交流電機(jī)
異步電機(jī):利用定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流之間的相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)定子繞組通入三相交流電時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的切割作用下,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用,從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
同步電機(jī):定子繞組同樣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),而轉(zhuǎn)子繞組通入直流電后,形成一個(gè)固定的磁極。在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下,轉(zhuǎn)子磁極會(huì)被定子磁場(chǎng) “牽引” 著以與定子磁場(chǎng)相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),即實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行。
轉(zhuǎn)子不平衡
故障描述:電機(jī)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中,由于質(zhì)量分布不均勻,產(chǎn)生不平衡的離心力,導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)增大。
產(chǎn)生原因:轉(zhuǎn)子在制造過程中存在質(zhì)量偏差;轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中受到不均勻的磨損或腐蝕;轉(zhuǎn)子上的零部件松動(dòng)或脫落。
檢查方法:可通過觀察電機(jī)的振動(dòng)情況來判斷,若電機(jī)振動(dòng)明顯且伴有異常聲音,可能是轉(zhuǎn)子不平衡;也可使用振動(dòng)測(cè)試儀等專業(yè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。
電源方面
電壓過高:當(dāng)電源電壓高于電機(jī)的額定電壓時(shí),電機(jī)的磁通會(huì)增加,導(dǎo)致磁路飽和,激磁電流增大,從而使電機(jī)鐵耗和銅耗增加,產(chǎn)生過多熱量。一般來說,電壓每升高 10%,電機(jī)的鐵耗會(huì)增加約 30% - 50%。
電壓過低:電源電壓過低時(shí),電機(jī)為了輸出足夠的轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動(dòng)負(fù)載,會(huì)增大電流。根據(jù)電機(jī)的特性,電壓降低時(shí),電流與電壓成反比例關(guān)系增加,這會(huì)使電機(jī)繞組的銅耗大幅增加,導(dǎo)致電機(jī)過熱。例如,當(dāng)電壓降低 10% 時(shí),電流可能會(huì)增加 20% - 30%,電機(jī)發(fā)熱明顯加劇。
三相電壓不平衡:三相電源電壓不平衡度超過規(guī)定范圍,會(huì)使電機(jī)三相電流不平衡,導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生額外的損耗,引起局部過熱。一般要求三相電壓不平衡度不超過 5%,否則會(huì)對(duì)電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。
電機(jī)本身
繞組短路:電機(jī)繞組發(fā)生匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪窌r(shí),短路處會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流,使繞組發(fā)熱急劇增加。例如,長期運(yùn)行導(dǎo)致繞組絕緣老化、破損,就容易引發(fā)短路故障,造成電機(jī)過熱。
繞組斷路:繞組斷路會(huì)使電機(jī)三相電流不平衡,未斷路相的電流增大,從而使電機(jī)發(fā)熱。而且斷路處還可能產(chǎn)生電弧,進(jìn)一步增加局部溫度,損壞電機(jī)。
定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻:定轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)分布不均勻,使電機(jī)產(chǎn)生單邊磁拉力,增加電機(jī)的運(yùn)行阻力,同時(shí)也會(huì)使電機(jī)的鐵耗和銅耗增加,引起電機(jī)過熱。
電機(jī)選型不當(dāng):如果選擇的電機(jī)功率過小,無法滿足實(shí)際負(fù)載的需求,電機(jī)就會(huì)長期處于過載狀態(tài)運(yùn)行,必然會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過熱。反之,若電機(jī)功率過大,與負(fù)載不匹配,會(huì)使電機(jī)運(yùn)行效率降低,也可能出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。