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1、第6期(总第142期)山西电力No16(Ser1142)2007年12月SHANXIELECTRICPOWERDec12007鼠笼电动机转子断条原因分析及测试方法探讨高明堂(神头第二发电厂,山西朔州036011)摘要:针对鼠笼异步电动机常见的转子断条故障,从结构设计,受力情况等方面进行分析,并提出快速、准确、方便地判断和查找故障的方法,使故障得以早期发现和处理。关键词:电动机;故障;方法中图分类号:TM343文献标识码:A文章编号:167120320(2007)0620008204转子鼠笼条在转子槽内部分受以下3种力的影0引言响:热弯曲挠度力、径向电磁力、鼠笼条本身的离转子笼条断裂是鼠笼异步
2、电动机常见故障之心力。一,这是因为电动机起动时电流较大,电机局部发11111热弯曲挠度力热严重,热胀冷缩应力不均以及转子旋转离心力,由于在转子槽内的鼠笼条在电机启动过程中,造成导条与端环开焊与断裂。当断条较少时,电动受挤流效应的影响,笼条内流过的电流分布不均机仍能运行,但断条相邻的笼条负担已加重而更易匀,使转子鼠笼条有热弯曲变形的趋向,如果将它断裂,对于频繁启动的电动机,如果故障初始不及看成是力的作用,这个力叫做挠度力,然而挠度力时发现并加以修复,故障扩展很快,甚至导致事故的作用是有条件的,又可以分为以下3种情况。停机。神头第二发电厂(以下简称“神二”)大型a)转子鼠笼条的热弯曲变形受到绝对
3、的约束,鼠笼式异步电动机较多,一旦发生计划外停机,所而使笼条无法弯曲时,此时的挠度力和它受到的约造成的经济损失是很大的。此外,断条严重时还可束力相平衡,因此不会在转子鼠笼条的末端产生反能甩出损坏定子线圈。如能在转子断条故障初期检作用力,所以也就不必考虑它的作用,假如导条在测出来,并及时修复,避免意外停机及恶性事故的铁芯槽内紧固得很好就是这种情况。发生,这对安全生产具有重要意义。b)转子鼠笼条的热弯曲不受任何约束力时,笼条可以在槽内自由弯曲,这时也就不会产生反作1鼠笼异步电机转子断条原因分析用力。转子鼠笼条断裂是鼠笼三相异步电动机的常见c)转子鼠笼条的热弯曲变形受到半约束力时,故障之一,铜条转
4、子断条常发生在转子鼠笼条与端此时所产生的挠度力总是以和笼条弯曲方向相反的环焊接处,断裂处周围铁芯被烧损呈蓝色。方向而作用于转子笼条,因而和受到的约束力相叠分析鼠笼转子断条主要原因有:电机制造或修加(若约束力为电磁力时)。然而,值得注意的是,理过程中笼条穿入铁芯时受弯曲应力,焊接时造成约束分为分布载荷约束(径向电磁力)和集中载荷的鼠笼变形和内应力、笼条在铁芯糟内松动等。电约束(转子笼条尚未发生足够弯曲时,中间就受到机运行时转子鼠笼会受到3种力的作用:热弯曲挠槽壁的约束)。度力、径向电磁力、离心力。电动机频繁启动是造11112启动过程中作用于转子鼠笼条的径向电磁力成笼条断裂的主要原因之一。电机在
5、启动过程中,其电抗主要表现为定转子下面分类具体分析笼条的受力情况。的漏抗,作用于转子笼条的电磁力始终指向槽底。111转子鼠笼条在转子槽内部分的受力要知道这是一个很大的力,因为它与转子的启动电流的平方成正比,它随电机的启动结束而减至一个收稿日期:2007208202,修回日期:2007209230作者简介:高明堂(19652),男,山西五寨人,1986年毕业于北京恒定的值。其表达式为电力学校电力系统自动化专业,工程师。F=μ-720×10×Im[1+sin(ωt+φ)]/2bn2,(1)·8·分析与探讨2007年12月高明堂:鼠笼电动机转子断条原因分析及测试方法探讨式中:μ0———气隙导磁系数
6、;要有足够的刚度和紧量,端环的温度应尽可能低。Im———转子启动电流幅值;113转子鼠笼条的振动bn2———转子槽宽。电动机启动过程中在转子鼠笼条上作用着1个该电磁力是一个脉振力。径向电磁力,它与启动电流的平方成正比,其波形11113转子鼠笼条自身的离心力具有零点的近似于正弦的波形,并随电机的启动结鼠笼条在电机启动过程中,受到的离心力随着束而减至1个恒定的常值,其公式为-72电机转速的增加而增加,但是对于固紧的鼠笼条来F=μ0×10×Im[1+sin(ωt+φ)]/2bn2。(2)说,它受到的离心力全部传给转子铁芯,只有伸出根据公式(2)可知,当sin(ωt+φ)=1时,铁芯外的部分才承受离
7、心力的作用。如果鼠笼条在电磁力的幅值增加1倍;当sin(ωt+φ)=-1槽内紧固得不好,悬空笼条在铁芯内的部分必须计时,电磁力的幅值变为零,也即电磁力消失。及离心力。在电动机启动过程中转子鼠笼条自身的离心力112转子鼠笼条的伸出长度处在铁芯和端环之间逐渐增加,它的方向和电磁力的方向相反,当离心的受力力增加到一定的程度后,在电磁力为零值时,就把转子鼠笼条的伸出长度处在铁芯和端环之间的转子鼠笼条向槽口方向推去;然
