繞組短路
故障描述:電機繞組的絕緣損壞,導致相鄰的導線之間直接接觸,形成短路回路。短路可能發(fā)生在同一相繞組的不同線匝之間(匝間短路),也可能發(fā)生在不同相繞組之間(相間短路)。
產(chǎn)生原因:長期過載運行使繞組過熱,加速絕緣老化;電機受潮使絕緣性能下降;制造工藝不良,如繞組絕緣包扎不緊、絕緣材料有缺陷等。
檢查方法:可使用萬用表或兆歐表測量繞組的電阻或絕緣電阻,若電阻值明顯低于正常值,可判斷為短路故障。
三相電流不平衡
故障描述:電機三相繞組中的電流大小不相等,超出了正常的允許范圍。
產(chǎn)生原因:三相電源電壓不平衡;繞組存在匝間短路、相間短路等故障;電機的負載不均勻。
檢查方法:使用電流表分別測量電機三相繞組的電流,計算三相電流的不平衡度。
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。電機繞組在過熱時,其電阻值會明顯增加,這會導致電機的銅耗(即繞組中由于電流通過電阻而產(chǎn)生的損耗)增大,使電機的效率降低。
磁性能下降:電機中的鐵心材料在高溫下磁導率會發(fā)生變化,導致磁場分布不均勻,電機的電磁性能下降。例如,永磁電機中的永磁體在高溫下可能會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象,使電機的輸出轉(zhuǎn)矩減小,影響電機的運行性能。
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,可能無法滿足負載的要求,甚至出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的情況。
電機本身
繞組短路:電機繞組發(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(chǎn)生電弧,進一步增加局部溫度,損壞電機。
定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻:定轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻會導致磁場分布不均勻,使電機產(chǎn)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。