直流電機:基于通電導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用而產(chǎn)生運動。直流電機的定子產(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,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)。
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。
機械結(jié)構(gòu)受損
軸承損壞:電機過熱會使軸承內(nèi)的潤滑脂性能下降,變得稀薄甚至干涸,無法起到良好的潤滑作用,從而加劇軸承的磨損。同時,高溫還可能導(dǎo)致軸承的金屬材料膨脹,使軸承與軸頸或軸承座之間的配合出現(xiàn)問題,嚴重時會造成軸承卡死、損壞,影響電機的正常運轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)軸變形:過熱會使轉(zhuǎn)軸的金屬材料發(fā)生熱膨脹,如果溫度過高且持續(xù)時間較長,轉(zhuǎn)軸可能會出現(xiàn)性的變形。轉(zhuǎn)軸變形會導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙不均勻,進一步增加電機運行時的振動和噪聲,甚至可能使轉(zhuǎn)子與定子發(fā)生摩擦,損壞電機。
端板和機座變形:電機的端板和機座在過熱情況下也可能發(fā)生變形。這會影響電機的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,使電機內(nèi)部的零部件之間的相對位置發(fā)生變化,破壞電機的正常裝配關(guān)系,進而影響電機的性能和可靠性。
電源方面
電壓過高:當(dāng)電源電壓高于電機的額定電壓時,電機的磁通會增加,導(dǎo)致磁路飽和,激磁電流增大,從而使電機鐵耗和銅耗增加,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(zhuǎn)矩來驅(qū)動負載,會增大電流。根據(jù)電機的特性,電壓降低時,電流與電壓成反比例關(guān)系增加,這會使電機繞組的銅耗大幅增加,導(dǎo)致電機過熱。例如,當(dāng)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(dǎo)致電機產(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%,否則會對電機運行產(chǎn)生不良影響。