对于电机问题及其测定工艺的研讨

　　1概述

　　2电机故障特性

　　匝间短路的发生与发展趋势是一条较为平稳的曲线(电抗和电阻变化量较小) ，是电抗逐渐减小的过程。

　　3测试原理

　　由于电机绕组的电阻值很小，初期微小的匝间短路，电阻值变化很小，难以被准确测出，且受到温度、生锈、老化等因素的影响，另外，电阻的变化与绕组品质的劣化程度并非成比例。用以往的测试方法，不能解决*关心的问题：匝间短路的发生、发展及劣化程度。

　　根据电机绕组在交流电作用下的特性：Z = Z R + Z L = R +ωL = R + 2πfL无匝间短路电机绕组的电感L是不变的，只有在发生匝间短路电感L将发生变化。随着匝间短路的劣化，电感L降低。

　　根据Z = Z R + Z L = R +ωL可知：匝间短路是L逐渐减少趋向零的发展过程，是从“纯电感电路”向“纯电阻电路”的发展过程。

　　将输入电机绕组的电源频率增大，绕组阻抗Z相应增大。由于Z R不变，电源频率增大，就相当于增大了电感的作用。如果电感L发生变化，其变化量△L也相应被放大，从而也可以判断是否发生了匝间短路和匝间短路的程度。

　　所以测试电机电流在频率加倍后的变化量I 2 - I I×100 %就能说明电机电感的失效程度，能够作为匝间短路程度的判定依据。

　　4测试方法

　　(1)定子三相平衡测试―电流对比法将电机加入高频低压电源，分别测试三个绕组，设定某一相测试结果为标准(100 %) ，比较其它两相电流的变化量。由于电压相同，阻抗Z的不同将导致电流I的不同。因此，电流变化量△I即为阻抗变化量△Z。由于采用高频，相当于L被放大，△L也被放大。

　　实践中，无论定子绕组接法是“星形”还是“三角形”，当差异超过5 %时，电机的性能已大大受损，并发热。差异达到20 %以上，必须立即进行维修或更换。另外，由于转子的互感作用，有故障的转子会影响测试结果，也就是说转子绕组互感量的差异会导致测试结果的不平衡。因此，还需对定子进行匝间短路的转子测试。

　　(2)定子倍频测试―匝间短路根据前述频率增加一倍，电流减少一半的原理。将电机有限元分别加入频率相差一倍的高频率低电压电源，测得每一相电流在频率加倍后的变化量F为：F =△I = I 2 - I I×100 %纯电感电路： I 2 = 0. 5I ， F= - 50%;纯电阻电路： I 2 = I ， F= - 0%。

　　实践中，我们可以在新电机或检修后的电机投入使用前测试并记录三相倍频测试的结果，并作为原始值，为将来作参考，以及时对比发现初期的内部质变。

　　(3)转子测试―电模拟法对于交流电机，无须解体电机，将适当的交流信号通入定子绕组的任意一相，这时在电机内部产生一个交变磁场，并在转子上产生感生磁势，影响主磁场，系统达到平衡状态。

　　实践中，当△I超过±5 %时，转子的故障将开始影响电机的正常运转，应加以预防。对于严重的转子故障，电流的变化将达到±10 %以上。

　　5结束语

　　应用电机诊断技术，及时准确提供电机运行状态，是达到对电机预知维修的重要途径。依据在线监测来保证设备高效可靠安全地运行，推进设备维修的改革，逐步过渡到预知维修，会带来巨大的经济效益。