接線過(guò)程科長(zhǎng)小L問(wèn)女士一個(gè)問(wèn)題：如何快速測(cè)量問(wèn)題轉(zhuǎn)折？為了解決這個(gè)問(wèn)題，小L從未停止過(guò)：故障定子經(jīng)常被沖擊波測(cè)試儀檢測(cè)到，但判斷故障匝數(shù)的過(guò)程過(guò)于繁瑣，以至于生產(chǎn)任務(wù)匆忙出錯(cuò)是正常的。

沈女士簡(jiǎn)要介紹了調(diào)頻法電機(jī)匝間檢測(cè)的情況，建議他增加這樣一個(gè)系統(tǒng)，一方面增加了消除繞組匝間隱患的途徑，另一方面有助于提高匝間故障修復(fù)的效率。

1調(diào)頻法與沖擊脈沖匝間試驗(yàn)法大部分定子匝間絕緣問(wèn)題都可以通過(guò)脈沖匝間測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，成為電機(jī)行業(yè)不可或缺的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。但如果測(cè)試對(duì)象本身繞組特殊或定子沖片磁軛開(kāi)槽，則有可能三相繞組的測(cè)試波形不正常重合，使得幾乎無(wú)法判斷是否合格，從而完全暴露了基于差分原理的脈沖匝間測(cè)試儀的天然缺陷。

調(diào)頻法檢測(cè)的原理是電機(jī)匝間利用頻率增加，故障線圈感應(yīng)電勢(shì)成比例增加。上述缺陷根本不存在，而且由于故障線圈的發(fā)熱情況遠(yuǎn)比正常線圈嚴(yán)重，判斷和修復(fù)匝間故障的準(zhǔn)確性和效率要高得多。

2等效電路的建立和分析

單定子等效電路

U1=-E1+I1R1………(1)

類(lèi)似于圖1，圖2示出了匝間相的定子繞組的等效電路。E1是匝間線圈的感應(yīng)電勢(shì)，i1是流經(jīng)匝間線圈的電流，R1是匝間線圈的電阻值。

正常線圈的非匝間部分或其余部分仍按圖1計(jì)算，但電流I1包含平衡I1分量(相當(dāng)于整機(jī)鎖定時(shí)的負(fù)載分量)。設(shè)W1為各相的串聯(lián)匝數(shù)，匝間線圈占各相串聯(lián)匝數(shù)的。磁勢(shì)平衡方程為

2/m(1-)W1kW1/pI1=2/W1kW1/pI1 ……… (2)

得出(結(jié)論)

I1= I1m(1-)/ ………(3)

其中m是定子相數(shù)。

當(dāng)輕微匝間或匝間占比很小時(shí)，I1遠(yuǎn)大于I1，故而故障線圈發(fā)熱嚴(yán)重，很容易發(fā)現(xiàn)、定位故障繞組。

根據(jù)圖2所示的匝間線圈等效電路可以得到方程。

E1= I1R1 ……… (4)

另一方面，在公式(4)中，E1與外加電壓的頻率f成正比，而I1成正比。因此，提高頻率f可以更好地突出匝間線圈的影響，為調(diào)頻調(diào)壓測(cè)量匝間電流奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

圖3為裝配整機(jī)等效電路.匝間相定子繞組的等效電路與單定子情況相比，耦合轉(zhuǎn)子較多時(shí)，定子繞組內(nèi)氣隙磁場(chǎng)或主磁通對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電勢(shì)相對(duì)于線圈總感應(yīng)電勢(shì)具有絕對(duì)的比例優(yōu)勢(shì)，平衡外加電壓分量大大增加，因此可按正常額定電壓上電。

圖4是正相繞組的等效電路，圖5是基于圖4將轉(zhuǎn)子參數(shù)轉(zhuǎn)換到定子側(cè)的情況，圖6完全等效于圖5，已經(jīng)演變成異步電機(jī)的精確等效電路。

圖3至圖6中的S為電機(jī)的轉(zhuǎn)差率，即S=(n1-n)/n1，其中n1為同步轉(zhuǎn)速，N為轉(zhuǎn)速。

與單定子情況相同，隨著外加電壓頻率的增加，故障相與非故障相的差值增大，故障診斷難度降低。

3.結(jié)論等效電路法的分析結(jié)果表明，無(wú)論是單定子還是組合電機(jī)，調(diào)頻法都可以用來(lái)檢測(cè)電機(jī)的匝間故障。頻率越高，越容易判斷轉(zhuǎn)折頻率