膨化机附属机电设备安全问题汇总及建议

进入六月以来国内水产及畜禽料生产进入旺季，为让设备更好的发挥性能其配置的相关辅助设备也应注意合理正确的使用维护保养，本文就电机、减速机、电器控制系统做简单总结和建议，希望与大家就此做更深入的探讨。

一、电动机问题：

1. 电动机烧毁的原因分析和预防：

 1.1.电动机烧毁的原因主要有：

1.1.1：过载烧毁，即电动机实际输出或工作电流大于电动机额定允许的值，电机定子绕组会持续发热，而转自绕组温度与电阻成反比，温度越高电阻值越大，反过来造成在绕组两端的电压降越大，当绕组发热超过绝缘层的允许值后绝缘层开始脱落，最终引起绕组线间短路，最终烧毁电动机。 

图1.防爆电机最高热分级为155℃（F级），而一般我们平时用到的

普通电动机的绝缘等级为B级，其允许最高运行温度不超过130℃。

预防措施：为电机设备配备合格的并与之额定电流相匹配的过热保护装置（热继电器），通常热继电器的整定值在直接控制主回路上时为额定电流或是率低于额定电流5%。

图2.过热继电器的整定值应符合电机额定电流。

注：普通电机的额定电流为功率的2倍，但根据电机厂家及节能等级不同略有出入，比如1.1KW的电机额定电流有的可达2.8A，而大型电机的额定电流通常为额定功率的1.8倍左右。

图3.132KW-4级电机其对应的主机电流为236A。

1.1.2：缺相烧毁，即电动机电源三相其中一相电源发生断线或熔丝烧断（或接触器及空气开关触点虚脱），这时电动机定子绕组不能形成旋转磁场，电机停滞不转并伴有嗡嗡声，如得不到及时发现就会因为绕组过热（电机不转风扇起不到冷却绕组的作用）最终引起电机绕组的烧毁。

图4.电机断相相序保护继电器，设定准确的热继电器保护值，及时检查并紧固接线端子防止过热或氧化影响导电率等。

1.1.3：遇到设备堵塞时候的点动。在实际生产过程中往往因为各种因素造成设备的堵塞，操作人员偶尔会采取多次点动主机的方式清理螺旋及膨化腔内的物料，又因为一般设备都是采用星三角降压启动，通常转换时间为7-10秒，一旦控制不好点动时间而造成星角转换后即相当于电动机堵转，此时电动机定子绕组承受的电流将是额定值得7-10倍甚至更高，虽然设备配置的过热保护继电器，但是往往由于点动时间不持续或时间未达到热继电器反应时间，最终导致电机绕组过热烧毁。

图5.一些贵重设备通常采用变频器控制。

制定严格的设备操作规程，严禁堵塞时点动设备！使用名牌高灵敏度热继电器；如果是采用变频控制的设备可将过载整定值设定在额定电流的100%。

1.1.4：其他诸如，绝缘受老化，空气潮湿，淋雨等：虽然纯净水是不良导体，但通常混在了各种成分的雨水或生产车间的湿热气体凝露都会导致绝缘程度的下降以及爬电距离的缩短，尤其饲料车间粉尘较重，虽然现在电机都用到IP54-55级的防护，但往往电机接线盒处由于封闭不严导致粉尘进入定子绕组，再混合了潮湿的空气很容易造成定子绝缘等级的降低。 

图6.电机接线盒处改用密封性能良好的“护口”。

定期检查定子绕组绝缘等级，在潮湿的环境下每半月至少检查一次，正常情况下不得小于0.5兆欧；电机接线盒尽可能做到密闭，进线口处可施加橡皮泥进行密封处理。

2. 电动机轴承损坏或扫堂的分析和预防：

2. 1：润滑不良是轴承损坏的直接原因，其次是长期超载，皮带轮或联轴器安装不同心，另外也不排除设备在安装时候的不正确操作导致轴承的损坏等。

图7.电机轴伸端注油孔的位置。

图8.电机散热风扇端注油孔位置。

电动机按照规定每运行1000-1500小时就要对转子轴承进行润滑油添加，根据环境温度及使用条件可是当延长或降低润滑油加注时间，但确保每年至少不低于2-3次；电机皮带轮或联轴器安装的时候严禁大锤重击，安装好以后一定要测量同轴度。

2.2：有些变频电机在使用过程中由于变频器所产生的高次谐波及高载波频率或低频运转时也会有一定泄漏电流，这部分电流偶尔会经转自-轴承-设备-对地释放等，这样有可能在电机轴承上形成点蚀，天长日久就会造成轴承的损坏最终引起转自扫堂导致绕组烧毁；还有就是超过额定频率长期运转也会对电机轴承造成一定的危害。

图9.变频调速电机。

图10.变频器电源端交流输入电抗器，左侧为变频器自带的直电抗器。

图11.变频器输出侧交流电抗器。

通常大型电机的变频器与电机之间距离不超过10米，如超过此距离应在变频器两端增加输入输出电抗器，在不影响设备正常运行的前提下，尽可能采用适合的载波频率。

 二、减速机的损坏：

1. 减速机轴承的损坏分析和预防：

1.1：减速机轴承损坏在排除制造因素外多数是由于润滑不良，过负荷，减速机排气帽没有打开，以及不正确的安装和维修造成的。

图13.按照减速机铭牌要求定期添加润滑脂。

规定每运行1000-1500小时就要对减速机进行润滑油添加，根据环境温度及使用条件可是当延长或降低润滑油加注时间，但确保每年至少不低于3次；另有些新减速机会注明在使用时请松开排气帽（便于减速机内热量散发和多余的润滑脂外溢）；电机皮带轮或联轴器安装的时候严禁大锤重击；安装好以后一定要测量同轴度。

2. 减速机齿轮箱齿轮的损害的分析和预防：

2.1：减速机或是轮箱齿轮损坏的原因较多，比较常见的是润滑不良（或润滑油失效），强行启动等。

图14.减速机油位指示应清晰

定期检查齿轮箱润滑油油位，定期增补，一旦发现润滑油颜色由清澈变浑浊要及时更换，更换要求与气候相适合的润滑油牌号（我国南北差异巨大，最高可达70-80℃），同样是冬季机油，南方的到了东北就会凝固导致润滑失效，最终引起设备损坏；严防带负荷启动或堵机点动行为的发生。

四、电气方面：

1.开关接触器电缆等的问题分析和预防：

1.1：开关接触器问题：开关接触器触点通常是合金材质，合金表面有一层氧化层具有良好的导电性能，一旦触点沾到粉尘或其他杂质的时候此时触点表面电阻将大大增加，最终造成触点电蚀甚至粘连；接触器电磁铁表面也会在长期使用过程中吸附环境中的油脂及粉尘，造成接触器电磁体接触不实，电磁噪音增大，漏磁增加，最终引起线圈过热烧毁或是接触器分离不清，引起所拖动设备的损坏。

图15.开关接触器应定期清理，控制柜散热良好。

所有开关接触器应定期喷吹触点，有必要时要打开用休整锉刀或是细砂纸打磨触点；接触器一旦有电磁杂音应及时清理电磁铁表面的油脂及灰尘。

1.2：电缆发热及相关问题：电缆在长期使用过程中会产生发热的情况，主要原因是电缆选型安全系数不够、假冒伪劣产品、电缆接头不实、端子连接螺钉未压紧、排布方式不正确以及环境温度等原因。

图16.连接端子应定期检查并紧固。

严格按照电缆厂家指定的选型手册进行选型，尽量选用名牌产品，电缆接头尽可能选用闭口线鼻子，压接好后镀锡处理，端子连接的时候应清除端子表面的杂质，大负荷功率的接线应在端子上涂抹导电膏处理，电缆尽可能采用开放式桥架安装，保证电缆充足的散热空间，同时还能有效避免鼠害。

2.频器的问题的分析和预防：

2.1.干扰问题，变频器最多的是电磁干扰问题，尤其是对饲料厂电容性设备，如料位传感器，有时变频器一工作会导致整个模拟屏的料位器指示灯频繁闪烁；还有如果变频器和电磁调试器一同使用在变频器启动后电磁调速器的指针会大幅度的摆动；有的电脑配料系统也会因干扰问题而导致配料精度下降。 

图16.变频器PE点接地。

变频器的载波频率可适当调低（电机电磁噪音会偏大），变频器设有独立的接地系统，要良好的接地，如变频器为远程操作，变频器延长线必须使用屏蔽导线或是做穿管屏蔽处理（屏蔽层在变频器侧设单独接地），尽可能不要把大功率变频器放到中控室，最好是单独摆放在设有空调散热的房间。

图17.变频电机单独接地处理。

2.2：高次谐波污染，由于变频器工作输出非正弦波形，在实际工作终会有跳变及谐波产生，二高次谐波会对电网和拖动设备造成不可预见的影响，严重的会造成变频电机的烧毁。 

图18.变频器应配置滤除高次谐波的电抗器。

在变频器输入输出侧增加电抗器是有效的解决方案之一，有必要时可在输入侧增加滤波单元；另外就是变频器的参数调整要根据所拖动的设备实际调整（设备转速，减速比，扭矩等）；在选用变频器的时候尽可能选用大的品牌，有必要时需要选用高出所控制电机一个功率级别的变频器。

本文为洋工机械服务部根据多年经验总结，大家如有任何疑问可留言参与讨论，我们将在第一时间回复！