谈绕线电机转子的甩包问题

中国语言很有意思，同一个词用在不同的场合会有不同效果。比如说 “甩包”一词，其涵义有不负责任，背弃他人之意，又引申为情侣因意见不合，导致争吵分手的结果。这个词更多的时候会运用在电机上。

甩包，是针对绕线式转子电机的一种故障描述，系指因超速原因导致转子绕组端部，径向向外变形的后果。如果对绕线式转子电机有所了解，我们可以发现，该类电机的转速有一些限定，从极数上看，6极及以上电机多一些，也就是说其额定转速相对要小;有的电机厂家会做4极绕线式转子电机，但制作工艺要相对复杂一些，必须对转子绕组进行超速可靠性评价。

实际生产和验证可以发现，硬绕组转子相对于软组绕转子，防甩包能力要强一些;另外，对绕组端部通过必要的固定、绑扎、浸漆固化等措施，是非常关键的要素。当然，如果电机运行过程中增加了超速限定装置，这个问题也就迎刃而解。

知识拓展——甩包的根本原因是离心作用

做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就会做逐渐远离圆心的运动，这种现象称为离心现象。

电机运行过程中，转子部分的每一个质点都在围绕电机转轴的中心做圆周运动，按照圆周运动中速度与离心力的关系，速度越大，离心力也就越大。

生活中常见到的洗衣机脱水桶，做棉花糖等。离心节速器、离心试验器、离心干燥器、离心沉淀器、洗衣机脱水桶、做棉花糖、硬币自动分拣机 、竞技体育中的铁饼和链球比赛等都是离心原理的实际应用。

凡事都有其利与弊的一面，因离心力作用，也会导致一些事故，对人们的生活造成伤害。在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。高速转动的砂轮、飞轮等因材料强度以及内部裂纹等原因时常发生碎裂而高速射出伤人事件。

知识拓展——什么是离心力?

离心力是一种虚拟力，是一种惯性的体现，它使旋转的物体远离它的旋转中心。在牛顿力学里，离心力曾被用于表述两个不同的概念：在一个非惯性参考系下观测到的一种惯性力，向心力的平衡。在拉格朗日力学下，离心力有时被用来描述在某个广义坐标下的广义力。

在通常语境下，离心力并不是真实存在的力。它的作用只是为了在旋转参考系下，牛顿运动定律依然能够使用。在惯性参考系下是没有离心力的，在非惯性参考系下才需要有惯性力，否则牛顿运动定律不能使用。

想象一个围绕中心旋转的圆盘，角速度为ω。在圆盘上有一个质量为m木块，木块由绳子连接，绳子的另一端固定在圆盘的中心(也是旋转中心)，绳长为r。木块随圆盘一同转动，假设没有任何摩擦力，木块的旋转是由于绳子的拉力。在随圆盘一同转动的观察者看来，木块是静止的。根据牛顿定律，木块受到的合力应为零。但是木块只受到一个力，就是绳子的拉力，所以合力不为零。那么这违反牛顿定律吗?牛顿定律只有在惯性系下才成立，但是随圆盘一同转动的观察者所在的参考系是非惯性系，所以牛顿定律在这里不成立。为了使牛顿定律在非惯性系下仍然成立，那么就需要引用一个惯性力，即离心力。

离心力的大小与绳子提供的拉力相等，但方向与之相反。引入离心力后，在随圆盘一同转动的观察者看来，木块同时受到绳子的拉力和离心力，大小相等，方向相反，合力为零。此时木块静止，牛顿定律成立。