王达宇

[摘要]本文阐述了电动机定子绕组极性及相序的试验方法及原理，并对《高压电气设备试验方法》（第二版）（四川省电力试验研究院）一书中用直流感应法测绕组首尾头出现错误的原因进行了分析。

[关键词]定子绕组极性相序

异步电动机定子绕组极性试验方法

1.1直流感应法

在电动机定子的一相绕组中通以脉冲电流时，另外两相绕组由于互感作用产生相应的感应电势，根据脉冲电流和感应电势的方向，便可确定三相绕组的头尾。具体方法如下：

使用万用表或摇表，分别确定三相绕组的两端。

任选一绕组接至电池的正负两极，另选一绕组接至直流毫伏表的正负两级，当合上开关S时，脉冲电流通过绕组AX，并在BY和CZ绕组中感应出电势，使直流毫伏表偏转。若直流毫伏表指针向反方向偏转，则接直流毫伏表正端与电池正端的绕组端头同为首端（或尾端）。若直流毫伏表指针向正方向偏转，则接直流毫伏表负端与电池正端的绕组端头同为首端（或尾端）。按同样方法可确定三相绕组的头尾端。

1.2交流电压法

使用万用表或摇表，分别确定三相绕组的两端。

将任意两相绕组串致联后接至交流220V电源上，第三相绕组接电压表或灯泡。电压表指示较大（几十伏或100多伏）或灯亮，说明第Ⅰ、Ⅱ两相是头尾相接，如图1－2所示；如果加上电压后，电压表指示很低（1伏或几伏）或灯不亮，说明Ⅰ、Ⅱ两相是首首相接（或尾尾相接）如图1－3所示。用同样的方法可以决定第Ⅲ相的首尾。

图1－2Ⅰ、Ⅱ两相头尾相接图1－3Ⅰ、Ⅱ两相首首相接

测量时应注意以下两点：

绕线式电机转子绕组开路时，感应电压可达200V左右，应适当选择表计。

20KW以上的鼠笼式电机或转子短路的绕线式电机，感应电压虽然仅几十伏，但一次电流可达几十安，应适当选择电源或调压器。

1.3如果绕组头尾有标号可按此方法验证

测量时，先将三相尾端连在一起，然后在任一相加交流电压U~，再分测量三个线间电压UAB、UBC、UCA，如图1－4所示。若X、Y、Z同为尾端，则A相加压时所测得的结果应符合表1－1的规律。

图1－4外加交流电压测量首尾头

表1－1A相加压测得线间电压（倍数）

1.4.关于书中直流感应法确定电机首尾头与现场实际情况不符的原因分析

在《高压电气设备试验方法》（第二版）（四川省电力试验研究院）一书中提到的使用直流感应法确定三相绕组的头尾端的结论与现场实际情况相反。书中提到的试验方法如下：当合上开关S时，脉冲电流将通过绕组AX，并在BY和CZ绕组中感应出电势，使直流毫伏表偏转。若仪表指针向正方向偏转则接仪表“＋”端与接电池“＋”极的绕组端头为同极性；若仪表指针反向偏转，则接仪表“－”端与接电池“＋”极的绕组端头为同性性。

但在实际工作中确定首尾头时，得到的结论与上述方法相反。若仪表指针向反方向偏转则接仪表“＋”端与接电池“＋”极的绕组端头为同极性；若仪表指针正向偏转，则接仪表“－”端与接电池“＋”极的绕组端头为同性性。

按《高压电气设备试验方法》（第二版）（四川省电力试验研究院）书中得到的结论，定子三相绕组之间为减极性关系；按现场实际情况得出的结论，定子三相绕组之间为加极性关系。现具体分析定子三相绕组之间的极性关系：

1.4.1从定子旋转磁场产生的原理分析绕组间极性关系

在三相异步电动机的定子铁心中放置三组结构完全相同的绕组U1U2、V1V2、W1W2，各相绕组在空间互差120°电角度，向这三相绕组中通入对称的三相交流电，则在定子与转子的空气隙中产生一个旋转磁场。

从旋转磁场产生的原理可以分析出，定子绕组在定子铁芯上按空间位置相差120º电角度进行布置，其目的是使每相绕组产生的磁场相加合成旋转磁场。因此判断定子三相绕组之间为加极性关系。

2.三相绕组相序的判断方法

2.1判断方法

（1）三相绕组确定好首尾头后，将三相尾端连在一起。任选一相做为B相，分别接至电池和毫伏表的负极。任选一相假定为A相，接至毫伏表的正极。最后一相假定为C相，接至电池的正极。

（2）按电机的实际转向盘动转子，若毫伏表指针正向偏转，则上述相序正确。若毫伏表指针反向偏转，则说明相序错误，将假定的A、C相互换即可。

2.2判断方法的原理

定子内的磁场分布如图2－1所示：

图2－1定子內磁场分布图2－2三相对称电流分布图

由图可以看出，此时IC＞0IB＜0IA＝0。在图2－2中找到对应点为0点。因转子旋转方向与磁场旋转方向相同，转子盘动后，转子中的剩磁在A相绕组中感应出电势，产生的感应电势的方向与旋转磁场的方向相反。如假定的相序正确，电流由A相首端流出。毫伏表指针正向偏转。如假定的相序错误，电流由A相首端流入。毫伏表指针反向偏转。

3.结语

电动机定子三相绕组按一定规律分布在定子铁芯圆周上。若将绕组的头尾接错，则通入平衡三相电流时，不但不能产生旋转磁场，甚至还会损坏电机。若三相绕组相序接反，则可能带坏驱动的机械设备。为了保证电动机安全运行，必须进行极性及相序检查。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。