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1、电动机过负荷的原因分析蒙海强 北京农业工程大学（100083）电动机是将电能转换成机械能的设备，在能量转换过程中要损失部分能量， 使电动机发热，温度升高。其结果，影响绝缘的寿命和电动机的其它性能。例如， 发热使气隙减少，引起附加损耗增加和转矩减小。按照电动机运行时的发热情况，可把负荷分为长时运行，短时运行和重复短 时运行三种基本情况。长时运行是指电动机运行时间足够长，在运行时间内电动机已达到稳定温 升。短时运行是指在运行内电动机发热尚未达到稳定温升，而在无负荷时间内又 足以冷却到周围环境温度。在异步电动机实际使用时，常常会出现过负荷的现象。长期过负荷或过负荷 太严重就会使电动机损坏。电动机过负
2、荷的原因主要有：l 电能质量差 非正弦电压，不对称电压，电压和频率偏离额定值过多等是 电动机过负荷的普遍原因。在农业供电中。由于供电设备容量不足，或供电导线截面太小，使电压损失 过大，造成负荷电压太低。当供电电压低于额定值时，电动机定子电流和转子电 流都增加，使绕组中的铜损增加，致使电动机发热，从而导致绝缘材料过早老化。当电网电压增加时，电动机的激磁电流增加很多，走子的铜损，定子与转子 的铁损也要加大，结果使电动机过热。不对称的电网电压，使电动机内部的基波 磁场被削弱，电磁转矩下降。但是负荷的阻力转矩不变，这样，电动机的定子电 流将增大导致铜损增加。此外，高次谐波磁场引起定子转子和铁芯中的铁损
3、 剧增。电动机发热。不对称电压过大造成电动机各相电流分配不平衡使某一相绕组有可能过负 荷电网交流电频率增加时，定子和转子电流都增加最后导致绕组中的铜损上 升电动机过负荷。2 断相运行 断相运行时，定子绕组过热而烧毁电动机。在实际使用过程 中造成断相运行的原因是熔断器熔断，供电导线断开，空气开关、刀闸、磁 力起动器触点损坏，电动机出线与接线端子间联线松脱。3 电动机机械故障轴承磨损、严重时使转子与定子相碰，形成附加阻力矩， 导致电动机定于电流增加，电动机过热。4 繁重工作制电动机频繁起动、制动、正反转运行、低速运行时间过长等 造成电动机电流过负荷。5 工艺过程中损坏采矿与建筑材料工业，其工艺以生
4、产和运输矿石或沙矿 为对象，其工艺过程中负荷往往变化很大。由此可见，电动机过负荷引起电流增加，损耗增大，绝缘过热。电动机的额定容量是由绕组绝缘受热条件决定的，而绝缘寿命则由温度决 定。但是绝缘寿命不是由年均温度决定，而是由最高温度决定，只要绕组中任何 地方的绝缘破坏，就导致电动机的损坏。根据我国标准，绝缘材料的耐热升级分别为 Y、A、E、B、F、H、C 七个等级。 它们的极限温度和允许温升如表 1 所示bio巻L 浜+艮世弋牯补宵上许占专绝缩齐姐繼蹴把岸鋪祈（ojM c些里程学.迪点昭喪L为使绝缘材料在一定温度下工作引起电动机发热的电流就不能长时间超过 额定值。在电动机稳定运行区，负荷电流式中
5、 I 空载电流0I 额定电流eM 额定转矩eM负荷转矩I负荷电流若负荷电流小于额定电流，绕组绝缘不会过热。在电动机起动和堵转时，情况就不一样了。但在电动机起动时，起动电流是额定电流的57倍，它产生大 量的热，由于起动时间短促，几乎不存在传导散热过程，因此大部分热量储存在 绕组中，使局部温度迅速上升，过大的热应力导致绕组损坏，又促使绝缘提前老 化。堵转时发热最严重。此时电动机要较长时间经受57倍额定电流的作用， 电动机急剧发热，温度迅速上升，若不及时切断电源，便会烧坏电动机。因此电 动机允许堵转时间，一般为2040S。潜水泵或防爆电动机允许堵转时间为5 10S。通用电动机是在周围环境温度低于40r时，为连续使用设计的。当环境温 度高于40r时，为使电动机不致过热而损坏，必须把额定容量降低.对于E级 绝缘电动机，环境温度较高时电动机允许出力如图1 所示、对电动机来说，在 规定时间内过负荷是允许的。每种电动机都有它的过负荷特性。电动机的允许过 负荷特性是指过负荷数量与允许过负荷时间的关系。在过负荷时允许温升厶T =35r，电流密度j=4. 5A / mm2情况下的异步电动机允许过负荷特性如图2所示。为了保护过负荷电动机，应根据电动机过负荷特性配备合适的保护。
