
定子绕组是电机电磁能量转换的核心部件,发生绕组电气故障时,会直接破坏电机内部电磁能、机械能和热能之间的相互平衡关系,轻微或尚能维持运行的情况时机电能量转换效能下降,严重时冒烟放炮失去效能。
典型的绕组电气故障有匝间短路、相间短路和对地三大类,其中匝间故障最为常见且难以检测,相间短路和对地则可以通过简单的专业设备准确鉴别。匝间短路使相关相绕组有效匝数减少,具有故障点局部过热的特点,从而导致越来越多的线匝短路,且这一过程因具体的匝间短路情况或快或慢;相间短路和对地通常会在生产制造过程大概率消除,大多为匝间短路加重后的继发故障。
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发生绕组电气故障后,三相绕组磁势不再对称,磁场分布发生畸变,电机需消耗更多电能才能维持额定输出,出现越来越严重的发热情况。具体表现为:第一,输入电流增大、功率因数降低,严重时效率可下降 5%-15%,长期运行造成大量电能浪费;第二,绕组绝缘老化、局部破损引发的漏电故障,会产生额外漏电损耗,同时导致电机外壳温度异常升高,形成 “低效高耗” 的恶性循环;第三,定子三相电流不平衡,导致电磁转矩波动、电机周期性振动(频率与电源频率、转速相关),不仅影响电机自身运行精度,还可能通过安装基础传递至周边设备引发共振,加剧设备磨损;同时,磁场畸变会产生异常电磁噪声,结合机械振动的结构噪声,显著恶化工作环境。
事实上,导致电机输出能力下降的情况也只是表明绕组电气故障不太严重,如突然出现电机启动困难、振动剧烈或泄漏电流增大的情况,说明电机已处于带故障运行状态,应尽快查明原因避免不可预测的事故。
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