交流電機
異步電機:利用定子繞組產(chǎn)生的旋轉磁場與轉子繞組中感應電流之間的相互作用產(chǎn)生電磁轉矩。當定子繞組通入三相交流電時,會產(chǎn)生一個旋轉磁場,轉子導體在旋轉磁場的切割作用下,產(chǎn)生感應電動勢和感應電流,感應電流在磁場中受到電磁力的作用,從而使轉子旋轉。
同步電機:定子繞組同樣產(chǎn)生旋轉磁場,而轉子繞組通入直流電后,形成一個固定的磁極。在定子旋轉磁場的作用下,轉子磁極會被定子磁場 “牽引” 著以與定子磁場相同的轉速旋轉,即實現(xiàn)同步運行。
電機過熱
故障描述:電機運行時溫度過高,超過了正常的允許范圍。
產(chǎn)生原因:負載過大,電機長時間處于過載狀態(tài);散熱不良,如電機表面灰塵過多、風扇損壞等;電源電壓過高或過低,導致電機電流增大,從而產(chǎn)生過多熱量。
檢查方法:可使用溫度計測量電機外殼或繞組的溫度,與電機的額定溫度進行對比。
電磁性能改變
繞組電阻增大:根據(jù)電阻的溫度特性,金屬材料的電阻會隨溫度升高而增大。電機繞組在過熱時,其電阻值會明顯增加,這會導致電機的銅耗(即繞組中由于電流通過電阻而產(chǎn)生的損耗)增大,使電機的效率降低。
磁性能下降:電機中的鐵心材料在高溫下磁導率會發(fā)生變化,導致磁場分布不均勻,電機的電磁性能下降。例如,永磁電機中的永磁體在高溫下可能會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象,使電機的輸出轉矩減小,影響電機的運行性能。
性能參數(shù)變化:由于繞組電阻增大和磁性能下降等因素的綜合影響,電機的性能參數(shù)如轉速、轉矩、功率因數(shù)等都會發(fā)生變化,無法保持在設計的額定狀態(tài)下運行,可能無法滿足負載的要求,甚至出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的情況。
負載方面
過載運行:電機所承受的負載超過了其額定負載能力,長時間處于這種狀態(tài)下,電機需要輸出更大的功率來驅動負載,從而導致電流增大,根據(jù)焦耳定律Q=I 2 Rt,電流增大將使電機繞組產(chǎn)生過多的熱量,引起電機過熱。例如,在工業(yè)生產(chǎn)中,若電機驅動的設備出現(xiàn)卡滯或堵塞,就會使電機負載突然增大,導致過熱。
負載機械故障:與電機連接的負載機械部分出現(xiàn)故障,如軸承損壞、齒輪磨損、傳動帶過緊等,會增加電機的負載轉矩,使電機運行時需要消耗更多的能量,進而產(chǎn)生過多熱量。比如,當負載設備的軸承損壞后,轉動阻力增大,電機需要克服更大的阻力來帶動負載,容易造成電機過熱。
