同學(xué)小M是做馬達(dá)檢驗(yàn)試驗(yàn)工作的,他與Ms.參談了一件事:她們單位進(jìn)廠的電磁線進(jìn)廠抽驗(yàn)檢驗(yàn)合格,但在定子半成品檢查中發(fā)覺(jué)一批馬達(dá)繞組內(nèi)阻顯著超差,進(jìn)一步核定發(fā)覺(jué)為電磁線質(zhì)量問(wèn)題——電磁線材質(zhì)不符合要求,最終該批繞組全部拆解,電磁線退款。應(yīng)同學(xué)之約,Ms.參整理了單相異步馬達(dá)直流內(nèi)阻測(cè)量的一些基本知識(shí),與諸位做一個(gè)分享。
為何要檢測(cè)馬達(dá)的直流內(nèi)阻?
直流內(nèi)阻是馬達(dá)定子的一個(gè)重要參數(shù)。與馬達(dá)定子的設(shè)計(jì)方案、所采用電磁線的材質(zhì)、環(huán)境濕度等眾多誘因有關(guān)。在馬達(dá)的檢測(cè)試驗(yàn)和型式試驗(yàn)過(guò)程中,直流內(nèi)阻檢查都是一個(gè)必須檢查的項(xiàng)目;對(duì)于規(guī)范生產(chǎn)的馬達(dá)企業(yè),會(huì)在馬達(dá)定子鐵芯浸漆前進(jìn)行直流內(nèi)阻檢查,這樣可以防止不符合要求的產(chǎn)品步入后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
測(cè)定直流內(nèi)阻也是馬達(dá)試驗(yàn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)內(nèi)阻值的剖析,可以初步判斷被試馬達(dá)定子的阻值、線徑、并繞根數(shù)、接線方法及接線質(zhì)量等是否達(dá)到要求,以及定子匝間有無(wú)嚴(yán)重的漏電故障等。定子的直流內(nèi)阻要參與馬達(dá)耗損估算和溫升估算,直接影響馬達(dá)性能評(píng)價(jià)的療效。因此,定子直流內(nèi)阻的測(cè)定試驗(yàn)應(yīng)選擇較高精度的測(cè)試儀表電阻的測(cè)量教學(xué)評(píng)價(jià),力求檢查數(shù)據(jù)具有較高的確切度。
在馬達(dá)試驗(yàn)中檢測(cè)定子的直流內(nèi)阻時(shí),通常采用直流內(nèi)阻檢測(cè)儀表(如內(nèi)阻測(cè)試儀、直流電橋等)直接檢測(cè),有時(shí)使用電流、電流法(通常不采用)。
單相定子直流內(nèi)阻的檢測(cè)
單相交流異步電動(dòng)機(jī)和同步機(jī)的轉(zhuǎn)子、三相繞線馬達(dá)定子都有單相對(duì)稱的定子。在國(guó)家馬達(dá)標(biāo)準(zhǔn)中,規(guī)定了對(duì)這種定子直流內(nèi)阻檢測(cè)方式。檢測(cè)時(shí),都要檢測(cè)被測(cè)定子的體溫,若馬達(dá)處于實(shí)際冷態(tài),可用周圍環(huán)境濕度來(lái)代特修正體溫。在進(jìn)行型式試驗(yàn)或其他須要精確結(jié)果的試驗(yàn)時(shí),對(duì)每一相內(nèi)阻或每一線內(nèi)阻檢測(cè)3次,之后取3次的平均值作為檢測(cè)結(jié)果。
●直接檢測(cè)相內(nèi)阻
當(dāng)馬達(dá)繞組或定子單相定子各相的頭尾共6個(gè)端點(diǎn)都引出,或單相定子在馬達(dá)內(nèi)已接成星形(Y形),但除三個(gè)基極引出外,中性線(星點(diǎn))也引出時(shí),可以分別檢測(cè)各相的直流阻值。
●測(cè)量線內(nèi)阻
當(dāng)馬達(dá)繞組成定子單相定子在馬達(dá)內(nèi)部已接成星形(Y)或三角形(△),只能檢測(cè)每?jī)赏饩€端的內(nèi)阻(即線內(nèi)阻),而后通過(guò)公式折算對(duì)應(yīng)的相內(nèi)阻。
線內(nèi)阻與相內(nèi)阻的換算
若定子的相內(nèi)阻為R相,線內(nèi)阻為R線,線內(nèi)阻的估算可以根據(jù)內(nèi)阻的串并聯(lián)原理進(jìn)行估算。
●由相阻換算線阻
當(dāng)馬達(dá)定子為星接時(shí),原理圖見(jiàn)圖1,R線=2R相。
馬達(dá)定子為角接時(shí),原理圖見(jiàn)圖2,R線=2R相/3。
●由線阻換算相阻
可以將不同接法下由相阻估算線阻的公式進(jìn)行物理?yè)Q算。
當(dāng)馬達(dá)定子為星接時(shí),原理圖見(jiàn)圖1,R相=0.5R線
當(dāng)馬達(dá)定子為角接時(shí),原理圖見(jiàn)圖2,R相=1.5R線。
●不同水溫下內(nèi)阻值的換算
通常金屬導(dǎo)體的直流內(nèi)阻與其氣溫有一個(gè)固定的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系用下式表示:
R1=R2×(K+t1)/(K+t2)………(1)
式中:R1——溫度為t1℃時(shí)的直流內(nèi)阻(Ω);
R2——溫度為t2℃時(shí)的直流內(nèi)阻(Ω);
K——常數(shù)(在0℃時(shí),導(dǎo)體內(nèi)阻氣溫系數(shù)的倒數(shù)),對(duì)銅定子,K=235,對(duì)鋁定子,K=225。
●不同試驗(yàn)狀態(tài)下的內(nèi)阻標(biāo)準(zhǔn)
型式試驗(yàn)報(bào)告中,會(huì)根據(jù)馬達(dá)不同的絕緣等級(jí)給開(kāi)具體的內(nèi)阻值,如B級(jí)絕緣馬達(dá)為75℃時(shí)的內(nèi)阻電阻的測(cè)量教學(xué)評(píng)價(jià),而F級(jí)絕緣馬達(dá)則為95℃時(shí)的內(nèi)阻,H級(jí)絕緣馬達(dá)則為105℃時(shí)的內(nèi)阻。而在檢測(cè)試驗(yàn)考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)中,則習(xí)慣給出20℃時(shí)的內(nèi)阻,當(dāng)氣溫偏離時(shí),可以根據(jù)式(1)折算。