异步电动机和瞬变过程

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异步电动机和瞬变过程

2019-08-28 14:28

在工作作业的设备电器当中的电机设备异步电动机和瞬变过程当与电动机相关联的任何参量一旦发生变化时，电动机的运行状态就要改变。电动机从一种稳态运行向另一种稳态运行的过渡过程，称为瞬变过程或暂态过程。这一过程一般来说持续时间很短。

在电力系统中，当负载突然发生变化时、启动或切除电动机时、以及调整控制设备或发生突然短路故障时，都将引起电动机的瞬变过程。这一过程虽然短暂，但如果缺乏完善的预防措施或保护措施，可能导致电力供应中断、设备损坏、甚至危及人身安全等严重后果。

   例如，在三相突然短路时，感应电动机冲击电流的瞬时值可能达到额定值的10倍以上，汽轮发电动机冲击电流的瞬时值可能达到额定值的20倍左右。同步电动机单相短路冲击电流的瞬时值可能比三相短路时还要大30%～40%。同步电动机投入电网时的误整步产生的冲击电流也可能达到三相突然短路时的2倍。

   在某些情况下的瞬变过程中，电动机绕组的端部还可能产生极大的机械应力，可能产生很大的电磁转矩，发生剧烈的机械振动或转速升高现象。同步电动机在三相突然短路时的最大转矩可能达到额定转矩的7倍左右，严重危及电动机主轴和地脚螺钉等部件。另外，在瞬变过程中，电动机还会出现单向转矩和脉振转矩。当电动机转子在一定转差下运行时，脉振转矩的频率可能和主轴的固有扭转振荡频率接近，从而产生严重的扭转剪应力，也危及主轴。

   在瞬变过程中，还可能发生严重的过电压现象，这些过电压现象大都是由于负荷调配、雷击或不对称短路等所引起的。例如，同步电动机在负荷调配时的过电压可能达到额定电压的4～5倍；在不对称短路时的过电压可能达到更高的数值。

   电动机的瞬变过程是相当复杂的，其中不仅有电磁方面的、机械方面的以及热方面的瞬变过程，而且它们之间又是互相影响和互为因果的。

了解并掌握电动机的瞬变过程，可以正确设计或选用电动机运行时的控制和保护措施，从而提高电动机和与之相连接的整个系统的运行性能和可靠性。

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