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技術(shù)文章

低極數(shù)電機(jī)為何多出現(xiàn)相間故障？

點(diǎn)擊次數(shù)：531 發(fā)布時(shí)間：2024-12-25

相間故障是三相電機(jī)繞組的一種電氣故障。從故障電機(jī)的統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，就相間故障而言，兩極電機(jī)的問(wèn)題要相對(duì)集中一些，而且大多發(fā)生在繞組端部。

從電機(jī)繞組線圈的分布情況看，兩極電機(jī)繞組線圈的跨距較大，端部整形是嵌線過(guò)程的一個(gè)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(wèn)題。

在生產(chǎn)制造過(guò)程中，規(guī)范的電機(jī)廠家，會(huì)通過(guò)耐電壓的方式，對(duì)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(yàn)時(shí)不一定能發(fā)現(xiàn)，這類問(wèn)題可能會(huì)發(fā)生在電機(jī)的帶載運(yùn)行中。

電機(jī)負(fù)載試驗(yàn)是型式試驗(yàn)項(xiàng)目，出廠試驗(yàn)時(shí)只進(jìn)行空載試驗(yàn)，這是導(dǎo)致帶問(wèn)題電機(jī)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(duì)不同的繞組類型，采取必要的加強(qiáng)措施。

三相交流電機(jī)每組線圈都會(huì)產(chǎn)生N、S磁極，每個(gè)電機(jī)每相含有的磁極個(gè)數(shù)就是極數(shù)。由于磁極是成對(duì)出現(xiàn)的，所以電機(jī)有2、4、6、8……極之分。

當(dāng)A、B、C三相每相繞組只有一個(gè)線圈均勻?qū)ΨQ分布在圓周上，則電流變化一次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)過(guò)一圈，這就是一對(duì)極。如果A、B、C三相繞組每相分別由兩個(gè)線圈串聯(lián)組成，每個(gè)線圈的跨距為1/4圓周，那么三相電流所建立的合成磁場(chǎng)仍然是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并且電流變化一次，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)僅轉(zhuǎn)過(guò)1/2轉(zhuǎn)，這就是2對(duì)極。同理，如果將繞組按一定的規(guī)則排列，可得3對(duì)極、4對(duì)極或一般地說(shuō)P對(duì)極。P就是極對(duì)數(shù)。

八極電機(jī)就是轉(zhuǎn)子有8個(gè)磁極，2p=8,即此電機(jī)有4對(duì)磁極。一般汽輪發(fā)電機(jī)多為隱極式電機(jī)，極對(duì)數(shù)很少，一般為1、2對(duì)，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(jī)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(jī)的同步轉(zhuǎn)速計(jì)算按式（1）。異步電機(jī)由于轉(zhuǎn)差率因素，電機(jī)的實(shí)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(jī)轉(zhuǎn)速；

60——指時(shí)間， 60秒；

F——電源頻率，我國(guó)電源頻率采用50Hz，國(guó)外有60 Hz電源頻率；

P——電機(jī)極對(duì)數(shù)，如2極電機(jī)，P=1。

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

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

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

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低極數(shù)電機(jī)為何多出現(xiàn)相間故障？