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低極數電機為何多出現相間故障?

低極數電機為何多出現相間故障?

2024/5/11 9:24:57

相間故障是三相電機繞組特有的一種電氣故障。從故障電機的統計可以發現,就相間故障而言,兩極電機的問題要相對集中一些,而且大多發生在繞組端部。

從電機繞組線圈的分布情況看,兩極電機繞組線圈的跨距較大,端部整形是嵌線過程的一個大難題,而且,相間絕緣的固定和繞組綁扎也比較困難,容易出現相間絕緣移位問題。

在生產制造過程中,規范的電機廠家,會通過耐電壓的方式,對相間故障進行檢查,但擊穿的極限狀態,在繞組性能檢查及空載試驗時不一定能發現,這類問題可能會發生在電機的帶載運行中。

電機負載試驗是型式試驗項目,出廠試驗時只進行空載試驗,這是導致帶問題電機出廠的原因之一。但從制造質量控制的角度,應從工藝的規范性入手,減少和消除不良操作,并針對不同的繞組類型,采取必要的加強措施。

電機的極對數

三相交流電機每組線圈都會產生N、S磁極,每個電機每相含有的磁極個數就是極數。由于磁極是成對出現的,所以電機有2、4、6、8……極之分。

當A、B、C三相每相繞組只有一個線圈均勻對稱分布在圓周上,則電流變化一次,旋轉磁場轉過一圈,這就是一對極。如果A、B、C三相繞組每相分別由兩個線圈串聯組成,每個線圈的跨距為1/4圓周,那么三相電流所建立的合成磁場仍然是一個旋轉磁場,并且電流變化一次,旋轉磁場僅轉過1/2轉,這就是2對極。同理,如果將繞組按一定的規則排列,可得3對極、4對極或一般地說P對極。P就是極對數。

八極電機就是轉子有8個磁極,2p=8,即此電機有4對磁極。一般汽輪發電機多為隱極式電機,極對數很少,一般為1、2對,而n=60f/p,所以他的轉速很高,最高可達3000轉(工頻),而水輪發電機的極數相當多,轉子結構為凸極式,工藝比較復雜,由于他的極數很多,所以它的轉速很低,可能只有每秒幾轉。

電機同步轉速的計算

電機的同步轉速計算按式(1)。異步電機由于轉差率因素,電機的實際轉速與同步轉速有一定的差異性。

n=60f/p………………………(1)
 式(1)中:
n——電機轉速 ;
60——指時間, 60秒 ;
F——電源頻率,我國電源頻率采用50Hz,國外有60 Hz電源頻率;
P——電機極對數,如2極電機,P=1。
如,50Hz電機,2極(1對極)電機同步轉速為3000轉/分;4極(2對極)電機轉速為60×50/2=1500轉/分。
在輸出功率不變的情況下,電機的極對數越多,電機的轉速就越低,但它的扭矩就越大。所以在選用電機時,考慮負載需要多大的起動扭矩。

審核編輯(
王靜
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