交流電機
異步電機:利用定子繞組產生的旋轉磁場與轉子繞組中感應電流之間的相互作用產生電磁轉矩。當定子繞組通入三相交流電時,會產生一個旋轉磁場,轉子導體在旋轉磁場的切割作用下,產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。
電機的應用
工業(yè)領域:用于驅動各種生產設備,如機床、風機、水泵、壓縮機等,是工業(yè)生產中不可或缺的動力源。
交通運輸領域:在電動汽車、電動列車等中作為驅動電機,為車輛提供動力;在飛機、船舶等交通工具中,也用于各種輔助設備,如空調系統(tǒng)、液壓泵等的驅動。
日常生活領域:常見于家電產品,如冰箱、空調、洗衣機、風扇等,為這些設備的運行提供動力。
新能源領域: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、太陽能等轉換為電能,實現(xiàn)能源的轉換和利用。
機械結構受損
軸承損壞:電機過熱會使軸承內的潤滑脂性能下降,變得稀薄甚至干涸,無法起到良好的潤滑作用,從而加劇軸承的磨損。同時,高溫還可能導致軸承的金屬材料膨脹,使軸承與軸頸或軸承座之間的配合出現(xiàn)問題,嚴重時會造成軸承卡死、損壞,影響電機的正常運轉。
轉軸變形:過熱會使轉軸的金屬材料發(fā)生熱膨脹,如果溫度過高且持續(xù)時間較長,轉軸可能會出現(xiàn)性的變形。轉軸變形會導致電機轉子與定子之間的氣隙不均勻,進一步增加電機運行時的振動和噪聲,甚至可能使轉子與定子發(fā)生摩擦,損壞電機。
端板和機座變形:電機的端板和機座在過熱情況下也可能發(fā)生變形。這會影響電機的整體結構穩(wěn)定性,使電機內部的零部件之間的相對位置發(fā)生變化,破壞電機的正常裝配關系,進而影響電機的性能和可靠性。
電機本身
繞組短路:電機繞組發(fā)生匝間短路、相間短路或對地短路時,短路處會產生很大的短路電流,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生電弧,進一步增加局部溫度,損壞電機。
定轉子氣隙不均勻:定轉子之間的氣隙不均勻會導致磁場分布不均勻,使電機產生單邊磁拉力,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: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。