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(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,會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場的切割作用下,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,感應(yīng)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。
繞組短路
故障描述:電機繞組的絕緣損壞,導(dǎo)致相鄰的導(dǎo)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。
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(dǎo)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(dǎo)率會發(fā)生變化,導(dǎo)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(fù)載的要求,甚至出現(xiàn)運行不穩(wěn)定的情況。
其他潛在風(fēng)險
引發(fā)火災(zāi):電機過熱是引發(fā)電氣火災(zāi)的重要原因之一。當(dāng)電機內(nèi)部的溫度過高時,周圍的易燃物可能會被引燃,從而引發(fā)火災(zāi),造成重大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。
縮短電機使用壽命:上述各種由過熱引起的問題,都會在不同程度上加速電機各部件的損壞,使電機的整體使用壽命大幅縮短,增加設(shè)備的維修和更換成本。
