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直流电机:基于通电导体在磁场中受到电磁力的作用而产生运动。直流电机的定子产生磁场,转子上的绕组通入直流电流后,在磁场作用下产生电磁转矩,使转子旋转。同时,通过换向器和电刷的作用,保证转子绕组中的电流方向始终与磁场方向保持合适的关系,从而使转子持续旋转。

电机的主要结构

定子:是电机中静止不动的部分,主要由铁心和绕组构成。定子铁心一般由硅钢片叠压而成,以减少涡流损耗;定子绕组则是电机的电路部分,用于产生磁场或感应电动势。

转子:是电机中旋转的部分,也由铁心和绕组组成。转子铁心通常也是硅钢片叠成,转子绕组根据电机类型的不同而有所差异,如直流电机的转子绕组通过换向器与外部电路连接,交流异步电机的转子绕组有鼠笼式和绕线式两种。

其他部件:包括轴承、托架、端板等,轴承用于支撑转子,使其能够顺畅地旋转;托架和端板则用于固定定子和转子,保证电机的结构稳定性。

绝缘性能下降

加速绝缘老化:过高的温度会使电机绝缘材料中的有机成分加速老化、变脆。例如,常用的绝缘漆在高温下会逐渐失去柔韧性和粘性,导致绝缘层出现裂纹、剥落等现象,大大缩短绝缘材料的使用寿命。一般来说,电机绝缘温度每超过允许温度 8℃,其使用寿命就会缩短一半。

绝缘击穿:当温度持续过高时,绝缘材料的绝缘性能会大幅降低,无法承受正常的工作电压,从而发生绝缘击穿现象。这会导致电机绕组短路,使电机无法正常运行,甚至可能引发电气火灾等安全事故。

电源方面

电压过高:当电源电压高于电机的额定电压时,电机的磁通会增加,导致磁路饱和,激磁电流增大,从而使电机铁耗和铜耗增加,产生过多热量。一般来说,电压每升高 10%,电机的铁耗会增加约 30% - 50%。

电压过低:电源电压过低时,电机为了输出足够的转矩来驱动负载,会增大电流。根据电机的特性,电压降低时,电流与电压成反比例关系增加,这会使电机绕组的铜耗大幅增加,导致电机过热。例如,当电压降低 10% 时,电流可能会增加 20% - 30%,电机发热明显加剧。

三相电压不平衡:三相电源电压不平衡度超过规定范围,会使电机三相电流不平衡,导致电机产生额外的损耗,引起局部过热。一般要求三相电压不平衡度不超过 5%,否则会对电机运行产生不良影响。

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