交流電機
異步電機:利用定子繞組產生的旋轉磁場與轉子繞組中感應電流之間的相互作用產生電磁轉矩。當定子繞組通入三相交流電時,會產生一個旋轉磁場,轉子導體在旋轉磁場的切割作用下,產生感應電動勢和感應電流,感應電流在磁場中受到電磁力的作用,從而使轉子旋轉。
同步電機:定子繞組同樣產生旋轉磁場,而轉子繞組通入直流電后,形成一個固定的磁極。在定子旋轉磁場的作用下,轉子磁極會被定子磁場 “牽引” 著以與定子磁場相同的轉速旋轉,即實現同步運行。
定子與轉子摩擦
故障描述:電機運行時,定子與轉子之間的氣隙不均勻或過小,導致兩者發(fā)生摩擦,產生異常的噪聲和磨損。
產生原因:電機安裝不規(guī)范,使定子與轉子的同心度出現偏差;軸承損壞或磨損,導致轉子軸線偏移;電機長期運行,定子和轉子的鐵心發(fā)生變形。
檢查方法:打開電機端蓋,觀察定子和轉子的表面是否有摩擦痕跡;運行時聽是否有摩擦聲。
其他潛在風險
引發(fā)火災:電機過熱是引發(fā)電氣火災的重要原因之一。當電機內部的溫度過高時,周圍的易燃物可能會被引燃,從而引發(fā)火災,造成重大的財產損失和人員傷亡。
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,增加設備的維修和更換成本。
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。