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低极数电机为何多出现相间故障较多

2021-6-27

相间故障是三相电机绕组特有的一种电气故障。电机维修的统计可以发现,就相间故障而言,两极电机的问题要相对集中一些,而且大多发生在绕组端部。
电机维修绕组线圈的分布情况看,两极电机绕组线圈的跨距较大,端部整形是嵌线过程的一个大难题,而且,相间绝缘的固定和绕组绑扎也比较困难,容易出现相间绝缘移位问题。

在生产制造过程中,规范的电机厂家,会通过耐电压的方式,对相间故障进行检查,但击穿的极限状态,在绕组性能检查及空载试验时不一定能发现,这类问题可能会发生在电机的带载运行中。

电机维修负载试验是型式试验项目,出厂试验时只进行空载试验,这是导致带问题电机出厂的原因之一。但从制造质量控制的角度,应从工艺的规范性入手,减少和消除不良操作,并针对不同的绕组类型,采取必要的加强措施。

三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极,每台电机每相含有的磁极个数就是极数。由于磁极是成对出现的,所以电机有2、4、6、8……极之分。
当A、B、C三相每相绕组只有一个线圈均匀对称分布在圆周上,则电流变化一次,旋转磁场转过一圈,这就是一对极。如果A、B、C三相绕组每相分别由两个线圈串联组成,每个线圈的跨距为1/4圆周,那么三相电流所建立的合成磁场仍然是一个旋转磁场,并且电流变化一次,旋转磁场仅转过1/2转,这就是2对极。同理,如果将绕组按一定的规则排列,可得3对极、4对极或一般地说P对极。P就是极对数。

八极电机就是转子有8个磁极,2p=8,即此电机有4对磁极。一般汽轮发电机多为隐极式电机,极对数很少,一般为1、2对,而n=60f/p,所以他的转速很高,最高可达3000转(工频),而水轮发电机的极数相当多,转子结构为凸极式,工艺比较复杂,由于他的极数很多,所以它的转速很低,可能只有每秒几转。

电机的同步转速计算按式(1)。异步电机由于转差率因素,电机的实际转速与同步转速有一定的差异性。
n=60f/p………………………(1)
 式(1)中:
n——电机转速 ;
60——指时间, 60秒 ;
F——电源频率,我国电源频率采用50Hz,国外有60 Hz电源频率;
P——电机极对数,如2极电机,P=1。
如,50Hz电机,2极(1对极)电机同步转速为3000转/分;4极(2对极)电机转速为60×50/2=1500转/分。

在输出功率不变的情况下,电机的极对数越多,电机的转速就越低,但它的扭矩就越大。所以在选用电机时,考虑负载需要多大的起动扭矩。
我们国家三相交流电的频率为50Hz,因此,2极电机同步转速是3000r/min,4极电机同步转速是1500r/min,6极电机同步转速是1000r/min,8极同步转速是750r/min,10极电机同步转速是600r/min,12极电机同步转速是500r/min。

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