電磁性能改變
繞組電阻增大:根據(jù)電阻的溫度特性,金屬材料的電阻會隨溫度升高而增大。電機(jī)繞組在過熱時,其電阻值會明顯增加,這會導(dǎo)致電機(jī)的銅耗(即繞組中由于電流通過電阻而產(chǎn)生的損耗)增大,使電機(jī)的效率降低。
磁性能下降:電機(jī)中的鐵心材料在高溫下磁導(dǎo)率會發(fā)生變化,導(dǎo)致磁場分布不均勻,電機(jī)的電磁性能下降。例如,永磁電機(jī)中的永磁體在高溫下可能會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象,使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩減小,影響電機(jī)的運行性能。
性能參數(shù)變化:由于繞組電阻增大和磁性能下降等因素的綜合影響,電機(jī)的性能參數(shù)如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)等都會發(fā)生變化,無法保持在設(shè)計的額定狀態(tài)下運行,可能無法滿足負(fù)載的要求,甚至出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的情況。
負(fù)載方面
過載運行:電機(jī)所承受的負(fù)載超過了其額定負(fù)載能力,長時間處于這種狀態(tài)下,電機(jī)需要輸出更大的功率來驅(qū)動負(fù)載,從而導(dǎo)致電流增大,根據(jù)焦耳定律Q=I 2 Rt,電流增大將使電機(jī)繞組產(chǎn)生過多的熱量,引起電機(jī)過熱。例如,在工業(yè)生產(chǎn)中,若電機(jī)驅(qū)動的設(shè)備出現(xiàn)卡滯或堵塞,就會使電機(jī)負(fù)載突然增大,導(dǎo)致過熱。
負(fù)載機(jī)械故障:與電機(jī)連接的負(fù)載機(jī)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(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)運行時需要消耗更多的能量,進(jìn)而產(chǎn)生過多熱量。比如,當(dāng)負(fù)載設(shè)備的軸承損壞后,轉(zhuǎn)動阻力增大,電機(jī)需要克服更大的阻力來帶動負(fù)載,容易造成電機(jī)過熱。
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,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(jī)過熱。
繞組斷路:繞組斷路會使電機(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導(dǎo)致磁場分布不均勻,使電機(jī)產(chǎn)生單邊磁拉力,增加電機(jī)的運行阻力,同時也會使電機(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,無法滿足實際負(fù)載的需求,電機(jī)就會長期處于過載狀態(tài)運行,必然會導(dǎo)致電機(jī)過熱。反之,若電機(jī)功率過大,與負(fù)載不匹配,會使電機(jī)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(jī)所處的環(huán)境溫度過高時,電機(jī)與環(huán)境之間的溫差減小,散熱條件變差。電機(jī)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(jī)溫度不斷上升。
環(huán)境濕度過大:高濕度環(huán)境會使電機(jī)絕緣材料的絕緣性能下降,增加電機(jī)內(nèi)部短路的風(fēng)險,同時也會影響電機(jī)的散熱效果。水分在電機(jī)表面凝結(jié),會阻礙熱量的散發(fā),使電機(jī)更容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。