按工作電源分類:可分為直流電機和交流電機。直流電機由直流電源供電,具有良好的調速性能,常用于對調速要求較高的場合,如電動汽車、軋鋼機等。交流電機使用交流電源,又可細分為異步電機和同步電機,異步電機結構簡單、運行可靠、價格低廉,廣泛應用于工業(yè)和民用領域;同步電機主要用于要求轉速恒定或需要進行功率因數補償的場合。
電機的主要結構
定子:是電機中靜止不動的部分,主要由鐵心和繞組構成。定子鐵心一般由硅鋼片疊壓而成,以減少渦流損耗;定子繞組則是電機的電路部分,用于產生磁場或感應電動勢。
轉子:是電機中旋轉的部分,也由鐵心和繞組組成。轉子鐵心通常也是硅鋼片疊成,轉子繞組根據電機類型的不同而有所差異,如直流電機的轉子繞組通過換向器與外部電路連接,交流異步電機的轉子繞組有鼠籠式和繞線式兩種。
其他部件:包括軸承、托架、端板等,軸承用于支撐轉子,使其能夠順暢地旋轉;托架和端板則用于固定定子和轉子,保證電機的結構穩(wěn)定性。
電磁性能改變
繞組電阻增大:根據電阻的溫度特性,金屬材料的電阻會隨溫度升高而增大。電機繞組在過熱時,其電阻值會明顯增加,這會導致電機的銅耗(即繞組中由于電流通過電阻而產生的損耗)增大,使電機的效率降低。
磁性能下降:電機中的鐵心材料在高溫下磁導率會發(fā)生變化,導致磁場分布不均勻,電機的電磁性能下降。例如,永磁電機中的永磁體在高溫下可能會出現退磁現象,使電機的輸出轉矩減小,影響電機的運行性能。
性能參數變化:由于繞組電阻增大和磁性能下降等因素的綜合影響,電機的性能參數如轉速、轉矩、功率因數等都會發(fā)生變化,無法保持在設計的額定狀態(tài)下運行,可能無法滿足負載的要求,甚至出現運行不穩(wěn)定的情況。
負載方面
過載運行:電機所承受的負載超過了其額定負載能力,長時間處于這種狀態(tài)下,電機需要輸出更大的功率來驅動負載,從而導致電流增大,根據焦耳定律Q=I 2 Rt,電流增大將使電機繞組產生過多的熱量,引起電機過熱。例如,在工業(yè)生產中,若電機驅動的設備出現卡滯或堵塞,就會使電機負載突然增大,導致過熱。
負載機械故障:與電機連接的負載機械部分出現故障,如軸承損壞、齒輪磨損、傳動帶過緊等,會增加電機的負載轉矩,使電機運行時需要消耗更多的能量,進而產生過多熱量。比如,當負載設備的軸承損壞后,轉動阻力增大,電機需要克服更大的阻力來帶動負載,容易造成電機過熱。
