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马达转子定子中定子故障会有什么后果?


(1)马达转子定子中的定子匝间短路引起电机机身和机座振动。感应电机一旦发生故障,电机机身和各零部件都会出现振动,振幅超过临界值会造成定转子的摩擦,严重时会损毁电机,甚至危害人身安全。感应电机发生匝间短路故障时,电机机身发热造成的不对称以及点磁拉力不平衡都会引起电机振动。 

(2)短路故障引起各电气量变化。定子绕组匝间短路致使绝缘损坏,相当于定子绕组中有效匝数减少,电磁场发生变化进而导致电机运行电气量(转速、转矩、电压、电流,磁链等)的改变,定子电流中表现为偶次谐波分量的出现以及奇次谐波含量的变化,该变化会随着故障程度的加深而不断演化。感应电机的气隙磁场受励磁电压的影响,与负载是否对称无关。定子状态健康的电机,当电源三相对称时,气隙磁场完全对称,定子绕组不出现偶次谐波分量。匝间短路后,气隙磁场不再对称,会导致偶次谐波成分(如2次谐波)的出现。 
定子绕组与电源接通,定子绕组中流过的对称的三相电流,基波旋转磁动势也相应地会在气隙中建立起来,其同步转速由电网频率和电机绕组极对数共同决定,即: 

鼠笼式感应电机中,转子导体切割定子旋转磁场在转子绕组中感应出电动势再感生出相应的电流。转子转速 与定子同步转速不等,转差率s= -/,当感应电机负载发生变化时,电机的转速和输出转矩随负载变化而波动。感应电机匝间短路后定子绕组部分会出现局部过热,电流不再三相对称,转矩变小,噪声和振动加剧。 

(3)定子绕组匝间短路故障的机理分析。感应电机定子绕组三相存在120°的相位差,并且在时间和空间上对称分布,该结构的作用是既可以使由三相对称电流产生的气隙磁场达到基本正弦的要求,又可以使各个线圈磁势中的低次谐波与间谐波(分数次)相互抵消。处于正常状态的感应电机,定子电流中的主要频率分量是基波分量。但是考虑到制造工艺不合格、材料不达标、安装不正规等原因,实际的感应电机三相绕组不可能完全对称,这会导致定子电流中2 次或3 次谐波成分的出现。电机定子绕组发生短路故障时,三相绕组不对称性加剧,表现在气隙磁场中为较强的空间谐波,在定子电流中则是较强的时间谐波成分,三相绕组不对称性的加剧使得定子电流中奇次和偶次谐波增强。定子绕组匝间短路故障会改变原有谐波成分的能量,并且其它频率的谐波成分也会增多。定子绕组发生匝间短路故障后在绕组电感中也表现出变化,根据磁链与电流的相互关系可以给出定、转子中的感应电流的变化。
马达转子定子
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