低極數(shù)電機為何多出現(xiàn)相間故障？

來源：上海茂碩機械設(shè)備有限公司 2024年12月25日 15:03

相間故障是三相電機繞組的一種電氣故障。從故障電機的統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，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(fā)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(xiàn)相間絕緣移位問題。

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

電機負(fù)載試驗是型式試驗項目，出廠試驗時只進(jìn)行空載試驗，這是導(dǎo)致帶問題電機出廠的原因之一。但從制造質(zhì)量控制的角度，應(yīng)從工藝的規(guī)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。

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

當(dāng)A、B、C三相每相繞組只有一個線圈均勻?qū)ΨQ分布在圓周上，則電流變化一次，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)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(lián)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(zhuǎn)磁場，并且電流變化一次，旋轉(zhuǎn)磁場僅轉(zhuǎn)過1/2轉(zhuǎn)，這就是2對極。同理，如果將繞組按一定的規(guī)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(shù)。

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

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

n=60f/p………………………（1）

式（1）中：

n——電機轉(zhuǎn)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(shù)，如2極電機，P=1。

如，50Hz電機，2極（1對極）電機同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分；4極（2對極）電機轉(zhuǎn)速為60×50/2=1500轉(zhuǎn)/分。

在輸出功率不變的情況下，電機的極對數(shù)越多，電機的轉(zhuǎn)速就越低，但它的扭矩就越大。所以在選用電機時，考慮負(fù)載需要多大的起動扭矩。

我們國家三相交流電的頻率為50Hz，因此，2極電機同步轉(zhuǎn)速是3000r/min，4極電機同步轉(zhuǎn)速是1500r/min，6極電機同步轉(zhuǎn)速是1000r/min，8極同步轉(zhuǎn)速是750r/min，10極電機同步轉(zhuǎn)速是600r/min，12極電機同步轉(zhuǎn)速是500r/min。

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