(1)馬達(dá)轉(zhuǎn)子定子中的定子匝間短路引起電機(jī)機(jī)身和機(jī)座振動(dòng)。感應(yīng)電機(jī)一旦發(fā)生故障,電機(jī)機(jī)身和各零部件都會(huì)出現(xiàn)振動(dòng),振幅超過(guò)臨界值會(huì)造成定轉(zhuǎn)子的摩擦,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損毀電機(jī),甚至危害人身安全。感應(yīng)電機(jī)發(fā)生匝間短路故障時(shí),電機(jī)機(jī)身發(fā)熱造成的不對(duì)稱以及點(diǎn)磁拉力不平衡都會(huì)引起電機(jī)振動(dòng)。
(2)短路故障引起各電氣量變化。定子繞組匝間短路致使絕緣損壞,相當(dāng)于定子繞組中有效匝數(shù)減少,電磁場(chǎng)發(fā)生變化進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行電氣量(轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電壓、電流,磁鏈等)的改變,定子電流中表現(xiàn)為偶次諧波分量的出現(xiàn)以及奇次諧波含量的變化,該變化會(huì)隨著故障程度的加深而不斷演化。感應(yīng)電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)受勵(lì)磁電壓的影響,與負(fù)載是否對(duì)稱無(wú)關(guān)。定子狀態(tài)健康的電機(jī),當(dāng)電源三相對(duì)稱時(shí),氣隙磁場(chǎng)完全對(duì)稱,定子繞組不出現(xiàn)偶次諧波分量。匝間短路后,氣隙磁場(chǎng)不再對(duì)稱,會(huì)導(dǎo)致偶次諧波成分(如2次諧波)的出現(xiàn)。
定子繞組與電源接通,定子繞組中流過(guò)的對(duì)稱的三相電流,基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)地會(huì)在氣隙中建立起來(lái),其同步轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)頻率和電機(jī)繞組極對(duì)數(shù)共同決定,即:
鼠籠式感應(yīng)電機(jī)中,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)再感生出相應(yīng)的電流。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 與定子同步轉(zhuǎn)速不等,轉(zhuǎn)差率s= -/,當(dāng)感應(yīng)電機(jī)負(fù)載發(fā)生變化時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩隨負(fù)載變化而波動(dòng)。感應(yīng)電機(jī)匝間短路后定子繞組部分會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)熱,電流不再三相對(duì)稱,轉(zhuǎn)矩變小,噪聲和振動(dòng)加劇。
(3)定子繞組匝間短路故障的機(jī)理分析。感應(yīng)電機(jī)定子繞組三相存在120°的相位差,并且在時(shí)間和空間上對(duì)稱分布,該結(jié)構(gòu)的作用是既可以使由三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)達(dá)到基本正弦的要求,又可以使各個(gè)線圈磁勢(shì)中的低次諧波與間諧波(分?jǐn)?shù)次)相互抵消。處于正常狀態(tài)的感應(yīng)電機(jī),定子電流中的主要頻率分量是基波分量。但是考慮到制造工藝不合格、材料不達(dá)標(biāo)、安裝不正規(guī)等原因,實(shí)際的感應(yīng)電機(jī)三相繞組不可能完全對(duì)稱,這會(huì)導(dǎo)致定子電流中2 次或3 次諧波成分的出現(xiàn)。電機(jī)定子繞組發(fā)生短路故障時(shí),三相繞組不對(duì)稱性加劇,表現(xiàn)在氣隙磁場(chǎng)中為較強(qiáng)的空間諧波,在定子電流中則是較強(qiáng)的時(shí)間諧波成分,三相繞組不對(duì)稱性的加劇使得定子電流中奇次和偶次諧波增強(qiáng)。定子繞組匝間短路故障會(huì)改變?cè)兄C波成分的能量,并且其它頻率的諧波成分也會(huì)增多。定子繞組發(fā)生匝間短路故障后在繞組電感中也表現(xiàn)出變化,根據(jù)磁鏈與電流的相互關(guān)系可以給出定、轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流的變化。