交流電機
異步電機:利用定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(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,會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場的切割作用下,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,感應(yīng)電流在磁場中受到電磁力的作用,從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
同步電機:定子繞組同樣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,而轉(zhuǎn)子繞組通入直流電后,形成一個固定的磁極。在定子旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,轉(zhuǎn)子磁極會被定子磁場 “牽引” 著以與定子磁場相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),即實現(xiàn)同步運行。
電機的主要結(jié)構(gòu)
定子:是電機中靜止不動的部分,主要由鐵心和繞組構(gòu)成。定子鐵心一般由硅鋼片疊壓而成,以減少渦流損耗;定子繞組則是電機的電路部分,用于產(chǎn)生磁場或感應(yīng)電動勢。
轉(zhuǎn)子:是電機中旋轉(zhuǎn)的部分,也由鐵心和繞組組成。轉(zhuǎn)子鐵心通常也是硅鋼片疊成,轉(zhuǎn)子繞組根據(jù)電機類型的不同而有所差異,如直流電機的轉(zhuǎn)子繞組通過換向器與外部電路連接,交流異步電機的轉(zhuǎn)子繞組有鼠籠式和繞線式兩種。
其他部件:包括軸承、托架、端板等,軸承用于支撐轉(zhuǎn)子,使其能夠順暢地旋轉(zhuǎn);托架和端板則用于固定定子和轉(zhuǎn)子,保證電機的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
電機本身
繞組短路:電機繞組發(fā)生匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪窌r,短路處會產(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,造成電機過熱。
繞組斷路:繞組斷路會使電機三相電流不平衡,未斷路相的電流增大,從而使電機發(fā)熱。而且斷路處還可能產(chǎn)生電弧,進一步增加局部溫度,損壞電機。
定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻:定轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻會導(dǎo)致磁場分布不均勻,使電機產(chǎn)生單邊磁拉力,增加電機的運行阻力,同時也會使電機的鐵耗和銅耗增加,引起電機過熱。
電機選型不當(dāng):如果選擇的電機功率過小,無法滿足實際負載的需求,電機就會長期處于過載狀態(tài)運行,必然會導(dǎo)致電機過熱。反之,若電機功率過大,與負載不匹配,會使電機運行效率降低,也可能出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。
環(huán)境方面
環(huán)境溫度過高:當(dāng)電機所處的環(huán)境溫度過高時,電機與環(huán)境之間的溫差減小,散熱條件變差。電機散發(fā)到環(huán)境中的熱量減少,而自身產(chǎn)生的熱量又無法及時散發(fā)出去,就會導(dǎo)致電機溫度不斷上升。
環(huán)境濕度過大:高濕度環(huán)境會使電機絕緣材料的絕緣性能下降,增加電機內(nèi)部短路的風(fēng)險,同時也會影響電機的散熱效果。水分在電機表面凝結(jié),會阻礙熱量的散發(fā),使電機更容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。