三相繞組直流電阻的測(cè)量

朋友小M是做電機(jī)檢驗(yàn)試驗(yàn)工作的，他與Ms.參談了一件事：他們單位進(jìn)廠的電磁線進(jìn)廠抽查檢驗(yàn)合格，但在繞組半成品檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)一批電機(jī)定子電阻明顯超差，進(jìn)一步核定發(fā)現(xiàn)為電磁線質(zhì)量問題——電磁線材質(zhì)不符合要求，最終該批定子全部拆解，電磁線退貨。應(yīng)朋友之約，Ms.參整理了三相異步電機(jī)直流電阻檢測(cè)的一些基本知識(shí)，與各位做一個(gè)分享。

為什么要測(cè)量電機(jī)的直流電阻？

直流電阻是電機(jī)繞組的一個(gè)重要參數(shù)。與電機(jī)繞組的設(shè)計(jì)方案、所采用電磁線的材質(zhì)、環(huán)境溫度等諸多因素有關(guān)。在電機(jī)的檢查試驗(yàn)和型式試驗(yàn)過程中，直流電阻檢測(cè)都是一個(gè)必須檢測(cè)的項(xiàng)目；對(duì)于規(guī)范生產(chǎn)的電機(jī)企業(yè)，會(huì)在電機(jī)繞組鐵芯浸漆前進(jìn)行直流電阻檢測(cè)，這樣可以避免不符合要求的產(chǎn)品進(jìn)入后續(xù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

測(cè)定直流電阻也是電機(jī)試驗(yàn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過對(duì)實(shí)測(cè)電阻值的分析，可以初步判定被試電機(jī)繞組的匝數(shù)、線徑、并繞根數(shù)、接線方式及接線質(zhì)量等是否達(dá)到要求，以及繞組匝間有無嚴(yán)重的短路故障等。繞組的直流電阻要參與電機(jī)損耗計(jì)算和溫升計(jì)算，直接影響電機(jī)性能評(píng)價(jià)的效果。因此，繞組直流電阻的測(cè)定試驗(yàn)應(yīng)選擇較高精度的測(cè)試儀表，力求檢測(cè)數(shù)據(jù)具有較高的準(zhǔn)確度。

在電機(jī)試驗(yàn)中測(cè)量繞組的直流電阻時(shí)，一般采用直流電阻測(cè)量儀表（如電阻測(cè)試儀、直流電橋等）直接測(cè)量，有時(shí)使用電壓、電流法（一般不采用）。

三相繞組直流電阻的測(cè)量

三相交流異步電動(dòng)機(jī)和同步機(jī)的定子、三相繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子都有三相對(duì)稱的繞組。在國家電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了對(duì)這些繞組直流電阻測(cè)量方法。測(cè)量時(shí)，都要測(cè)量被測(cè)繞組的溫度，若電機(jī)處于實(shí)際冷態(tài)，可用周圍環(huán)境溫度來代特修正溫度。在進(jìn)行型式試驗(yàn)或其他需要精確結(jié)果的試驗(yàn)時(shí)，對(duì)每一相電阻或每一線電阻測(cè)量3次，然后取3次的平均值作為測(cè)量結(jié)果。

●直接測(cè)量相電阻

當(dāng)電機(jī)定子或轉(zhuǎn)子三相繞組各相的頭尾共6個(gè)端點(diǎn)都引出，或三相繞組在電機(jī)內(nèi)已接成星形（Y形），但除三個(gè)相線引出外，中性線（星點(diǎn)）也引出時(shí)，可以分別測(cè)量各相的直流電阻。

●測(cè)量線電阻

當(dāng)電機(jī)定子成轉(zhuǎn)子三相繞組在電機(jī)內(nèi)部已接成星形（Y）或三角形（△），只能測(cè)量每兩外線端的電阻（即線電阻），而后通過公式折算對(duì)應(yīng)的相電阻。

線電阻與相電阻的換算

若繞組的相電阻為R相，線電阻為R線，線電阻的計(jì)算可以按照電阻的串并聯(lián)原理進(jìn)行計(jì)算。

●由相阻換算線阻

當(dāng)電機(jī)繞組為星接時(shí)，原理圖見圖1，R線=2R相。

電機(jī)繞組為角接時(shí)，原理圖見圖2，R線=2R相/3。

●由線阻換算相阻

可以將不同接法下由相阻計(jì)算線阻的公式進(jìn)行數(shù)學(xué)換算。

當(dāng)電機(jī)繞組為星接時(shí)，原理圖見圖1，R相=0.5R線

當(dāng)電機(jī)繞組為角接時(shí)，原理圖見圖2，R相=1.5R線。

●不同溫度下電阻值的換算

一般金屬導(dǎo)體的直流電阻與其溫度有一個(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)的直流電阻（Ω）；

R2——溫度為t2℃時(shí)的直流電阻（Ω）；

K——常數(shù)（在0℃時(shí)，導(dǎo)體電阻溫度系數(shù)的倒數(shù)），對(duì)銅繞組，K=235，對(duì)鋁繞組，K=225。

●不同試驗(yàn)狀態(tài)下的電阻標(biāo)準(zhǔn)

型式試驗(yàn)報(bào)告中，會(huì)按照電機(jī)不同的絕緣等級(jí)給出具體的電阻值，如B級(jí)絕緣電機(jī)為75℃時(shí)的電阻，而F級(jí)絕緣電機(jī)則為95℃時(shí)的電阻，H級(jí)絕緣電機(jī)則為105℃時(shí)的電阻。而在檢查試驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)中，則習(xí)慣給出20℃時(shí)的電阻，當(dāng)溫度偏離時(shí)，可以按照式（1）折算。

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