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。
三相电流不平衡
故障描述:电机三相绕组中的电流大小不相等,超出了正常的允许范围。
产生原因:三相电源电压不平衡;绕组存在匝间短路、相间短路等故障;电机的负载不均匀。
检查方法:使用电流表分别测量电机三相绕组的电流,计算三相电流的不平衡度。
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。