假定电机在额定转速和额定转距下运行时,发生了机端三相短路。在此瞬间电机内电动势将维持不变,阻抗却骤降至启动时的值,由于短路、机端电压为零。此时,电机将向短路点输出相当于启动时的冲击电流。最后,假定在运行中将电机的相序突然反接,其内电动势仍然不会突变,机端电压与内电动势形成的相位差,使电机等于在两倍额定电压下启动,其阻抗值仍接近正常启动阻抗,而起动电流大约为正常起动电流的两倍。
由上述电机的启动,短路和相序反接可得出结沦,在机端电压突然改变的瞬间,电机内电动势,将大致维持瞬态过程前的水平,电机的等数阻抗,将降至电机的暂态阻抗,其值相当于电机的启动阻抗或短路电阻抗,电流将完全等同于在2电压下的启动电流,这一电流将明显超过正常启动电流的安全极限。一般电机在重合闸后的瞬间,其定子三相对称电流分量的有效值。
但是,电机在断电前储存的转子和负荷设备的旋转机械能及电机铁芯中的磁场能量,会由于负荷阻力和电磁损失而逐渐消耗,因而转子速度降低,内电动势幅值也由于转速降低而开始衰减,而磁场强度的衰减会加快内电动势的衰减另一个重要事实是由于转子减速使内电动势的频率降低,其频率的衰减值等于不断衰减的电机残压与断电前电源系统电压间的相位差值。
显然这样大的电流不仅对电机本身绕组内和绕组间产生巨大的电磁力,导致绕组变形,绝缘老化和绕组松脱,还能导致断路器跳闸,熔丝熔断,以及电机前各元件的大电流冲击。问题的关键是,当电源切换,电机重合闸时。电机残压宜与电机端电压宜的相位差越大,危害越大,电机残压衰减的越慢危害越大。
后语本文在上述讨论中,忽略了残压的衰减。仅从最坏情况,其实残压的衰减与电机本身的开路时间常数及与电机并联的任何阻抗都有关,如并联了非电容性阻抗由此会加快豆的衰减。但有些电机并联的专用于提供励磁无功功率的电容器则将延缓电机内残压瓦的衰减。因此每个电机残压衰减的时间是截然不同的,故本文只考虑最坏情况的计算。因此电机不允许长时间断电,而要求进线主、备电源切换自投自复,控制这些电机的接触器有自锁装置的线路中,为了避免在电源快速切换中对电机的不良影响,延迟电源切换的方法,既简单可靠而且经济,不失为一种好方法。