提升机电流不平衡问题原因分析

提升机电流不平衡问题原因分析

孙兆鹏 张玉生

金泥集团干法二厂 737100

【摘要】提升机（well elevating conveyor/Elevator）主要是对势能进行改变，从而实现运输效果的大型机械设备，比如矿井提升机和过坝提升机等。在本文中，主要是分析某水泥厂中，其钢丝胶带提升机运行中，其配套电机三相电流产生了不平衡的问题，分析其电流不平衡的主要原因，其中包括：（1）电机内部进水，然后造成线圈出现轻微短路；（2）在电机中，三相绕组存在着匝数不相等的质量问题；（3）三相电源以及电网产生了电压不平衡的问题。然后进行有效的排查，结果显示，在电机三相电流中，产生不平衡的原因主要是三相电源以及电网出现的电压不平衡问题。得出本文的结论，希望为相关研究提供参考，保证提升机正常的运行。针对上述现象，我们对产生三相电流不平衡的原因进行归纳，并对每种原因进行实验研究，最终得出了较为客观的结论。

【关键词】提升机；配套电机；电流；不平衡；问题；原因

在该水泥厂中，其钢丝胶带提升机就是下文简称的驱动电机，主要是三相异步电动机，型号是YE3-280M-4/90kW，其主要的参数是：380V/50Hz/IP55/B3/F。在进行提升机的空载试车时，出现了电机三相电流的不平衡问题，并且其偏差高达12%，对三相电流的数值分别进行测试，数值是60A、65A和75A，并且相对的三相电压是399V、402V和402V。

一、提升机电流不平衡问题原因推测

在水泥厂中，工作人员分别进行了电流数据的调查和统计，参考他们的调研数据，我们从不同角度分析电流不平衡问题，总结造成不平衡的原因主要是有以下三个：

(1）在电机内部中，因为进水产生的线圈出现短路问题；

(2）在电机内部中，三相绕组匝数出现了一些不相等的问题；

(3）在三相电源内部，其电压存在很强的不平衡性。

二、提升机电流不平衡问题检测分析

（一）电机内部进水

在现场中，电机安装的方式是露天安装，将接线盒盖打开之后，能够看到接线盒中存在水珠，根据有的现场管理人员反映，在当前的安装时，正好是下雨天气，然后在完成接线之后，就快速盖上接线盒盖，没有造成电机中的进水问题，并且在之后的运行中，也没有产生什么异常的问题。

（二）电机三相绕组检测

直流电阻即为元件在通上直流电之后表现出的电阻，就是元件自身的静态电阻。在线圈中，分别通交流电和直流电时，其出现的电阻存在着很大的差距。在通交流电过程中，线圈不仅有直流电阻，同时还有电抗效果，主要是表现的电阻和电抗合效果，也就是阻抗。

在现场的检测中，工作人员主要是使用直流电阻检测仪（电桥），对电机中的三相绕组直流电阻进行检测，其阻值是363Ω、366Ω和366Ω，这个数据也和GB/T1032-2012《三相异步电动机试验方法》规定之中的±0.5%的要求相符合，这表明在该电机中，其三相绕组完全合格。

（三）三相电源（电网）电压排查

为了找到存在的问题，分析问题产生的原因，我们选择了该水泥厂进行现场的调查和分析，观察电机使用和安装的情况，然后分别开展带载以及空载测试。

1.电机带载电流检测

该提升机在实际中正式开始使用，并且在现场进行卸船作业，并且在实际的工况下，得出检测的结果：提升机输送量是240t/h，有一定的量波动，在实测中，得出的电流均值是120到130A，并且和设计能力的数值基本想听，然而三相电流保持在7%到12%中的偏差。

2.电机空载电流检测

为了对电网进行检测，分析是否有问题存在，我们将检测的重点放在了现场的另外一个规格和品牌都一样的电机上，进行了详细的检测。为了防止在现场中，电焊机以及磨机设备等等影响到检测结果，我们常常会使用另外的一条电网线路，从而保证正确的检测数据。

对电机空载电流进行检测之前，首先检测输入电压，其线电压是399V、402V和404V，并且对应的电压是229V、229V和231V，也是处于基本正常的状态。在两种相序下，分别检测电流，其相序关系参考图1。在相序一条件下，其空载电流分别是72A、71A、56A。在相序二条件下，其空载电流分别是54A、68A、69A。

图1两种相序接线示意图

在完成相序变换之后，其三相空载电流保持在大约15%左右的偏差，然而在电线不断变动中，偏差比较大的那一相随着变动更大，设置成为Y型接法之后，还是存在15%的电流偏差，这说明三相电流偏差主要是因为电网线路造成的。

（四）其他检测

按照上述的两种测试，可以判断该电机不存在质量问题，然而水泥厂的管理者却不放心这个检测结果，在我们的建议下，也做好了现场中另外一些提升机的电流检测的试验，其三相带载电流差距基本是在10%到15%中间，存在着较大的波动。在这点中，可以分析电网线路确实是可能存在着一些问题。

按照上述的检测结果，在水泥厂中，现场管理人员也都开始接受了电机没有故障的检测结果，然后对内部供电电压进行检查。

在以上案例分析中可知，在以后的水泥厂运行中，如果工作人员遇到以下的状况，可以从下边几个方式做好排查：

(1）对电源（电网）进行检测，判断电压是否正常；

(2）针对同批次以及相同规格和型号的电机空载电流进行检测，判断其直流电阻是否合理；

(3）如果采用这两种检测方式都没有发现问题，那么需要再次检测电流异常电机。

在进行检测时，不能使用产生破损的检测线缆，并且需要利用单独线路，防止其他工作设备造成干扰和影响。

三、结束语

在提升机中，最为重要的组成就是驱动装置，其中包含电机、机头、机尾以及板链和保护系统装置等等，是生产中重要的运输水泥和其他物料的运输工具，具有很高的安全性，并且其高效运行也是确保水泥生产正常运行，保障生产线工作者生命安全的前提。根据不完全的统计可知，在水泥的生产过程中，生产线运行容易因为提升机故障产生停机事故，其中大约是5%左右，这些都直接影响了生产线的正常工作。在本文中，笔者结合自身的实际工作经验，分析了存在的提升机电流不平衡问题，并且深入到现场进行调查分析和检查，将相关的研究和维护汇总成为经验，整理成文章，供相关研究参考。

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