直流電機:基于通電導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用而產(chǎn)生運動。直流電機的定子產(chǎn)生磁場,轉(zhuǎn)子上的繞組通入直流電流后,在磁場作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。同時,通過換向器和電刷的作用,保證轉(zhuǎn)子繞組中的電流方向始終與磁場方向保持合適的關(guān)系,從而使轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
電機的應(yīng)用
工業(yè)領(lǐng)域:用于驅(qū)動各種生產(chǎn)設(shè)備,如機床、風(fēng)機、水泵、壓縮機等,是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的動力源。
交通運輸領(lǐng)域:在電動汽車、電動列車等中作為驅(qū)動電機,為車輛提供動力;在飛機、船舶等交通工具中,也用于各種輔助設(shè)備,如空調(diào)系統(tǒng)、液壓泵等的驅(qū)動。
日常生活領(lǐng)域:常見于家電產(chǎn)品,如冰箱、空調(diào)、洗衣機、風(fēng)扇等,為這些設(shè)備的運行提供動力。
新能源領(lǐng)域:在風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電系統(tǒng)中,發(fā)電機將風(fēng)能、太陽能等轉(zhuǎn)換為電能,實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換和利用。
繞組短路
故障描述:電機繞組的絕緣損壞,導(dǎo)致相鄰的導(dǎo)線之間直接接觸,形成短路回路。短路可能發(fā)生在同一相繞組的不同線匝之間(匝間短路),也可能發(fā)生在不同相繞組之間(相間短路)。
產(chǎn)生原因:長期過載運行使繞組過熱,加速絕緣老化;電機受潮使絕緣性能下降;制造工藝不良,如繞組絕緣包扎不緊、絕緣材料有缺陷等。
檢查方法:可使用萬用表或兆歐表測量繞組的電阻或絕緣電阻,若電阻值明顯低于正常值,可判斷為短路故障。
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(dǎo)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(dǎo)率會發(fā)生變化,導(dǎo)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)等都會發(fā)生變化,無法保持在設(shè)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。