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電機(jī)繞組匝間故障的原因及危害

分類：技術(shù)中心 2221人瀏覽 2019-03-05

標(biāo)簽：電機(jī) 分享到：

電動(dòng)機(jī)的電氣故障包括匝間、相間和對(duì)地，相間和對(duì)地故障人為性的問(wèn)題多一些，但匝間故障的原因則相對(duì)復(fù)雜，今天德普瑞小編就匝間故障的原因與危害與大家進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單交流。

匝間故障介紹

匝間短路在剛開(kāi)始時(shí)，可能只有兩根導(dǎo)線因交疊處絕緣磨壞而接觸。由于短路線匝內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，使線圈迅速發(fā)熱，進(jìn)一步損壞鄰近導(dǎo)線的絕緣，使短路的匝數(shù)不斷增多、故障擴(kuò)大。短路匝數(shù)足夠多時(shí)，會(huì)使熔斷器燒斷，甚至繞組燒焦冒煙。當(dāng)三相繞組有一相發(fā)生匝間短路時(shí)，相當(dāng)于該相繞組匝數(shù)減少，定子三相電流就不平衡。不平衡的三相電流使電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，同時(shí)發(fā)出不正常的聲音。電動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)短顯著下降，拖動(dòng)負(fù)載時(shí)就顯得無(wú)力。

電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載，使絕緣老化失去絕緣作用；嵌線時(shí)造成絕緣損壞；繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿；端部和層間絕緣材料沒(méi)熱好或整形時(shí)損壞；端部連接線絕緣損壞；過(guò)電壓或道雷擊使絕緣擊穿：轉(zhuǎn)子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞；金屬異物落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部和油污過(guò)多。相間短路的電機(jī)短路點(diǎn)會(huì)瞬間燒斷融化，導(dǎo)致電機(jī)無(wú)法工匝間短路的電機(jī)會(huì)電流不正常，稍后冒煙甚至起火，燒毀至電機(jī)無(wú)法工作。

為何會(huì)發(fā)生匝間故障？

電動(dòng)機(jī)繞組的匝間接觸面積與繞組的匝長(zhǎng)基本相同。匝間絕緣往往是電磁線本身的絕緣或很薄的附加匝間絕緣，如薄膜或云母墊條等。匝間絕緣的介電強(qiáng)度遠(yuǎn)不如對(duì)地絕緣。此外，匝間絕緣在繞線、嵌線、拉形、復(fù)形、烘壓等工序中都可能受到損傷。

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中繞組絕緣承受工頻電壓、瞬時(shí)過(guò)電壓、操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓。這些電壓同時(shí)作用于對(duì)地絕緣和匝間絕緣上。

額定匝間工頻電壓僅幾十伏，對(duì)匝間絕緣損傷少。損傷匝間絕緣的主要因素是各種過(guò)電壓。過(guò)電壓是一種非周期性的瞬態(tài)電壓，稱為沖擊過(guò)電壓，其峰值可高達(dá)額定電壓的數(shù)十倍，波前時(shí)間可短至0.1微秒。在幅值升降的同時(shí)以一定速度進(jìn)入到電機(jī)繞組。如果在波前時(shí)間內(nèi)波前部分全部進(jìn)入線圈第1匝內(nèi)，則匝間絕緣承受到峰值電壓，如果進(jìn)入第1-~2匝內(nèi)，則減為一半。一般認(rèn)為，在高壓電機(jī)中，由于導(dǎo)線排列整齊，沖擊波的幅值均勻分布在繞組的第1只線圈各匝之間，匝間絕緣承受的沖擊電壓為幅值除以第1只線圈的匝數(shù)。在散嵌繞組中具有隨機(jī)性。從第2只線圈開(kāi)始，分布電容衰減的作用使幅值下降。因此，匝間絕緣是電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。

匝間故障的短路匝在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，在交變磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，短路匝自成回路，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就在這個(gè)電阻很小的閉合回路中產(chǎn)生很大的電流。該電流高達(dá)額定電流的若干倍，使短路匝的溫度比其他匝高，時(shí)間一長(zhǎng)，絕緣材料便老化、焦脆脫落，由匝間絕緣損壞開(kāi)始，最終可能導(dǎo)致相間或?qū)Φ亟^緣的擊穿，最終燒壞電動(dòng)機(jī)。所以，要延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行壽命，提高匝間絕緣的優(yōu)良機(jī)電強(qiáng)度和工藝性能很有必要。

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