电动机三相电流不平衡的原因及表现

01三相电压不平衡

如果三相电压不平衡，电动机内就有逆序电流和逆序磁场存在，产生较大的逆序转矩，造成电动机三相电流分配不平衡，使某相绕组电流增大。当三相电压不平衡度达5％时，可使电动机相电流超过正常值的20％以上。三相电压不平衡主要表现在：

(1）变压器三相绕组中某相发生异常，输送不对称电源电压。

(2）输电线路长，导线截面大小不均，阻抗压降不同，造成各相电压不平衡。

（3）动力、照明混合共用，其中单相负载多，如：家用电器、电炉、焊机等过于集中于某一相或某二相，造成各相用电负荷分布不均，使供电电压、电流不平衡。

02负载过重

电动机处于过载运行状态，尤其是起动时，电动机定、转子电流增大发热。时间略长，极易出现绕组电流不平衡现象。负载过重主要表现在：

（1）皮带、齿轮等传动机构过紧或过松。

（2）联轴机件歪斜，传动机构有异物卡住。

（3）润滑油干涩，轴承卡壳，机械锈死（其中包括电动机本身机械故障）。

（4）电压过高或过低，使损耗增加。

（5）负载搭配不当，电动机额定功率小于实际负载。

03定子、转子经组故障

定子绕组出现匝间短路、局部接地、断路等，都会引起走子绕组中某一相或其二根电流过大，使三相电流严重不平衡。走子、转子绕组故障表现在：

（1）定于内膛有灰尘、杂物、硬性创伤，造成匝间短路。

（2）定子绕组某相断路。

（3）定子绕组受潮，有漏电流现象。

（4）轴承、转子受损变形，转子与走子绕组相擦。

（5）鼠笼式转子绕组断条焊裂，产生不稳定电流。

04操作、维护不当

操作人员不能定期做好电气设备的检查保养工作，是人为造成电动机漏电、缺相运行，产生不平衡电流的主要因素。

操作维护不当主要表现在：

（1）操作安装人员将相、零线接反。

（2）进线与接线盒相碰，有漏电流。

（3）各连接开关、触点松脱、氧化等原因造成缺相现象。 （4）频繁起动，起动时间过长或过短，造成熔丝断相。

（5）长期使用，缺少保养，使电动机衰老，局部绝缘退化。

三相电机电流不平衡可能会发生电机的绝缘击穿。是否击穿看电机绕组中的电流大小，电机启动时候启动冲击电流很大，此时发生击穿的可能性较大，但是不绝对，这跟电流的大小、绝缘等级等有关。三相电流不平衡肯定会产生电机转矩的不稳定。

产生电机三相电流不平衡的原因，个人认为主要是由于电机三相绕组不平衡造成，这当中跟电机的制造工艺有直接的关系。

其中三相电流不平衡(极端情况是电机缺相)是主要故障之一。三相电流不平衡可能造成起动困难． 电机运转时发出噪音，严重时电机会发生剧烈振动和吼叫．电流增大， 如果不及时停机，还可能引起电机绕组烧毁。

以下实例：

1实例分析

一台型号为JR115—8额定功率为60 kW的三相异步电动机， 空载试验电压刚升到以几十伏时三相电流即不平衡．其中有一相电流小一半左右， 同时电机发出嗡嗡声。此电机为Y接．从理论分析， 三相所加电压相同，如果电流小一半左右．那么阻抗大一倍左右，由此分析，此台电机有可能是支路断线。为进一一步确定故障原因，将电机定转子分离， 分别测试。定子电压给到70 V时，观察定子三相电流不平衡，用手触摸绕组端部，发现有绕组异常凉，后经检查证实确有支路断线。为了通过现象，迅速判断故障原因，决定对造成三相异步电动机三相电流不平衡的各种原因进行总结分析。如何利用现有设备尽快查出故障原因，提高检修速度并保证检修质量成了亟待解决的问题。2 造成故障的原因造成三相异步电动机三相电流不平衡原因有以下两方面。

1．1 线路原因

(1)试验线路熔断丝接触不良或熔断；

(2)电源电压三相不平衡；

(3)三根试验用线与电机接线端子没有连接好。

1．2 电机自身原因

(1)内部接线错误，包括某极相组中一只或几只线圈 嵌反或头尾接错、极相组接反、多路并联绕组支路接错等；

(2)绕组出现短路或断路故障；

(3)电源线极性(起端和终端)标错；

(4)焊接不良；

(5)绕组重绕后三相绕组匝数不相等。

2三相电流不平衡故障原因查找

由于线路方面的原因和电机自身原因均可造成电机三相电流不平衡．本文只详细讨论由电机自身原因造成的三相电流不平衡故障查找。

(1)三相绕组通人三相交流电，将试验用小转子沿着绕组表面移动，观察小转子转动情况。接线正确时小转子将均匀同方向旋转。如果小转子出现停转或反转等现象，说明绕组内部接线可能出现故障 再观察小转子停转或反转处是否有接线错误。这是根据当三相对称绕组通人三相对称电流时，会产生幅值和转速都恒定的圆形旋转磁场而当三相异步电动机绕组内部接线出现错误时，会导致磁场畸变或不能形成完整的旋转磁场。

(2)三相电流不平衡，不平衡度超过20％时． 电流大的一相有可能存在短路故障。可将绕组通电一段时问后，触摸绕组端部有无局部过热。如果绕组局部过热，则此处可能有短路点； 并观察端部绝缘有无焦脆变色现象，若有说明可能有短路故障 值得一提的是转子绕组如使用带有并头套的扁铜线， 出现三相电流不平衡现象，可检查并头套间是否有焊锡等物使两个或几个并头套短接。绕组通电一段时间后，触摸绕组端部如有局部过凉说明此局部过凉处处于断路状态。可用万用表作进一步测斌 将三相绕组接成Y接，测试各相电阻，当电阻无穷大或较大时，说明此相绕组有断路故障点。另外当三相电流不平衡相差较大时．电流小的那一相可能有支路断路。

(3)一般电动机绕组有六个引出线，每个引出线都有 特定标记符号 可用万用表检测其极性标记正确与否。

图1

如图l所示，将其中任意一相两端与万用表相接，另两相一端如图相接，另一端与干电池点接触。接触瞬间记下万用表指针有无摆动。此时万用表使用电流档分别 按图18和b各作一次测试。如果两次指针都没有摆动，说明接线极性正确；若两次指针都有摆动，说明两次都没接万用表的那一相首尾颠倒，即极性标记错误； 如果有一次指针无摆动，有一次指针有摆动，说明无摆动那一次接万用表那一相首尾颠倒了。 (4)再次仔细观察焊接点：焊接处铜线是否清理干净、有无漆皮，焊锡是否浸透到焊接处，并用手活动焊接的绕组接线，观察是否有松动。焊接处有漆皮、虚焊均可导致三相电流不平衡，可通过测试绕组直流电阻来进一步确定故障点。如果测试结果为某一相绕组直流电阻比其他两相大，须进一步测定此相绕组直流电阻，采用分段检查法。如图2所示，此为一相绕组示意图。如测得R^c比正常值大，将绕组中间段焊点B处清理干净焊好。再测试RAB、RⅨ=，如果R^B>R ，说明焊接不良处在AB段， 再如上步骤分段测AB段绕组直流电阻，直至找到故障点。

(5)测试绕组直流电阻时，在排除焊接不良所致原因后， 如测得某相绕组直流电阻大，则此相绕组极相组中线圈可能有匝数多的。如某相绕组直流电阻小，则此相绕组极相组可能有匝数少的，采用分段检测法查出具体绕组。

结 语

引起三相异步电动机三相电流不平衡原因有线路和电机自身两方面。试验电机前首先检查试验线路熔断丝状态。试验时如果出现三相电流不平衡故障，首先检查线路， 然后检查电机自身。结合各种现象作出具体故障原因判断。在实际工作中利用上文所论述的查找故障原因的方法对试验中出现的三相电流不平衡进行分析，取得了预期效果，节约了大量查找时间，提高了工作效率。