電機的應用
工業(yè)領域:用于驅(qū)動各種生產(chǎn)設備,如機床、風機、水泵、壓縮機等,是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的動力源。
交通運輸領域:在電動汽車、電動列車等中作為驅(qū)動電機,為車輛提供動力;在飛機、船舶等交通工具中,也用于各種輔助設備,如空調(diào)系統(tǒng)、液壓泵等的驅(qū)動。
日常生活領域:常見于家電產(chǎn)品,如冰箱、空調(diào)、洗衣機、風扇等,為這些設備的運行提供動力。
新能源領域:在風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電系統(tǒng)中,發(fā)電機將風能、太陽能等轉(zhuǎn)換為電能,實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換和利用。
機械結(jié)構(gòu)受損
軸承損壞:電機過熱會使軸承內(nèi)的潤滑脂性能下降,變得稀薄甚至干涸,無法起到良好的潤滑作用,從而加劇軸承的磨損。同時,高溫還可能導致軸承的金屬材料膨脹,使軸承與軸頸或軸承座之間的配合出現(xiàn)問題,嚴重時會造成軸承卡死、損壞,影響電機的正常運轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)軸變形:過熱會使轉(zhuǎn)軸的金屬材料發(fā)生熱膨脹,如果溫度過高且持續(xù)時間較長,轉(zhuǎn)軸可能會出現(xiàn)性的變形。轉(zhuǎn)軸變形會導致電機轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙不均勻,進一步增加電機運行時的振動和噪聲,甚至可能使轉(zhuǎn)子與定子發(fā)生摩擦,損壞電機。
端板和機座變形:電機的端板和機座在過熱情況下也可能發(fā)生變形。這會影響電機的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,使電機內(nèi)部的零部件之間的相對位置發(fā)生變化,破壞電機的正常裝配關系,進而影響電機的性能和可靠性。
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。
