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    电机的应用

    工业领域:用于驱动各种生产设备,如机床、风机、水泵、压缩机等,是工业生产中不可或缺的动力源。

    交通运输领域:在电动汽车、电动列车等中作为驱动电机,为车辆提供动力;在飞机、船舶等交通工具中,也用于各种辅助设备,如空调系统、液压泵等的驱动。

    日常生活领域:常见于家电产品,如冰箱、空调、洗衣机、风扇等,为这些设备的运行提供动力。

    新能源领域:在风力发电、太阳能发电等新能源发电系统中,发电机将风能、太阳能等转换为电能,实现能源的转换和利用。

    负载方面

    过载运行:电机所承受的负载超过了其额定负载能力,长时间处于这种状态下,电机需要输出更大的功率来驱动负载,从而导致电流增大,根据焦耳定律Q=I 2 Rt,电流增大将使电机绕组产生过多的热量,引起电机过热。例如,在工业生产中,若电机驱动的设备出现卡滞或堵塞,就会使电机负载突然增大,导致过热。

    负载机械故障:与电机连接的负载机械部分出现故障,如轴承损坏、齿轮磨损、传动带过紧等,会增加电机的负载转矩,使电机运行时需要消耗更多的能量,进而产生过多热量。比如,当负载设备的轴承损坏后,转动阻力增大,电机需要克服更大的阻力来带动负载,容易造成电机过热。

    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。

    电机本身

    绕组短路:电机绕组发生匝间短路、相间短路或对地短路时,短路处会产生很大的短路电流,使绕组发热急剧增加。例如,长期运行导致绕组绝缘老化、破损,就容易引发短路故障,造成电机过热。

    绕组断路:绕组断路会使电机三相电流不平衡,未断路相的电流增大,从而使电机发热。而且断路处还可能产生电弧,进一步增加局部温度,损坏电机。

    定转子气隙不均匀:定转子之间的气隙不均匀会导致磁场分布不均匀,使电机产生单边磁拉力,增加电机的运行阻力,同时也会使电机的铁耗和铜耗增加,引起电机过热。

    电机选型不当:如果选择的电机功率过小,无法满足实际负载的需求,电机就会长期处于过载状态运行,必然会导致电机过热。反之,若电机功率过大,与负载不匹配,会使电机运行效率降低,也可能出现过热现象。

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