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1 概述
三相异步电动机是应用电磁定律中载流导体在磁场中受力的原理而工作的能量转换设备,所以要三相异步电动机旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道,三相电源相与相之间的电压在空间方位上是相差120度的,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场。这种电机具有良好的特性,即效率高,结构简单,易做隔爆结构,启动和过载性能较好,转动力矩平稳。
一般三相异步电动定子绕组的6个出线端子引至接线板上,首端子标注为U1、V1、W1,末端子标注为U2、V2、W2,为接线方便,这6个接线端子在接线板上的排列如图一所示。根据实际需要可以接成星形或三角形。
在三相异步电动定子绕组接线时,若将某相绕组的首末端子接反,则接通电源后该相绕组中产生大电流。若电动机的容量较大,该相中较大的启动电流会使开关跳闸,电动机不能正常启动;若电动机的容量较小,且又是轻载启动,则电动机启动运转后,定子中的三相电流极不平衡,出现两相电流小,一相电流大(甚至超过额定电流)的现象,运行时间一长(或加大负载),绕组就会烧毁。因此,在三相异步电动机定子绕组接线时,必须正确判别各项绕组的首端和末端的标记,正确连接绕组,以免将绕组首端和末端接反而发生烧毁故障。
在实际应用中,经常会出现异步电动机的定子绕组首端和末端的标记遗失或标记模糊不清等情况,需要对各项绕组的首端和末端做出正确的标记。对于三相异步电动机首端和末端的测定,可以利用低压直流电源和万用表法、低压交流电源和电压表法、220V交流电源和灯泡法等。现介绍一种在生产实践中用得最多而且最简单、实用的方法—剩磁电压法。
2 剩磁电压法测定原理
已知三相异步电动定子绕组首端和末端标记的三相绕组采用接线图2,将三相绕组的3个首端短接后连接到万用表的一极,将三相绕组的3个末端短接后连接到万用表的另一极,并将万用表置于mA档。或采用接线图3,将三相绕组的3个首端和3个末端依次串联连接构成闭合回路,并在此回路中串联接入万用表,将万用表置于mA档。
用手慢慢匀速转动转子,转子铁芯中的剩余磁场(前提条件是电动机的转子必须有剩余磁场,一般通电运行过的电动机都有剩余磁场)便在定子三相绕组中感应出三相电势,流经万用表的电流为I=(Eu+Ev+Ew)/Z,式中I为流经万用表的电流;Eu、Ev、Ew分别为定子三相绕组中的感应电势;Z为回路的总阻抗。
若定子三相绕组接线正确,定子三相绕组中的感应电势为三相对称电势,则Eu+Ev+Ew=0,I=0,万用表的指针不动没有指示;若定子三相繞组中有一相接线不正确,定子三相绕组中的感应电势为三相电势就不对称,则Eu+Ev+Ew不等于0,I就不等于0,万用表的指针摆动有指示;
因此,利用万用表和电动机转子中的剩余磁场,采用接线图2或接线图3的任一种接线方式即可方便快速地确定三相异步电动定子绕组的首端和末端。
三、测定步骤
(1)使用万用表,选择欧姆档,来测试异步电动机定子三相绕组的六个端子,将导通的2个端子作为一相绕组,并任意假定首端和末端。用此办法依次假定出另外2相绕组的首端和末端,并临时作标记;
(2)将万用表置于mA档;
(3)按上述的接线图2或接线图3的任一种接线方式接线,用手慢慢匀速转动转子,如果万用表的指针不动没有指示,则表示原假定首端和末端是正确的;如果万用表的指针摆动有指示,则表示原假定首端和末端有一相是不正确的,这时可将任何一相假定的首端和末端对调再测试。如果万用表的指针仍然摆动有指示,则表示不是该相绕组首端和末端假定错误,可将该相绕组首端和末端恢复原状,再对调其它任何一相绕组首端和末端测试,测试到万用表的指针不动没有指示即为正确。
四、注意事项
(1)用这种方法测定三相异步电动定子绕组首端和末端的前提条件是电动机的转子必须有剩余磁场。假如不能确定电动机是否有剩余磁场,可用下面的方法判断电动机转子是否存在有剩余磁场:a、使用万用表欧姆档,来测试出电动机定子任何一相绕组的2个端子;b、采用接线图4的接线方式接线,即把测出的电动机定子任何一相绕组的2个端子与万用表(置于mA档)串联连接构成闭合回路;c、用手慢慢匀速转动转子。如果万用表的指针有摆动,则表示电动机有剩余磁场;如果万用表的指针没有摆动,则表示电动机没有剩余磁场。假如测出电动机没有剩余磁场,则此方法不适用,可采用其它方法测定。
(2)用这种方法测定三相异步电动定子绕组首端和末端时必须用手慢慢匀速转动转子,因此,由于电动机容量过大或由于安装位置关系不能用于转动转子的,则此方法不适用,可采用其它方法测定。
五、结束语
采用剩余磁场电压法—这种方法测定三相异步电动定子绕组首端和末端,只需要万用表一块,简洁、方便、快速,能够很好的解决生产一线的实际技术应用问题。
作者简介:张晋勇,男,汉,1977年10月生 ,山西晋城人,中技,助理工程师,研究方向:电力拖动与电气自动化。
晋能装备制造天庆煤化工有限公司 河南省 焦作市 454550
三相异步电动机是应用电磁定律中载流导体在磁场中受力的原理而工作的能量转换设备,所以要三相异步电动机旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道,三相电源相与相之间的电压在空间方位上是相差120度的,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场。这种电机具有良好的特性,即效率高,结构简单,易做隔爆结构,启动和过载性能较好,转动力矩平稳。
一般三相异步电动定子绕组的6个出线端子引至接线板上,首端子标注为U1、V1、W1,末端子标注为U2、V2、W2,为接线方便,这6个接线端子在接线板上的排列如图一所示。根据实际需要可以接成星形或三角形。
在三相异步电动定子绕组接线时,若将某相绕组的首末端子接反,则接通电源后该相绕组中产生大电流。若电动机的容量较大,该相中较大的启动电流会使开关跳闸,电动机不能正常启动;若电动机的容量较小,且又是轻载启动,则电动机启动运转后,定子中的三相电流极不平衡,出现两相电流小,一相电流大(甚至超过额定电流)的现象,运行时间一长(或加大负载),绕组就会烧毁。因此,在三相异步电动机定子绕组接线时,必须正确判别各项绕组的首端和末端的标记,正确连接绕组,以免将绕组首端和末端接反而发生烧毁故障。
在实际应用中,经常会出现异步电动机的定子绕组首端和末端的标记遗失或标记模糊不清等情况,需要对各项绕组的首端和末端做出正确的标记。对于三相异步电动机首端和末端的测定,可以利用低压直流电源和万用表法、低压交流电源和电压表法、220V交流电源和灯泡法等。现介绍一种在生产实践中用得最多而且最简单、实用的方法—剩磁电压法。
2 剩磁电压法测定原理
已知三相异步电动定子绕组首端和末端标记的三相绕组采用接线图2,将三相绕组的3个首端短接后连接到万用表的一极,将三相绕组的3个末端短接后连接到万用表的另一极,并将万用表置于mA档。或采用接线图3,将三相绕组的3个首端和3个末端依次串联连接构成闭合回路,并在此回路中串联接入万用表,将万用表置于mA档。
用手慢慢匀速转动转子,转子铁芯中的剩余磁场(前提条件是电动机的转子必须有剩余磁场,一般通电运行过的电动机都有剩余磁场)便在定子三相绕组中感应出三相电势,流经万用表的电流为I=(Eu+Ev+Ew)/Z,式中I为流经万用表的电流;Eu、Ev、Ew分别为定子三相绕组中的感应电势;Z为回路的总阻抗。
若定子三相绕组接线正确,定子三相绕组中的感应电势为三相对称电势,则Eu+Ev+Ew=0,I=0,万用表的指针不动没有指示;若定子三相繞组中有一相接线不正确,定子三相绕组中的感应电势为三相电势就不对称,则Eu+Ev+Ew不等于0,I就不等于0,万用表的指针摆动有指示;
因此,利用万用表和电动机转子中的剩余磁场,采用接线图2或接线图3的任一种接线方式即可方便快速地确定三相异步电动定子绕组的首端和末端。
三、测定步骤
(1)使用万用表,选择欧姆档,来测试异步电动机定子三相绕组的六个端子,将导通的2个端子作为一相绕组,并任意假定首端和末端。用此办法依次假定出另外2相绕组的首端和末端,并临时作标记;
(2)将万用表置于mA档;
(3)按上述的接线图2或接线图3的任一种接线方式接线,用手慢慢匀速转动转子,如果万用表的指针不动没有指示,则表示原假定首端和末端是正确的;如果万用表的指针摆动有指示,则表示原假定首端和末端有一相是不正确的,这时可将任何一相假定的首端和末端对调再测试。如果万用表的指针仍然摆动有指示,则表示不是该相绕组首端和末端假定错误,可将该相绕组首端和末端恢复原状,再对调其它任何一相绕组首端和末端测试,测试到万用表的指针不动没有指示即为正确。
四、注意事项
(1)用这种方法测定三相异步电动定子绕组首端和末端的前提条件是电动机的转子必须有剩余磁场。假如不能确定电动机是否有剩余磁场,可用下面的方法判断电动机转子是否存在有剩余磁场:a、使用万用表欧姆档,来测试出电动机定子任何一相绕组的2个端子;b、采用接线图4的接线方式接线,即把测出的电动机定子任何一相绕组的2个端子与万用表(置于mA档)串联连接构成闭合回路;c、用手慢慢匀速转动转子。如果万用表的指针有摆动,则表示电动机有剩余磁场;如果万用表的指针没有摆动,则表示电动机没有剩余磁场。假如测出电动机没有剩余磁场,则此方法不适用,可采用其它方法测定。
(2)用这种方法测定三相异步电动定子绕组首端和末端时必须用手慢慢匀速转动转子,因此,由于电动机容量过大或由于安装位置关系不能用于转动转子的,则此方法不适用,可采用其它方法测定。
五、结束语
采用剩余磁场电压法—这种方法测定三相异步电动定子绕组首端和末端,只需要万用表一块,简洁、方便、快速,能够很好的解决生产一线的实际技术应用问题。
作者简介:张晋勇,男,汉,1977年10月生 ,山西晋城人,中技,助理工程师,研究方向:电力拖动与电气自动化。
晋能装备制造天庆煤化工有限公司 河南省 焦作市 454550