故率和減少事故損失及提高企業(yè)的經(jīng)濟效益是非常重要的。 一 問題的提出 一般的電動機保護電路有：短路、過載、欠壓和斷相保護等線路。本文所介紹的是溫度保護控制器，可以和以上幾種保護電路配合使用，也可單獨使用，以達到更好地保護電動機的目的。 二 故障現(xiàn)象： 電動機要發(fā)生故障之前，首先是電動機本身發(fā)熱，發(fā)熱到它的最高極限溫度之后使之燒壞。 三 故障分析： 電動機的堵轉(zhuǎn)、斷相、過載、頻繁起動、欠壓運行、環(huán)境溫度升高、通風受阻、負荷變化大、匝間短路或繞組絕緣受潮、三相電壓不平衡等原因均可產(chǎn)生電動機的溫升。 四 電動機的溫升 大家都知道衡量電動機發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”。溫升是電動機與環(huán)境的溫度差，是由電動機發(fā)熱引起的。運行中的電動機鐵心處在交變磁場中會產(chǎn)生鐵損。繞組通電后會產(chǎn)生銅損。還有其他雜散損耗等。這些都會使電動機溫度升高。另一方面電動機也會散熱，當發(fā)熱與散熱相等時即達到平衡狀態(tài)，溫度不再上升而穩(wěn)定在一個水平上。當發(fā)熱增加或散熱減少時就會破壞平衡，使溫度繼續(xù)上升，擴大溫差 ，則增加散熱，在另一個較高的溫度下達到新的平衡。但這時的溫差即溫升已比前增大了。 所以說溫升是電動機設計及運行中的一項重要指標，標志著電動機的發(fā)熱程度。在運行中， 如電動機溫升突然增大，說明電動機已經(jīng)存在著故障了。 根據(jù)維修經(jīng)驗列出電動機機殼表面溫度與手感關(guān)系（表1），以及電動機溫升與絕緣等級的關(guān)系（表2）。 表1 電動機機殼表面溫度與手感關(guān)系 表2 電動機溫升與絕緣等級的關(guān)系 五 采取自制保護控制器 1 工作原理 用熱敏元件直接對電動機的溫度進行監(jiān)測，可在電動機溫度達到危險值之前就切斷電源，起到保護電動機的作用。 溫度保護電路原理如圖一所示。BG1、BG2組成開關(guān)電路，R3為限流電阻，5G24為電壓放大器。負溫度系數(shù)熱敏電阻Rt1、Rt2與R1、R2組成電壓比較器，Rt1、Rt2分壓后接到5G24的同相端，R1、R2分壓后接到5G24的反相端。Rt1阻值隨電機溫變化而變化。當電機溫度低于控制溫度時，Rt1阻值大，△V<0（△V為2、3腳之間的電壓，）經(jīng)5G24比較放大，輸出低電平，BG1、BG2截止，繼電器KA不動作。當電機溫度高于控制溫度時，Rt1阻值小，△V>0經(jīng)5G24的比較放大，輸出高電壓，BG1、BG2飽和導通，KA得電吸合，報警指示燈HL亮。Rt1主要是由電動機的允許溫升而定，允許溫升又與電動機和絕緣等級有直接的聯(lián)系。由于常用的三相異步電動機的絕緣等級多為E級（80ºC），所以我們以E級絕緣為標準進行調(diào)整。 2 元器件的選用 集成運算放大器5G24，是一種高電壓放大倍數(shù)、低零點漂移的雙輸入單輸出的差動放大器，它有兩個輸入端和一個輸出端元件。Rt1可選用RRC2—12K—±10%。Rt2可選用RRC2—10K—±10%的負溫度系數(shù)熱敏電阻，也可用10千歐電阻。BG1、BG2的Iceo盡量小，BVceo應大于30伏，BG2的ICM應大于繼電器KA的工作電流。變壓器選用14x12毫米鐵心，初級用直徑0.12毫米的漆包線繞，匝數(shù)為7600。次級用0.31毫米的漆包線繞，匝數(shù)為500。KA選用DC24V小型繼電器。 3 制作調(diào)試過程 用萬能電路板將上述選定的元件，根據(jù)圖一電路原理圖安裝在電路板上，要做到元器件安放位置整齊、合理，跨接線不重疊，并且有輸入輸出端子。安裝制作完畢后要認真檢查控制線路，做到準確無誤。 調(diào)試時，將Rt1放入油中加熱，加到設定的溫度（即E級絕緣允許溫升加環(huán)境溫度）時，繼電器KA就應動作。如不動作，可調(diào)整W使之動作。如將電位器調(diào)到最大位置還不動作，可用萬用表測量一下△V。如果是負值，表明Rt1阻值太大，應換阻值小一些再試一試；如電壓為正值，要檢查一下集成運放是否有電壓輸出。檢查方法是用萬用表測量6腳對地電壓。如有電壓表示集成運放工作正常，這時可檢查BG1、BG2是否正常，如不正常排除即可。如6腳對地無電壓，則說明集成運放已壞，不能使用，須更換。 調(diào)試完畢后就將繼電器KA的觸點接入電動機的控制回路（圖2），并將Rt1用環(huán)氧樹脂粘附在電動機定子鐵心上。 六 保護控制器的工作過程 合上空氣開關(guān)QS，按下起動按鈕SB2，接觸器KM吸合并自鎖，電動機運行。當電動機溫度升高到控制溫度時，KA動作，切斷了KM電源，KM斷電釋放，電動機停止運行。從而達到保護電動機的目的。 七 改進后的效果 本人從2000年以來對20臺電動機進行改進，自投入使用后，至今還沒出現(xiàn)過電動機因溫升而燒毀電動機。相反，報警系統(tǒng)卻提示了我們的維修人員及時準確進行處理。作為維修電工應該把這種可能預期發(fā)生的故障消滅在維護期，它體現(xiàn)了維修人員的“維”重于“修”這一職業(yè)水準。當然，這種保護控制器帶來的經(jīng)濟效益也是不言而喻的。這種改進后的保護控制器線路特別適用于無人職守的機房，如：抽水泵房、冷卻系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、循環(huán)風機。 八 改進后的總結(jié) 本人通過對電動機頻繁故障現(xiàn)象的分析，總結(jié)出一點小經(jīng)驗，在實際工作中去解決問題。但也存在著一些不盡完美的地方，例如：熱敏元件粘附在定子上，如果用在酸霧或堿霧較多的地方或易腐蝕的場所引起元件開路，則即使電動機溫升，系統(tǒng)仍無法報警。 電動機的保護是涉及電氣裝置和機械設備可靠、正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵之一。直接檢測電動機的溫度來保護電動機是一種很有效的保護方式，必須考慮與其他保護裝置的協(xié)調(diào)配合，才會體現(xiàn)出它的完美性。