西莫论坛研讨会第十期——三相异步电机故障工况仿真

pilixia

竟然这么详细，授之以鱼，不如授之以渔。先赞一个

张老五

为什么铁损的曲线会有一个明显的冲高回落的过程？

张老五

zptonghua 发表于 2014-11-12 08:50
五、故障4：鼠笼条断条
要点：鼠笼条断条4跟，两根相邻，对极方向另外相邻两根。采用maxwell软件中setup的 ...

断条时，仿的时间应该再长一些，电流的拍频会更明显

张老五

能不能仿一个缺相后，还能继续运行的结果出来？

19881108zwh

zptonghua 发表于 2014-11-12 08:50
七、故障6：转子动态偏心
要点：动态偏心，转子旋转一周，转子圆心轨迹组成一个半径为偏心位移的圆心，示 ...

对比动态偏心电机的各输出曲线和额定负载曲线，差别并不明显，那么动态偏心故障对异步电机的转矩和转速有什么影响呢？谢谢。

电机小学生

想在这里讨论一下  ，三相鼠笼感应电动机相间短路的问题  ，相间短路 （有些文献也称做相间短路、两相短路），一般分为两种，一种是两相间短路 ，另一种是两相对地短路，本贴要讨论的是 前者，即两相间短路，模拟的实际工况就是在接线盒内，接线的三跟电缆中，有两根搭接到了一起。

一，首先说这一下这个问题有的一个令人疑惑的地方，查阅相关文献，发现大部分的文献都默认了一个前提，即”发生相间短路时，那个正常的那相绕组（未发生短路的那相）开路，譬如B、C相间发生短路，A相为正常绕组，则发生短路时，认为A相绕组是开路的 “ ，并根据此推倒出Ia=0 、Ib=-Ic 的约束方程来  ，令人疑惑的是 ：这个前提对于电动机而言，是发生相间短路时，自然会发生的呢，还是为了解析计算方便，而做的人为简化  ？

附相关文献观点：

文献1：《感应电机不对称短路的瞬态》 汤蕴璆  ，直接将此作为前提，如下图所示



文献2：《多相永磁电动机定子绕组短路故障动态分析》张文敏等，并没有将此前提提出，但在仿真的结果图中可以得出，文中是遵循了这个前提的，如图发生短路时，A1，B1电流是有数值的，但C1是为零的。


文献3：《绕组短路故障对表贴式永磁同步电机失磁影响的研究 》（ p30） 陈吉等，并没有遵循这个前提，如图，发生短路时，三相绕组电流都有数值。



二，就这个问题  ，我用maxwel的例子文件（yzd132-4.mxwl）做了一个模型，默认为在发生相间短路时，带的是恒转矩负载，外电路如下图所示，在0.15s时，B、C相间的开关闭合，得到的电流图如下图所示  ，发生短路的瞬间 ，A、B、C三相绕组都有值！





这与前文提到的那个前提并不一致？  但问题依旧疑惑这  ，有几个可能  ，（1）这个前提确实仅仅是为了分析方便的简化  ，真实的情况就是三相绕组在哪个短路的瞬间就是有值的。 （2）我建立的模型有问题 。  会有问题呢  ，以为热心网友给了我一个我 不太听得懂懂得的说法”当Y接电机，绕组中性点没有接地时，所以没有零序电流（即I0=0），自然就可推倒出Ia=0 ，Ib=-Ic  ，即认为只要电动机发生相间短路，绕组为Y接，中性点未接地，那么这个正常绕组就是没有电流通过的 。“  而我建立的模型没有考虑这点，这说法仅仅作为讨论的一个观点，供您参考。



三，那么怎么才能体现这个前文叙说 的前提呢  ？外电路如下图 ，电流可以看到   ，短路后，C相电流为零了，但这人为加个短路瞬间  ，A相开关断开，真实合理吗？




关于这问题 ，我就先说到这 ，剩下的请大家多多讨论  。  另全文说的都是一个瞬态问题  ，相间短路发生很久后 三相电流应该是啥样的不在讨论范围。

电机小学生

将工程文件和论文也放上来

张老五

电机小学生 发表于 2014-12-3 00:28
想在这里讨论一下  ，三相鼠笼感应电动机相间短路的问题  ，相间短路 （有些文献也称做相间短路、两相短路 ...

个人看法：
瞬态（指刚发生两相短路的一瞬间，一般是1到2个周波的时间内），A相是有电流的，不管怎么说，由于电感的存在，A相的电流不可能瞬间变为0
稳态，（指瞬态过后，不是很久很久以后），A相无电流，因为从电路上来说，A相的电流无通路

zptonghua

long98194 发表于 2014-11-25 15:27
队长！能做个单相或多相非金属性接地仿真，比如：绝缘性能下降，对于高压电机绕组而言其对地电容电流会增加

龙版这个提议不错，可以瞬态求解中外电路加上个对地电容，通过时间改变电容的容值，不妨龙版试着做做，看看能不能达到实际的效果，中间有过程问题的话可以讨论讨论

zptonghua

cqj76 发表于 2014-11-26 06:17
是采用电流源的参数化吗，另外最高转速的功率怎么进行仿真

这个应该是电压激励进行仿真，给不同的速度，仿真输出功率，不知道说的是变频异步么

zptonghua

张老五 发表于 2014-12-2 21:03
为什么铁损的曲线会有一个明显的冲高回落的过程？

五哥，这个问题说的哪个工况

zptonghua

张老五 发表于 2014-12-2 21:07
能不能仿一个缺相后，还能继续运行的结果出来？

好的，可以试试，空载运行或者低负载运行，前面的工况给的是额定负载的，缺相后输出转矩带不动了

张老五

zptonghua 发表于 2014-12-3 09:05
五哥，这个问题说的哪个工况

就是第一个，标准工况

zptonghua

电机小学生 发表于 2014-12-3 00:37
将工程文件和论文也放上来

其实，B相和C相短路后，如果断路器或者其他保护没动作的话，上行变压器允许短路长时间工作，这个三相是会一直有电流的，用节点电压分析可以看出，不难看出，B相和C相短路后，短路点是有节点电压的。A相会通过中性点与短路点构成回路，这样三相绕组都会带电。


以上仅个人意见，欢迎大家继续讨论

zptonghua

张老五 发表于 2014-12-3 09:29
就是第一个，标准工况

电机启动时候，启动电流大于额定电流，铁芯磁密度高，此时的铁损之会大于稳定后的铁损值

电机小学生

张老五 发表于 2014-12-3 08:39
个人看法：
瞬态（指刚发生两相短路的一瞬间，一般是1到2个周波的时间内），A相是有电流的，不管怎么说 ...

首先 感谢张大哥的耐心解答，谢谢！

“稳态，（指瞬态过后，不是很久很久以后），A相无电流，因为从电路上来说，A相的电流无通路” 此句  ，为什么“A相的电流无通路”  还请您解答一下。

另请见54楼 ，zptonghua 队长的分析  ，作何解呢？

另，您认为为什么汤老的论文里 ，引入这个前提  ，只是为了分析方便？

再次感谢您的解答！

电机小学生

zptonghua 发表于 2014-12-3 09:33
其实，B相和C相短路后，如果断路器或者其他保护没动作的话，上行变压器允许短路长时间工作，这个三相是会 ...

首先  感谢队长的耐心解答  

请问您认为为什么汤老的论文里 ，引入这个前提  ，只是为了分析方便？  既然三相都有电流  ，为什么有这个假设？

另  ，老五大哥说稳态后  ，A相没有通路，因此A没有在稳态后没有电流，而您分析  ，似A对短路点一直都有电压，即A相一直存在电流  ，请问作何解释？

再次感谢您的耐心解答 ！  

张老五

zptonghua 发表于 2014-12-3 09:34
电机启动时候，启动电流大于额定电流，铁芯磁密度高，此时的铁损之会大于稳定后的铁损值

那，应该是铁损一开始就很大，为什么会先升后降呢？

张老五

电机小学生 发表于 2014-12-3 10:08
首先 感谢张大哥的耐心解答，谢谢！

“稳态，（指瞬态过后，不是很久很久以后），A相无电流，因为从电 ...

你这个是要让我跟ZP队长互相厮杀的节奏？
汤老的书没认真看过，所以不敢评论
但ZP队长的结论我不认可，上述“节点电压”是用正常工作或空载时变压器的端电压算出来的，但短路不仅仅是电机内的短路，对于变压器来说，一样是两相短路！要考虑变压器内部短路电流的影响。
抛开电压的因素不谈，只问电流，你觉得变压器B相的电流是直接从变压器C相返回呢，还是经过了电机的BC相并联，再经过电机的A相，然后再从变压器的A相返回呢？

张老五

zptonghua 发表于 2014-12-3 09:33
其实，B相和C相短路后，如果断路器或者其他保护没动作的话，上行变压器允许短路长时间工作，这个三相是会 ...

蓝线是变压器B端和C端的电位差，但电机的A相不可能同时跟变压器的BC两相存在电压差关系，因为此时变压器的BC两端也是短路的