三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組短路故障分析.pdf

1、三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是一種覆蓋面最大、用量最多的電機(jī)類型，多被用做一種驅(qū)動(dòng)設(shè)備。并以其自身價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制造容易、可靠性高且適用于復(fù)雜工作環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛應(yīng)用。定子繞組短路故障是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生的嚴(yán)重故障，會(huì)燒毀電機(jī)，損壞拖動(dòng)負(fù)載，造成巨大損失。本文以一臺(tái)11kW的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為例，在考慮電機(jī)短路磁場(chǎng)飽和的情況下，利用場(chǎng)路結(jié)合分析法、等效磁網(wǎng)絡(luò)法、有限元法，對(duì)電動(dòng)機(jī)發(fā)生定子繞組一相、兩相短路故障時(shí)的瞬態(tài)過程進(jìn)行仿真分析

2、。
　　首先，本文根據(jù)電磁場(chǎng)、電機(jī)學(xué)理論知識(shí)，以及本臺(tái)電機(jī)的實(shí)際工作特性，給出了電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)，并且列出三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型和定解條件;再根據(jù)電機(jī)的短路方式設(shè)置外接電路，建立了電動(dòng)機(jī)的場(chǎng)路結(jié)合分析計(jì)算模型;進(jìn)而設(shè)定初始條件，應(yīng)用場(chǎng)路結(jié)合分析法求解出電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的磁場(chǎng)和運(yùn)行特性。
　　其次，利用等效磁網(wǎng)絡(luò)法將電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)劃分為若干個(gè)磁通管，使所有的磁力線均垂直穿過橫截面;當(dāng)電機(jī)工作在磁化曲線的膝點(diǎn)以上飽和區(qū)域時(shí)，主磁

3、路電抗和漏磁路電抗均發(fā)生變化，其中漏磁路電抗受到的影響最大。電機(jī)電抗與短路故障后磁場(chǎng)飽和時(shí)的電流相互影響，給出動(dòng)態(tài)電抗的算法，以三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組一相短路為例，分析了電感與電流的變化規(guī)律，可得電抗隨磁場(chǎng)飽和程度的變化規(guī)律，修正在磁場(chǎng)飽和后的動(dòng)態(tài)電抗值。
　　最后，應(yīng)用場(chǎng)路分析法，結(jié)合有限元軟件求解出在磁場(chǎng)飽和情況下的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組一相、兩相短路的電機(jī)瞬態(tài)特性。將電機(jī)定子發(fā)生短路故障后的已經(jīng)修正的動(dòng)態(tài)電抗值代入計(jì)算，得到