電機的應(yīng)用
工業(yè)領(lǐng)域:用于驅(qū)動各種生產(chǎn)設(shè)備,如機床、風(fēng)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(lǐng)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(shè)備,如空調(diào)系統(tǒng)、液壓泵等的驅(qū)動。
日常生活領(lǐng)域:常見于家電產(chǎn)品,如冰箱、空調(diào)、洗衣機、風(fēng)扇等,為這些設(shè)備的運行提供動力。
新能源領(lǐng)域:在風(fēng)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(fēng)能、太陽能等轉(zhuǎn)換為電能,實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)換和利用。
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。
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(dǎo)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(jìn)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(dǎo)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(dāng):如果選擇的電機功率過小,無法滿足實際負(fù)載的需求,電機就會長期處于過載狀態(tài)運行,必然會導(dǎo)致電機過熱。反之,若電機功率過大,與負(fù)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。
環(huán)境方面
環(huán)境溫度過高:當(dāng)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(chǎn)生的熱量又無法及時散發(fā)出去,就會導(dǎo)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(nèi)部短路的風(fēng)險,同時也會影響電機的散熱效果。水分在電機表面凝結(jié),會阻礙熱量的散發(fā),使電機更容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。