交流電機(jī)
異步電機(jī):利用定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的切割作用下,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用,從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
同步電機(jī):定子繞組同樣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),而轉(zhuǎn)子繞組通入直流電后,形成一個(gè)固定的磁極。在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下,轉(zhuǎn)子磁極會(huì)被定子磁場(chǎng) “牽引” 著以與定子磁場(chǎng)相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),即實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行。
繞組斷路
故障描述:電機(jī)繞組中的導(dǎo)線斷開,使電流無法正常通過。
產(chǎn)生原因:繞組受到機(jī)械應(yīng)力的作用,如電機(jī)振動(dòng)、安裝不當(dāng)?shù)?,?dǎo)致導(dǎo)線斷裂;長(zhǎng)期運(yùn)行過程中,導(dǎo)線因過熱、氧化等原因使線芯變細(xì),終斷開。
檢查方法:使用萬用表的電阻檔測(cè)量繞組的電阻,若電阻值為無窮大,則表明該繞組存在斷路故障。
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(huì)隨溫度升高而增大。電機(jī)繞組在過熱時(shí),其電阻值會(huì)明顯增加,這會(huì)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(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致磁場(chǎng)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(huì)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(yùn)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(huì)發(fā)生變化,無法保持在設(shè)計(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行,可能無法滿足負(fù)載的要求,甚至出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的情況。
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。