直流電機(jī):基于通電導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用而產(chǎn)生運(yùn)動。直流電機(jī)的定子產(chǎn)生磁場,轉(zhuǎn)子上的繞組通入直流電流后,在磁場作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。同時(shí),通過換向器和電刷的作用,保證轉(zhuǎn)子繞組中的電流方向始終與磁場方向保持合適的關(guān)系,從而使轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)子不平衡
故障描述:電機(jī)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中,由于質(zhì)量分布不均勻,產(chǎn)生不平衡的離心力,導(dǎo)致電機(jī)振動增大。
產(chǎn)生原因:轉(zhuǎn)子在制造過程中存在質(zhì)量偏差;轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中受到不均勻的磨損或腐蝕;轉(zhuǎn)子上的零部件松動或脫落。
檢查方法:可通過觀察電機(jī)的振動情況來判斷,若電機(jī)振動明顯且伴有異常聲音,可能是轉(zhuǎn)子不平衡;也可使用振動測試儀等專業(yè)設(shè)備進(jìn)行測量。
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(jī)繞組在過熱時(shí),其電阻值會明顯增加,這會導(dǎo)致電機(jī)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(jī)的效率降低。
磁性能下降:電機(jī)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(jī)的電磁性能下降。例如,永磁電機(jī)中的永磁體在高溫下可能會出現(xiàn)退磁現(xiàn)象,使電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩減小,影響電機(jī)的運(yùn)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(jī)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(jì)的額定狀態(tài)下運(yùn)行,可能無法滿足負(fù)載的要求,甚至出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的情況。
電源方面
電壓過高:當(dāng)電源電壓高于電機(jī)的額定電壓時(shí),電機(jī)的磁通會增加,導(dǎo)致磁路飽和,激磁電流增大,從而使電機(jī)鐵耗和銅耗增加,產(chǎn)生過多熱量。一般來說,電壓每升高 10%,電機(jī)的鐵耗會增加約 30% - 50%。
電壓過低:電源電壓過低時(shí),電機(jī)為了輸出足夠的轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動負(fù)載,會增大電流。根據(jù)電機(jī)的特性,電壓降低時(shí),電流與電壓成反比例關(guān)系增加,這會使電機(jī)繞組的銅耗大幅增加,導(dǎo)致電機(jī)過熱。例如,當(dāng)電壓降低 10% 時(shí),電流可能會增加 20% - 30%,電機(jī)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(jī)三相電流不平衡,導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)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(jī)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。