交流電機
異步電機:利用定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組中感應電流之間的相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。當定子繞組通入三相交流電時,會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子導體在旋轉(zhuǎn)磁場的切割作用下,產(chǎn)生感應電動勢和感應電流,感應電流在磁場中受到電磁力的作用,從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
同步電機:定子繞組同樣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,而轉(zhuǎn)子繞組通入直流電后,形成一個固定的磁極。在定子旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,轉(zhuǎn)子磁極會被定子磁場 “牽引” 著以與定子磁場相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),即實現(xiàn)同步運行。
轉(zhuǎn)軸故障
故障描述:轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)裂紋、彎曲或磨損等問題,影響電機的正常運行。
產(chǎn)生原因:電機受到過大的沖擊載荷,使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生裂紋;長期運行過程中,轉(zhuǎn)軸因疲勞而出現(xiàn)裂紋;安裝不當或軸承故障,導致轉(zhuǎn)軸受力不均,發(fā)生彎曲或磨損。
檢查方法:通過肉眼觀察轉(zhuǎn)軸表面是否有裂紋;使用百分表等工具測量轉(zhuǎn)軸的徑向跳動,判斷是否彎曲。
負載方面
過載運行:電機所承受的負載超過了其額定負載能力,長時間處于這種狀態(tài)下,電機需要輸出更大的功率來驅(qū)動負載,從而導致電流增大,根據(jù)焦耳定律Q=I 2 Rt,電流增大將使電機繞組產(chǎn)生過多的熱量,引起電機過熱。例如,在工業(yè)生產(chǎn)中,若電機驅(qū)動的設(shè)備出現(xiàn)卡滯或堵塞,就會使電機負載突然增大,導致過熱。
負載機械故障:與電機連接的負載機械部分出現(xiàn)故障,如軸承損壞、齒輪磨損、傳動帶過緊等,會增加電機的負載轉(zhuǎn)矩,使電機運行時需要消耗更多的能量,進而產(chǎn)生過多熱量。比如,當負載設(shè)備的軸承損壞后,轉(zhuǎn)動阻力增大,電機需要克服更大的阻力來帶動負載,容易造成電機過熱。
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。