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轴承故障

故障描述:轴承是支撑电机转子的关键部件,常见的故障有轴承磨损、滚珠或滚柱损坏、轴承过热等。

产生原因:长期运行导致的自然磨损;润滑不良,使轴承摩擦增大;安装不当,如轴承安装过紧或过松,导致轴承受力不均。

检查方法:通过听声音判断,若轴承运转时有异常的噪声或振动,可能存在故障;还可使用温度检测设备测量轴承的温度,若温度过高,也表明轴承可能有问题。

电磁性能改变

绕组电阻增大:根据电阻的温度特性,金属材料的电阻会随温度升高而增大。电机绕组在过热时,其电阻值会明显增加,这会导致电机的铜耗(即绕组中由于电流通过电阻而产生的损耗)增大,使电机的效率降低。

磁性能下降:电机中的铁心材料在高温下磁导率会发生变化,导致磁场分布不均匀,电机的电磁性能下降。例如,永磁电机中的永磁体在高温下可能会出现退磁现象,使电机的输出转矩减小,影响电机的运行性能。

性能参数变化:由于绕组电阻增大和磁性能下降等因素的综合影响,电机的性能参数如转速、转矩、功率因数等都会发生变化,无法保持在设计的额定状态下运行,可能无法满足负载的要求,甚至出现运行不稳定的情况。

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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