01三相電壓不平衡

如果三相電壓不平衡，電動(dòng)機(jī)內(nèi)就有逆序電流和逆序磁場存在，產(chǎn)生較大的逆序轉(zhuǎn)矩，造成電動(dòng)機(jī)三相電流分配不平衡，使某相繞組電流增大。當(dāng)三相電壓不平衡度達(dá)5％時(shí)，可使電動(dòng)機(jī)相電流超過正常值的20％以上。三相電壓不平衡主要表現(xiàn)在：

(1）變壓器三相繞組中某相發(fā)生異常，輸送不對(duì)稱電源電壓。

(2）輸電線路長，導(dǎo)線截面大小不均，阻抗壓降不同，造成各相電壓不平衡。

（3）動(dòng)力、照明混合共用，其中單相負(fù)載多，如：家用電器、電爐、焊機(jī)等過于集中于某一相或某二相，造成各相用電負(fù)荷分布不均，使供電電壓、電流不平衡。

02負(fù)載過重

電動(dòng)機(jī)處于過載運(yùn)行狀態(tài)，尤其是起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子電流增大發(fā)熱。時(shí)間略長，極易出現(xiàn)繞組電流不平衡現(xiàn)象。負(fù)載過重主要表現(xiàn)在：

（1）皮帶、齒輪等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)過緊或過松。

（2）聯(lián)軸機(jī)件歪斜，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有異物卡住。

（3）潤滑油干澀，軸承卡殼，機(jī)械銹死（其中包括電動(dòng)機(jī)本身機(jī)械故障）。

（4）電壓過高或過低，使損耗增加。

（5）負(fù)載搭配不當(dāng)，電動(dòng)機(jī)額定功率小于實(shí)際負(fù)載。

03定子、轉(zhuǎn)子經(jīng)組故障

定子繞組出現(xiàn)匝間短路、局部接地、斷路等，都會(huì)引起走子繞組中某一相或其二根電流過大，使三相電流嚴(yán)重不平衡。走子、轉(zhuǎn)子繞組故障表現(xiàn)在：

（1）定于內(nèi)膛有灰塵、雜物、硬性創(chuàng)傷，造成匝間短路。

（2）定子繞組某相斷路。

（3）定子繞組受潮，有漏電流現(xiàn)象。

（4）軸承、轉(zhuǎn)子受損變形，轉(zhuǎn)子與走子繞組相擦。

（5）鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組斷條焊裂，產(chǎn)生不穩(wěn)定電流。

04操作、維護(hù)不當(dāng)

操作人員不能定期做好電氣設(shè)備的檢查保養(yǎng)工作，是人為造成電動(dòng)機(jī)漏電、缺相運(yùn)行，產(chǎn)生不平衡電流的主要因素。

操作維護(hù)不當(dāng)主要表現(xiàn)在：

（1）操作安裝人員將相、零線接反。

（2）進(jìn)線與接線盒相碰，有漏電流。

（3）各連接開關(guān)、觸點(diǎn)松脫、氧化等原因造成缺相現(xiàn)象。 （4）頻繁起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)間過長或過短，造成熔絲斷相。

（5）長期使用，缺少保養(yǎng)，使電動(dòng)機(jī)衰老，局部絕緣退化。

三相電機(jī)電流不平衡可能會(huì)發(fā)生電機(jī)的絕緣擊穿。是否擊穿看電機(jī)繞組中的電流大小，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)候啟動(dòng)沖擊電流很大，此時(shí)發(fā)生擊穿的可能性較大，但是不絕對(duì)，這跟電流的大小、絕緣等級(jí)等有關(guān)。三相電流不平衡肯定會(huì)產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)矩的不穩(wěn)定。

產(chǎn)生電機(jī)三相電流不平衡的原因，個(gè)人認(rèn)為主要是由于電機(jī)三相繞組不平衡造成，這當(dāng)中跟電機(jī)的制造工藝有直接的關(guān)系。

其中三相電流不平衡(極端情況是電機(jī)缺相)是主要故障之一。三相電流不平衡可能造成起動(dòng)困難． 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出噪音，嚴(yán)重時(shí)電機(jī)會(huì)發(fā)生劇烈振動(dòng)和吼叫．電流增大， 如果不及時(shí)停機(jī)，還可能引起電機(jī)繞組燒毀。

以下實(shí)例：

1實(shí)例分析

一臺(tái)型號(hào)為JR115—8額定功率為60 kW的三相異步電動(dòng)機(jī)， 空載試驗(yàn)電壓剛升到以幾十伏時(shí)三相電流即不平衡．其中有一相電流小一半左右， 同時(shí)電機(jī)發(fā)出嗡嗡聲。此電機(jī)為Y接．從理論分析， 三相所加電壓相同，如果電流小一半左右．那么阻抗大一倍左右，由此分析，此臺(tái)電機(jī)有可能是支路斷線。為進(jìn)一一步確定故障原因，將電機(jī)定轉(zhuǎn)子分離， 分別測試。定子電壓給到70 V時(shí)，觀察定子三相電流不平衡，用手觸摸繞組端部，發(fā)現(xiàn)有繞組異常涼，后經(jīng)檢查證實(shí)確有支路斷線。為了通過現(xiàn)象，迅速判斷故障原因，決定對(duì)造成三相異步電動(dòng)機(jī)三相電流不平衡的各種原因進(jìn)行總結(jié)分析。如何利用現(xiàn)有設(shè)備盡快查出故障原因，提高檢修速度并保證檢修質(zhì)量成了亟待解決的問題。2 造成故障的原因造成三相異步電動(dòng)機(jī)三相電流不平衡原因有以下兩方面。

1．1 線路原因

(1)試驗(yàn)線路熔斷絲接觸不良或熔斷；

(2)電源電壓三相不平衡；

(3)三根試驗(yàn)用線與電機(jī)接線端子沒有連接好。

1．2 電機(jī)自身原因

(1)內(nèi)部接線錯(cuò)誤，包括某極相組中一只或幾只線圈 嵌反或頭尾接錯(cuò)、極相組接反、多路并聯(lián)繞組支路接錯(cuò)等；

(2)繞組出現(xiàn)短路或斷路故障；

(3)電源線極性(起端和終端)標(biāo)錯(cuò)；

(4)焊接不良；

(5)繞組重繞后三相繞組匝數(shù)不相等。

2三相電流不平衡故障原因查找

由于線路方面的原因和電機(jī)自身原因均可造成電機(jī)三相電流不平衡．本文只詳細(xì)討論由電機(jī)自身原因造成的三相電流不平衡故障查找。

(1)三相繞組通人三相交流電，將試驗(yàn)用小轉(zhuǎn)子沿著繞組表面移動(dòng)，觀察小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)情況。接線正確時(shí)小轉(zhuǎn)子將均勻同方向旋轉(zhuǎn)。如果小轉(zhuǎn)子出現(xiàn)停轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，說明繞組內(nèi)部接線可能出現(xiàn)故障 再觀察小轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)處是否有接線錯(cuò)誤。這是根據(jù)當(dāng)三相對(duì)稱繞組通人三相對(duì)稱電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生幅值和轉(zhuǎn)速都恒定的圓形旋轉(zhuǎn)磁場而當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部接線出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)導(dǎo)致磁場畸變或不能形成完整的旋轉(zhuǎn)磁場。

(2)三相電流不平衡，不平衡度超過20％時(shí)． 電流大的一相有可能存在短路故障。可將繞組通電一段時(shí)問后，觸摸繞組端部有無局部過熱。如果繞組局部過熱，則此處可能有短路點(diǎn)； 并觀察端部絕緣有無焦脆變色現(xiàn)象，若有說明可能有短路故障 值得一提的是轉(zhuǎn)子繞組如使用帶有并頭套的扁銅線， 出現(xiàn)三相電流不平衡現(xiàn)象，可檢查并頭套間是否有焊錫等物使兩個(gè)或幾個(gè)并頭套短接。繞組通電一段時(shí)間后，觸摸繞組端部如有局部過涼說明此局部過涼處處于斷路狀態(tài)。可用萬用表作進(jìn)一步測斌 將三相繞組接成Y接，測試各相電阻，當(dāng)電阻無窮大或較大時(shí)，說明此相繞組有斷路故障點(diǎn)。另外當(dāng)三相電流不平衡相差較大時(shí)．電流小的那一相可能有支路斷路。

(3)一般電動(dòng)機(jī)繞組有六個(gè)引出線，每個(gè)引出線都有 特定標(biāo)記符號(hào) 可用萬用表檢測其極性標(biāo)記正確與否。

圖1

如圖l所示，將其中任意一相兩端與萬用表相接，另兩相一端如圖相接，另一端與干電池點(diǎn)接觸。接觸瞬間記下萬用表指針有無擺動(dòng)。此時(shí)萬用表使用電流檔分別 按圖18和b各作一次測試。如果兩次指針都沒有擺動(dòng)，說明接線極性正確；若兩次指針都有擺動(dòng)，說明兩次都沒接萬用表的那一相首尾顛倒，即極性標(biāo)記錯(cuò)誤； 如果有一次指針無擺動(dòng)，有一次指針有擺動(dòng)，說明無擺動(dòng)那一次接萬用表那一相首尾顛倒了。 (4)再次仔細(xì)觀察焊接點(diǎn)：焊接處銅線是否清理干凈、有無漆皮，焊錫是否浸透到焊接處，并用手活動(dòng)焊接的繞組接線，觀察是否有松動(dòng)。焊接處有漆皮、虛焊均可導(dǎo)致三相電流不平衡，可通過測試?yán)@組直流電阻來進(jìn)一步確定故障點(diǎn)。如果測試結(jié)果為某一相繞組直流電阻比其他兩相大，須進(jìn)一步測定此相繞組直流電阻，采用分段檢查法。如圖2所示，此為一相繞組示意圖。如測得R^c比正常值大，將繞組中間段焊點(diǎn)B處清理干凈焊好。再測試RAB、RⅨ=，如果R^B>R ，說明焊接不良處在AB段， 再如上步驟分段測AB段繞組直流電阻，直至找到故障點(diǎn)。

(5)測試?yán)@組直流電阻時(shí)，在排除焊接不良所致原因后， 如測得某相繞組直流電阻大，則此相繞組極相組中線圈可能有匝數(shù)多的。如某相繞組直流電阻小，則此相繞組極相組可能有匝數(shù)少的，采用分段檢測法查出具體繞組。

結(jié) 語

引起三相異步電動(dòng)機(jī)三相電流不平衡原因有線路和電機(jī)自身兩方面。試驗(yàn)電機(jī)前首先檢查試驗(yàn)線路熔斷絲狀態(tài)。試驗(yàn)時(shí)如果出現(xiàn)三相電流不平衡故障，首先檢查線路， 然后檢查電機(jī)自身。結(jié)合各種現(xiàn)象作出具體故障原因判斷。在實(shí)際工作中利用上文所論述的查找故障原因的方法對(duì)試驗(yàn)中出現(xiàn)的三相電流不平衡進(jìn)行分析，取得了預(yù)期效果，節(jié)約了大量查找時(shí)間，提高了工作效率。