直流電機:基于通電導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、風扇等,為這些設(shè)備的運行提供動力。
新能源領(lǐng)域:在風力發(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,導致相鄰的導線之間直接接觸,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。
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(qū)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(qū)動的設(shè)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(zhuǎn)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(shè)備的軸承損壞后,轉(zhuǎn)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。