繞組短路
故障描述:電機(jī)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(yùn)行使繞組過熱,加速絕緣老化;電機(jī)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。
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。
負(fù)載方面
過載運(yùn)行:電機(jī)所承受的負(fù)載超過了其額定負(fù)載能力,長時(shí)間處于這種狀態(tài)下,電機(jī)需要輸出更大的功率來驅(qū)動(dòng)負(fù)載,從而導(dǎo)致電流增大,根據(jù)焦耳定律Q=I 2 Rt,電流增大將使電機(jī)繞組產(chǎn)生過多的熱量,引起電機(jī)過熱。例如,在工業(yè)生產(chǎn)中,若電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備出現(xiàn)卡滯或堵塞,就會使電機(jī)負(fù)載突然增大,導(dǎo)致過熱。
負(fù)載機(jī)械故障:與電機(jī)連接的負(fù)載機(jī)械部分出現(xiàn)故障,如軸承損壞、齒輪磨損、傳動(dòng)帶過緊等,會增加電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)運(yùn)行時(shí)需要消耗更多的能量,進(jìn)而產(chǎn)生過多熱量。比如,當(dāng)負(fù)載設(shè)備的軸承損壞后,轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大,電機(jī)需要克服更大的阻力來帶動(dòng)負(fù)載,容易造成電機(jī)過熱。
環(huán)境方面
環(huán)境溫度過高:當(dāng)電機(jī)所處的環(huán)境溫度過高時(shí),電機(jī)與環(huán)境之間的溫差減小,散熱條件變差。電機(jī)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(shí)散發(fā)出去,就會導(dǎo)致電機(jī)溫度不斷上升。
環(huán)境濕度過大:高濕度環(huán)境會使電機(jī)絕緣材料的絕緣性能下降,增加電機(jī)內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也會影響電機(jī)的散熱效果。水分在電機(jī)表面凝結(jié),會阻礙熱量的散發(fā),使電機(jī)更容易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。