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三相异步电动机缺相电流改动规则

2017-05-24 20:52分类:维修电工 阅读:

 

三相异步电动机缺相电流改动规则
三相异步电动机缺相作业,严峻地说,可分为定子缺相和转子缺相两种。多见的是定子缺相。这篇文章将对这两类状况的作业电流改动规则进行谈论。
1、定子缺相作业
(1)定子Y接法缺相作业如图1所示,正常Y接法作业的定子,不论是一相绕组断线,仍是一相电源线断线,都构成另两相绕组反串联接在电源单相线电压Ue下,如图所示。每相绕组承当的电压为0.5Ue。


三相正常作业输入功率Pe为:
Pe= UeIecosφ
式中Ie为电机的额外电流。
设cosφ=常数,缺相作业电机容许输入功率Pd为:
Pd=2×(0.5UeIecosφ)=UeIecosφ
Pd/ Pe=1/ =0.577 (1)
从(1)式可看出,在确保电流不跨过额外值Ie的条件下,正常Y接法缺相作业时电机的功率只能抵达三相作业时的57.7%。带有某一负载的电机作业中俄然缺相作业时,转速会略微降低,轴负载功率由两相绕组承当,缺相作业电流增大到三相正常作业电流的 倍(留神不是大 倍),此刻,电机通常作业于过负载状况。
(施凉奎先生以为:缺相作业时的电动机空载或负载电流,通常都要比正常作业时约大 倍。精确地说,三相异步电动机正常Y接法的定子缺相作业时空载或负载电流,约是正常作业时的 倍。)
实习上,在低压小型电动机中,仅4kW以下电动机定子选用Y接法,而许多小型电动机选用的是△接法。
(2)定子△接法缺相作业①定子一相电源线断线如图2所示,正常△接法作业的定子,当一相电源线断线时,电机定子构成两相相绕组顺串联(简称支路1)和第三相相绕组(简称支路2)并联接在电源单相线电压下,如图5所示。
由于支路2(第三相相绕组)容许流过的电流仅为额外电流Ie的1/ ,依据并联电路作业原理,支路1容许流过的电流与其阻抗成反比,只需额外电流Ie的1/(2 ),则此刻电机容许输入电流Id1为:
Id1=(1/ )Ie+1/(2 )Ie=( /2)Ie
三相正常作业输入功率Pe为:
Pe= UeIecosφ
设cosφ=常数,缺相作业电机容许输入功率Pd1为:
Pd1=(Ie / )Uecosφ+2×(0.5Ue)×〔Ie/(2 )〕cosφ
=( /2)UeIecosφ
Pd/Pe=1/2=0.5 (2)
从(2)式可看出,在确保电流不跨过额外值的条件下,正常△接法作业的定子,当一相电源线断线时,电机缺相作业时的功率只能抵达三相作业时的一半。带有某一负载的电机作业中俄然缺相作业时,转速会略微降低,电流表闪现定子作业电流为三相正常作业闪现电流(线电流)的(2/ )倍(留神不是大 倍),此刻,电机通常作业于过负载状况。
由于两个并联支路的阻抗不持平,构成两个支路电流纷歧样相,这两个单相脉振磁势构成一个极坏的椭圆磁势,其作用也挨近单相脉振磁势。
②定子一相相绕组断线
如图3所示,正常△接法作业的定子,当一相相绕组断线时,电机定子构成一相相电流为0,另两相相绕组有互差1200电视点的两相电流存在,如图6所示。
三相正常作业输入功率Pe为:
Pe= UeIecosφ
设cosφ=常数,每相绕组容许流过的电流仍为额外电流Ie的1/ ,则缺相作业电机容许输入功率Pd2为:
Pd2=(Ie/ )Uecosφ+(Ie/ )Uecosφ=(2/ )UeIecosφ
Pd2/Pe=2/ / =2/3=0.667 (3)
从(2)式可看出,在确保电流不跨过额外值的条件下,正常△接法定子缺相作业时电机的功率只能抵达三相作业时的66.7%。带有某一负载的电机作业中俄然缺相作业时,转速会略微降低,轴负载功率由两相绕组承当,缺相作业电流增大到三相正常作业电流Iz的1.5倍(留神不是大 倍),如图6所示,IA=1.5 Iz,IB= IC=1.5×(Iz/ )=( /2)Iz=0.866Iz。
③定子两相相绕组断线
至于△接法定子两相相绕组断线(这种景象较稀有),则只呈现一个相绕组独自作业。每相绕组容许流过的电流仍为额外电流Ie的1/ ,则缺相作业电机容许输入功率Pd3为:
Pd=Ue(1/ )Iecosφ=(1/ )UeIecosφ
Pd/ Pe=1/3=0.333 (4)
从(3)式可看出,在确保电流不跨过额外值Ie的条件下,正常△接法定子缺两相作业时电机的功率只能抵达三相作业时的33.3%。带有某一负载的电机作业中俄然缺相作业时,轴负载功率由一相绕组承当,缺两相作业,一相绕组电流增大到三相正常作业相电流的3倍(留神不是大 倍),电流表闪现定子作业电流为三相正常作业闪现电流(线电流)的 倍,此刻,电机作业于过负载状况。
2、转子缺相作业
在实习作业中转子缺相作业也较多见。绕线型异步电动机转子是一个三相电路,三相鼠笼型异步电动机转子是一个多相电路,每一根导体为一相。不论哪一种转子,正常作业时,三相或多相的转子绕组,都将发作一个旋转磁势。
当绕线型异步电动机转子一相断线后,正常Y接法的转子电路就变成了单相电路。转子磁势此刻为单相脉振磁势。依据双磁场旋转理论,单相脉振磁势能够分化为幅值持平、转向相反的两个旋转磁势,转子上面就呈现两个巨细持平、转向相反的旋转磁势。由于回转磁势切开定子导体,在定子上发作了附加电势,构成定子附加电流,其附加电流频率f2为:
f2=Pn0(1—2Se)/60=(1—2Se)f1
式中:P为电机的极对数;n0为电机的同步转速;Se为电机的额外转差率,通常为0.03分配;f1为电机定子电流频率。
取Se=0.03,则f2=(1—2×0.03)f1=0.94f1
从上式能够看出,附加电流频率f2与定子电流频率f1极为挨近,这两有些电流复构成一个低频“浪涌”电流,使定子侧电流表指针摇摆,电机呈现低频噪声。
鼠笼型异步电动机转子缺相,即发作鼠笼转子导条开裂或开焊缺点时,电动机定子电流的电流表指针将作周期性摇摆,一同电动机转速降低,低于额外值,电机振荡增大。
需求指出的是,咱们所说的三相异步电动机缺相作业,假定不分外阐明,通常是指定子缺相作业。
3、影响电动机缺相作业电流巨细的其它要素
① 负载的机械特性前面的剖析假定电机所带负载为恒功率负载,即缺相前后,电机输出功率坚持不变。而实习上,电机缺相后,电动机的转速会略微降低。关于恒转矩负载,跟着电动机的转速略微降低电动机的输出功率也略微降低,电动机的转速降低对电动机的电流增大倍数的影响很小可疏忽。但关于离心风机类平方转矩负载,由于功率与转速的立方成正比,跟着电动机的转速略微降低电动机的输出功率将显着降低,如当电动机的转速降低5%,电动机的输出功率将降低14.4%,平方转矩类负载电动机的转速降低对电动机的电流增大倍数的影响不能疏忽。此刻,电动机的电流增大倍数将低于前面叙说的核算值,分外是在电动机剖析定子△接法一相相绕组断线缺点中要致使留神。可见,电动机的电流增大倍数与负载的机械特性有关。
② 电网电压与负载率三相异步电动机在缺相作业时,是不是会致使电动机过电流?在实习作业中,与电网电压凹凸有很大联络。由于电动机定子容许在其额外电压的-5%~+10%计划内长时刻作业,而查验数据标明,当电动机输出功率为额外功率,电动机定子电压跨过其额外电压的7%时, Y系列电动机定子电流降低4.8%;当电动机输出功率为额外功率的70%,电动机定子电压跨过其额外电压的7%时, Y系列电动机定子电流降低26.4%。通常状况下,工业用电动机通常在50%~60%额外功率下作业。此刻,电动机定子电压凹凸对电动机的缺相作业电流巨细有很大影响。而电网电压凹凸通常抉择着电动机定子电压的凹凸。
正常△接法作业的定子,电动机输出功率为额外功率的70%,三相正常作业电流Iz为额外电流的75%分配,当电动机定子电压跨过其额外电压的7%,一相相绕组断线时,如图6所示,IA=1.5×(1-0.264)Iz=1.104×0.75Ie=0.828Ie,IB=IC=0.866Iz=0.866×0.75Ie=0.6495Ie。由于工业用电动机通常在50%~60%额外功率下作业,电动机定子电压跨过其额外电压的7%时,正常△接法作业的定子,当一相相绕组断线时,电流表闪现的电动机定子作业电流将不会跨过电动机定子的额外电流。正由于如此,电动机的热继电器过载维护对正常△接法作业的定子缺相作业维护通常失效。这一点要致使分外留神。
需求指出的是,正常△接法作业的定子缺相作业,尽管电流表闪现的电动机定子作业电流不跨过电动机定子的额外电流,但只需其间一相绕组流过的电流跨过其容许流过的电流(额外电流Ie的1/ ),该电动机即为作业于过载状况。如,1台沟通380V、75kW三相鼠笼式异步电动机,额外电流为150A。选用Y/△主张,电动机主张正常,作业10min分配,电动机显着发热,且作业声愁闷。此刻测得电动机三相电流别离为IA=112.8A、IB=64.5A、IC=65.2A,从丈量作用能够看出,B、C相电流偏小,且根柢持平,而A相电流是B、C相电流的 倍。咱们知道,对△接法作业的三相电动机,正常时各相的线电流为各绕组相电流的 倍。由此推定为IA为线电流,IB、IC为相电流,缺点要素为电动机缺相作业所构成的。后经查实,缺点为主触摸器一相触点触摸不良。从外表上看三相电流均不跨过电动机的额外电流150A,但实习上,电动机现已过载,显着发热。由于IA=112.8A大于额外电流Ie/ =150/ =86.6 A,且A相电流是B、C相电流的 倍,依据前面的剖析可知,电机已过载。

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