電磁性能改變
繞組電阻增大:根據電阻的溫度特性,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退磁現象,使電機的輸出轉矩減小,影響電機的運行性能。
性能參數變化:由于繞組電阻增大和磁性能下降等因素的綜合影響,電機的性能參數如轉速、轉矩、功率因數等都會發(fā)生變化,無法保持在設計的額定狀態(tài)下運行,可能無法滿足負載的要求,甚至出現運行不穩(wěn)定的情況。
電源方面
電壓過高:當電源電壓高于電機的額定電壓時,電機的磁通會增加,導致磁路飽和,激磁電流增大,從而使電機鐵耗和銅耗增加,產生過多熱量。一般來說,電壓每升高 10%,電機的鐵耗會增加約 30% - 50%。
電壓過低:電源電壓過低時,電機為了輸出足夠的轉矩來驅動負載,會增大電流。根據電機的特性,電壓降低時,電流與電壓成反比例關系增加,這會使電機繞組的銅耗大幅增加,導致電機過熱。例如,當電壓降低 10% 時,電流可能會增加 20% - 30%,電機發(fā)熱明顯加劇。
三相電壓不平衡:三相電源電壓不平衡度超過規(guī)定范圍,會使電機三相電流不平衡,導致電機產生額外的損耗,引起局部過熱。一般要求三相電壓不平衡度不超過 5%,否則會對電機運行產生不良影響。
電機本身
繞組短路:電機繞組發(fā)生匝間短路、相間短路或對地短路時,短路處會產生很大的短路電流,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生電弧,進一步增加局部溫度,損壞電機。
定轉子氣隙不均勻:定轉子之間的氣隙不均勻會導致磁場分布不均勻,使電機產生單邊磁拉力,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,也可能出現過熱現象。
環(huán)境方面
環(huán)境溫度過高:當電機所處的環(huán)境溫度過高時,電機與環(huán)境之間的溫差減小,散熱條件變差。電機散發(fā)到環(huán)境中的熱量減少,而自身產生的熱量又無法及時散發(fā)出去,就會導致電機溫度不斷上升。
環(huán)境濕度過大:高濕度環(huán)境會使電機絕緣材料的絕緣性能下降,增加電機內部短路的風險,同時也會影響電機的散熱效果。水分在電機表面凝結,會阻礙熱量的散發(fā),使電機更容易出現過熱現象。