直流電機(jī):基于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。直流電機(jī)的定子產(chǎn)生磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子上的繞組通入直流電流后,在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。同時(shí),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(chǎng)方向保持合適的關(guān)系,從而使轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)
定子:是電機(jī)中靜止不動(dòng)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(jī)的電路部分,用于產(chǎn)生磁場(chǎng)或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
轉(zhuǎn)子:是電機(jī)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(jī)類型的不同而有所差異,如直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組通過換向器與外部電路連接,交流異步電機(jī)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(jī)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
絕緣性能下降
加速絕緣老化:過高的溫度會(huì)使電機(jī)絕緣材料中的有機(jī)成分加速老化、變脆。例如,常用的絕緣漆在高溫下會(huì)逐漸失去柔韌性和粘性,導(dǎo)致絕緣層出現(xiàn)裂紋、剝落等現(xiàn)象,大大縮短絕緣材料的使用壽命。一般來說,電機(jī)絕緣溫度每超過允許溫度 8℃,其使用壽命就會(huì)縮短一半。
絕緣擊穿:當(dāng)溫度持續(xù)過高時(shí),絕緣材料的絕緣性能會(huì)大幅降低,無法承受正常的工作電壓,從而發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。這會(huì)導(dǎo)致電機(jī)繞組短路,使電機(jī)無法正常運(yùn)行,甚至可能引發(fā)電氣火災(zāi)等事故。
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。