電機(jī)的應(yīng)用
工業(yè)領(lǐng)域:用于驅(qū)動(dòng)各種生產(chǎn)設(shè)備,如機(jī)床、風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等,是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的動(dòng)力源。
交通運(yùn)輸領(lǐng)域:在電動(dòng)汽車、電動(dòng)列車等中作為驅(qū)動(dòng)電機(jī),為車輛提供動(dòng)力;在飛機(jī)、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(dòng)。
日常生活領(lǐng)域:常見于家電產(chǎn)品,如冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、風(fēng)扇等,為這些設(shè)備的運(yùn)行提供動(dòng)力。
新能源領(lǐng)域:在風(fēng)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(jī)將風(fēng)能、太陽能等轉(zhuǎn)換為電能,實(shí)現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換和利用。
負(fù)載方面
過載運(yùn)行:電機(jī)所承受的負(fù)載超過了其額定負(fù)載能力,長(zhǎng)時(shí)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(dòng)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(dòng)的設(shè)備出現(xiàn)卡滯或堵塞,就會(huì)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(dòng)帶過緊等,會(huì)增加電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)運(yùn)行時(shí)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(dòng)阻力增大,電機(jī)需要克服更大的阻力來帶動(dòng)負(fù)載,容易造成電機(jī)過熱。
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。
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(shí),短路處會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流,使繞組發(fā)熱急劇增加。例如,長(zhǎng)期運(yùn)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(huì)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(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)分布不均勻,使電機(jī)產(chǎn)生單邊磁拉力,增加電機(jī)的運(yùn)行阻力,同時(shí)也會(huì)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(shí)際負(fù)載的需求,電機(jī)就會(huì)長(zhǎng)期處于過載狀態(tài)運(yùn)行,必然會(huì)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(huì)使電機(jī)運(yùn)行效率降低,也可能出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。