在市場經(jīng)濟(jì)條件下,，企業(yè)之間的PK，服務(wù)占到了很大比例的份額,。事實(shí)是一起典型的因線路問題導(dǎo)致電流不平的案例,，觸發(fā)了小編對三相電機(jī)電流不平衡問題整理分析的興致。
      研究,、應(yīng)用交流電機(jī),，三相平衡問題始終是個繞不開的話題。為合成圓形旋轉(zhuǎn)磁勢,，三相繞組必須設(shè)計(jì)為空間上互差120°電角度分布,、阻抗值相等。實(shí)際應(yīng)用工況中,，若出現(xiàn)三相電流不平衡問題,，或彈指一揮瞬間可以搞定，或情形惡化導(dǎo)致嚴(yán)重事故,，其中緣由總是一言難盡,。今天Ms.專題討論三相電流平衡問題,，旨在破解三相不平衡電流及其成因,，用好、把控好三相交流電機(jī),。

三相電流不平衡時發(fā)生了什么,？
      對稱三相繞組內(nèi)流過三相對稱電流時，三相合成磁勢波是一個正弦分布、波幅恒定的旋轉(zhuǎn)磁勢波——圓形旋轉(zhuǎn)磁勢波,。設(shè)相電流有效值為I,、每相串聯(lián)匝數(shù)為W、基波繞組系數(shù)為kw1,、極對數(shù)為p,，則相繞組的基波磁勢幅值為
      FФ1=0.9·IW/p·kW1……（1）

三相合成磁勢幅值為
      F1=1.35·IW/p·kW1……（2）

      若因電網(wǎng)因素或電機(jī)本身缺陷三相電流不對稱或不平衡了，三相合成磁勢基波仍按正弦規(guī)律分布,，也是旋轉(zhuǎn)磁勢,，但波幅隨時間變化，因此波幅的軌跡就不是圓的了,。利用對稱分量法,，將一組不對稱的三相電流IA、IB,、IC分解為正序分量,、負(fù)序分量和零序分量，其有效值分別用I+,、I-,、I0表示，于是三相電流可表示為
      iA=√2 I+sinωt+√2 I-sinωt+√2 I0sinωt   ………………………（3）
      iB=√2 I+sin(ωt-2π/3)+√2 I-sinωt(ωt-4π/3)+√2 I0sinωt……（4）
      iC=√2 I+sin(ωt-4π/3)+√2 I-sinωt(ωt-2π/3)+√2 I0sinωt……（5）
      正序電流I+產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)磁勢,，按式（2）幅值F+=1.35·I+W/p·kW1,，負(fù)序電流I-產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁勢，按式（2）幅值F-=1.35·I-W/p·kW1,，零序電流產(chǎn)生的三個脈振磁勢在時間上同相位,，故合成磁勢為零。于是,，不對稱的三相電流流過對稱的三相繞組時,，產(chǎn)生的基波旋轉(zhuǎn)磁勢為
      f1(t,x)=1.35·I+W/p·kW1·sin(ωt-α)+ 1.35·I-W/p·kW1·sin(ωt+α) …（6）
      式（6）表明，兩種磁勢幅值不等,、方向相反,，合成為一幅值變化的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁勢，如圖1所示,。

圖1

      圖2中用空間矢量表示正向,、反向旋轉(zhuǎn)磁勢及其合成磁勢。取兩相同向時的方向作為x軸方向,，并以這一瞬間為時間起點(diǎn)(t=0時),。當(dāng)經(jīng)過任何一段時間t之后，正向旋轉(zhuǎn)磁勢F+沿反時針方向轉(zhuǎn)了ωt角度,，而反向旋轉(zhuǎn)磁勢F-沿順時針方向轉(zhuǎn)了ωt角度,。從圖中不難看出,，當(dāng)F+和F-沿相反方向旋轉(zhuǎn)時，合成磁勢F的大小和位置也隨之變化,。

圖2

      設(shè)F的橫軸分量為x,、縱軸分量為y，則
      x=F+cosωt+F-cosωt=(F++F-)cosωt……（7）
      y=F+sinωt-F-sinωt=(F+-F-)sinωt……（8）
      將式（7）,、（8）平方后相加,，可得
      x2/(F++F-)2+y2/(F+-F-)2=1……（9）
      式（9）是一個橢圓方程，表面合成磁勢F旋轉(zhuǎn)一圈時,，矢量端點(diǎn)軌跡為橢圓,，故稱之為橢圓形旋轉(zhuǎn)磁勢(如圖1所示)。

為何三相電流會不平衡,？
      論上電網(wǎng)三相對稱電壓施加電機(jī)上時,，三相交流電機(jī)電樞繞組內(nèi)應(yīng)流過三相對稱電流。但實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒這么簡單：電網(wǎng)非單純?nèi)嘭?fù)載,，加上電機(jī)因本身質(zhì)量,、負(fù)荷情況及維護(hù)保養(yǎng)等造成的不確定因素，三相電流可能會不平衡而引發(fā)發(fā)熱,、異常噪聲振動問題或燒毀電機(jī)的嚴(yán)重事故,。

電網(wǎng)電壓對電機(jī)電流的影響
      對于三相電機(jī)，若供電電壓不平,，電機(jī)內(nèi)就會有逆序電流磁場,，并產(chǎn)生較大的逆序轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致電流不平,。當(dāng)電源電壓不平衡度達(dá)5%時,，電機(jī)相電流可能會出現(xiàn)高達(dá)20%的不平度。

導(dǎo)致電源電壓不平的原因很多,，常見的原因有：
      （1）變壓器繞組故障,，導(dǎo)致輸出電壓不平。
      （2）輸電線路過長,、輸電線質(zhì)量不佳導(dǎo)致線路壓降存在差異性,，導(dǎo)致終端電壓不平。
      （3）動力,、照明混用,，工廠、企業(yè)存在單相負(fù)載,，致使各相負(fù)荷分布不均,，造成電網(wǎng)三相電壓可能存在一定程度的不對稱。

電機(jī)過載
      電動機(jī)處于過載運(yùn)行狀態(tài),，如小馬拉大車,，特別是電機(jī)起動時，定,、轉(zhuǎn)子電流局部發(fā)熱情況加重,，容易出現(xiàn)嚴(yán)重電流不平情況。

定子,、轉(zhuǎn)子繞組故障
      電機(jī)繞組出現(xiàn)匝間,、對地、相間等電氣故障,，都會引起某一相或兩相電流過大,。
      （1）繞組中有導(dǎo)電異物進(jìn)入，導(dǎo)致匝間故障,。
      （2）定子繞組有斷線,。
      （3）因繞組受潮出現(xiàn)漏電問題。
      （4）定轉(zhuǎn)子氣隙不勻或掃膛,。
      （5）轉(zhuǎn)子繞組有斷線或鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)有瘦條或斷條事實(shí),。

其他一些人為性的因素
      （1）接線錯誤。
      （2）電機(jī)引線或客戶電源線對地,。
      （3）電氣連接部分出現(xiàn)松動,、氧化等。
      （4）保護(hù)器斷開,。
      （5）繞組絕緣局部老化,。

原因分析檢查程序?qū)嵗?br />       檢查電源符合性。（1）試驗(yàn)線路熔斷絲接觸不良或熔斷,；（2）電源電壓檢查,；（3）電機(jī)與電源的連接是否完好。

檢查電機(jī)

      （1）內(nèi)部接線,，這主要是在電機(jī)生產(chǎn)過程或修理電機(jī)過程中會出現(xiàn)的問題,，運(yùn)行中的電機(jī)不會存在該類故障。（2）電機(jī)繞組出現(xiàn)電氣故障,；（3）繞組極性問題,；（4）電機(jī)與電源連接可靠性；（5）繞組重繞后三相繞組匝數(shù)不對稱,。

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