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绕组短路

故障描述:电机绕组的绝缘损坏,导致相邻的导线之间直接接触,形成短路回路。短路可能发生在同一相绕组的不同线匝之间(匝间短路),也可能发生在不同相绕组之间(相间短路)。

产生原因:长期过载运行使绕组过热,加速绝缘老化;电机受潮使绝缘性能下降;制造工艺不良,如绕组绝缘包扎不紧、绝缘材料有缺陷等。

检查方法:可使用万用表或兆欧表测量绕组的电阻或绝缘电阻,若电阻值明显低于正常值,可判断为短路故障。

三相电流不平衡

故障描述:电机三相绕组中的电流大小不相等,超出了正常的允许范围。

产生原因:三相电源电压不平衡;绕组存在匝间短路、相间短路等故障;电机的负载不均匀。

检查方法:使用电流表分别测量电机三相绕组的电流,计算三相电流的不平衡度。

电磁性能改变

绕组电阻增大:根据电阻的温度特性,金属材料的电阻会随温度升高而增大。电机绕组在过热时,其电阻值会明显增加,这会导致电机的铜耗(即绕组中由于电流通过电阻而产生的损耗)增大,使电机的效率降低。

磁性能下降:电机中的铁心材料在高温下磁导率会发生变化,导致磁场分布不均匀,电机的电磁性能下降。例如,永磁电机中的永磁体在高温下可能会出现退磁现象,使电机的输出转矩减小,影响电机的运行性能。

性能参数变化:由于绕组电阻增大和磁性能下降等因素的综合影响,电机的性能参数如转速、转矩、功率因数等都会发生变化,无法保持在设计的额定状态下运行,可能无法满足负载的要求,甚至出现运行不稳定的情况。

电机本身

绕组短路:电机绕组发生匝间短路、相间短路或对地短路时,短路处会产生很大的短路电流,使绕组发热急剧增加。例如,长期运行导致绕组绝缘老化、破损,就容易引发短路故障,造成电机过热。

绕组断路:绕组断路会使电机三相电流不平衡,未断路相的电流增大,从而使电机发热。而且断路处还可能产生电弧,进一步增加局部温度,损坏电机。

定转子气隙不均匀:定转子之间的气隙不均匀会导致磁场分布不均匀,使电机产生单边磁拉力,增加电机的运行阻力,同时也会使电机的铁耗和铜耗增加,引起电机过热。

电机选型不当:如果选择的电机功率过小,无法满足实际负载的需求,电机就会长期处于过载状态运行,必然会导致电机过热。反之,若电机功率过大,与负载不匹配,会使电机运行效率降低,也可能出现过热现象。

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