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ADDINCNKISM.UserStyle電動(dòng)機(jī)的綜合智能保護(hù)設(shè)計(jì)摘要電動(dòng)機(jī)過(guò)熱現(xiàn)象對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是十分不利的。定子繞組對(duì)于溫度的改變十分敏感,一旦電動(dòng)機(jī)的過(guò)熱現(xiàn)象持續(xù)下去,溫度超出了電動(dòng)機(jī)定子的絕緣材料的耐高溫限度的時(shí)候,可能會(huì)出現(xiàn)絕緣層被燒壞,而且即便未出現(xiàn)燒壞現(xiàn)象,時(shí)間一長(zhǎng)絕緣層也會(huì)加速自身的老化。如果長(zhǎng)時(shí)間不處理,電動(dòng)機(jī)的使用壽命將會(huì)大大減少,更嚴(yán)重的后果也可能發(fā)生火災(zāi)等非常嚴(yán)重的事故。所以我們要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行定期的檢查和維護(hù),一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)立刻解決,減少故障的產(chǎn)生,降低事故出現(xiàn)的幾率,同時(shí)也可以提高企業(yè)實(shí)現(xiàn)發(fā)展的效益。本論文分析了電機(jī)的兩大熱故障的原因、檢查判斷故障和解決的方法。電機(jī)的發(fā)熱概括為電源使電機(jī)過(guò)熱和負(fù)載使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱兩大種類,其中包括了各種使電機(jī)的發(fā)熱的原因,例如:電源電壓過(guò)高、三相電源不平衡、電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行、拖動(dòng)的機(jī)械負(fù)載工作不正常等等。我們可以通過(guò)熱故障發(fā)生的地方判斷出是哪類故障,也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,診斷出是哪種熱故障后快速的解決。本論文介紹的方法可用于家庭、工業(yè)和許多有電氣設(shè)備的地方,小到對(duì)電動(dòng)機(jī),大到所有的用電設(shè)備進(jìn)行合理的使用都有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:電動(dòng)機(jī);電源;發(fā)熱;熱故障原因;實(shí)驗(yàn)測(cè)試。SummaryMotoroverheatingisverydetrimentaltothemotor.Thestatorwindingisverysensitivetochangesintemperature.Oncetheoverheatingofthemotorcontinuesandthetemperatureexceedsthehightemperaturelimitoftheinsulatingmaterialofthemotorstator,theinsulationmaybeburntout,andevenifthereisnoburnout,timeAlonginsulatinglayerwillalsoaccelerateitsaging.Ifitisnottreatedforalongtime,theservicelifeofthemotorwillbegreatlyreduced,andevenmoreseriousconsequencesmayoccurinveryseriousaccidentssuchasfire.Therefore,wemustregularlycheckandmaintainthemotor.Oncetheproblemisfound,itshouldbesolvedimmediately,reducetheoccurrenceofthefault,reducetheprobabilityoftheaccident,andimprovetheefficiencyoftheenterprise.Thispaperanalyzesthecausesofthetwomajorthermalfaultsofthemotor,andchecksandjudgesthefaultsandsolutions.Theheatofthemotorissummarizedastwotypesofpowersupplytomakethemotoroverheatandtheloadtooverheatthemotor,includingvariouscausesofmotorheating,suchas:highpowersupplyvoltage,three-phasepowerimbalance,motoroverloadoperation,draggingThemechanicalloadisnotworkingproperlyandsoon.Wecandeterminewhichtypeoffaultiscausedbytheplacewherethethermalfaultoccurs,andcanalsodiagnosethehotfaultafterthethermaltest.Themethoddescribedinthispapercanbeusedinhomes,industriesandmanyplaceswithelectricalequipment,andithasacertainreferencevalueforthereasonableuseofelectricmotorsandallelectricalequipment.Keywords:motor;powersupply;heat;causeofthermalfailure;experimentaltest.目錄TOC\o"1-3"\h\u目錄 3緒論 4第一章電動(dòng)機(jī)的種類 51.1電動(dòng)機(jī)主要器件的介紹 51.2電動(dòng)機(jī)的類型介紹 61.3電動(dòng)機(jī)內(nèi)部選型 71.4電機(jī)負(fù)載和功率的關(guān)系 10第二章電動(dòng)機(jī)熱障礙方案選擇 112.1總體設(shè)計(jì)方案 112.1.1實(shí)驗(yàn)工作原理 112.1.2實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) 132.1.3實(shí)驗(yàn)框架 142.2電動(dòng)機(jī)器件類型選擇論證 15第三章電動(dòng)機(jī)的熱故障分析與策劃 153.1常見(jiàn)的故障分析 153.2產(chǎn)生熱故障的原因分析 163.3具體的實(shí)驗(yàn)策劃 18第四章電動(dòng)機(jī)熱故障的實(shí)驗(yàn) 204.1電機(jī)與電壓的實(shí)驗(yàn) 204.2電機(jī)與負(fù)載的實(shí)驗(yàn) 234.3電機(jī)的內(nèi)部故障的實(shí)驗(yàn) 25第五章實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的可行性與總結(jié) 275.1實(shí)驗(yàn)的復(fù)查與檢查 275.2實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題 285.3制定出解決方案及預(yù)防措施 285.4遇到問(wèn)題解決方法和思路 29結(jié)束語(yǔ) 31參考文獻(xiàn) 33致謝 34附錄A: 35附錄B: 35
緒論在進(jìn)入第三次工業(yè)革命之后,電動(dòng)機(jī)對(duì)與人類的生產(chǎn)生活來(lái)說(shuō)變得愈加的重要,人類的各項(xiàng)動(dòng)力的產(chǎn)生都少不了電動(dòng)機(jī)的影子。同樣,使用的多了,更加頻繁了,也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題,例如,電動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)突然停車,就會(huì)導(dǎo)致一系列的故障的產(chǎn)生,對(duì)于整個(gè)運(yùn)作系統(tǒng)而言,是災(zāi)難性的,同時(shí)也有可能危害到操作人員的安全,在所有故障中,電動(dòng)機(jī)發(fā)熱是最主要的故障,這樣,就需要我們想一些辦法來(lái)提前對(duì)電動(dòng)機(jī)的熱故障進(jìn)行檢測(cè),及早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,同時(shí)快速找到故障的所在之處,提出相應(yīng)的解決方案,及時(shí)進(jìn)行解決,減少經(jīng)濟(jì)效益的損失,這就成為了很重要的方面【1】。在我們平常使用電機(jī)的過(guò)程中,電機(jī)的熱故障可能是由于我們使用的電源不是電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓,電壓的過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)對(duì)設(shè)備造成相應(yīng)的損害,同樣也都會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱的現(xiàn)象,因此我們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中,一定要進(jìn)行電源的正確選擇,出現(xiàn)相應(yīng)問(wèn)題的時(shí)候,第一時(shí)間應(yīng)當(dāng)考慮是否是電源的故障。也有可能是由于電動(dòng)機(jī)過(guò)載或頻繁啟動(dòng)引起的,如果將這些發(fā)熱因素置之不理,情況就會(huì)越來(lái)越糟,最后導(dǎo)致失火。所以對(duì)電機(jī)的熱故障處理具有很大的意義,如果能預(yù)防了電機(jī)的熱故障,就能讓人們的生活更有保障。為了解決這一難題我們只能通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)才能夠讓電機(jī)變得更加的穩(wěn)定。第一章電動(dòng)機(jī)的種類、結(jié)構(gòu)和工作原理1.1電動(dòng)機(jī)主要器件的介紹單相異步電動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、機(jī)殼、端蓋等構(gòu)成。定子由機(jī)座和帶繞組的鐵心組成。電機(jī)內(nèi)鐵芯的作用是用來(lái)產(chǎn)生渦流電場(chǎng),進(jìn)而可以產(chǎn)生電磁場(chǎng),對(duì)于鐵芯而言,主要是薄鋼片組合而成,在電機(jī)內(nèi)部,除了主繞組的存在還有啟動(dòng)繞組和運(yùn)行繞組的存在,三者相互協(xié)調(diào)進(jìn)行工作。2.三相異步電動(dòng)機(jī)主要有由定子和轉(zhuǎn)子,軸承組成
[3]
。定子主要由鐵心,三相繞組,機(jī)座,端蓋組成。定子鐵心一般由0.4毫米左右的鋼片制作而成,然后將這些鋼片放入到,電機(jī)內(nèi)部的槽內(nèi),對(duì)于電機(jī)內(nèi)部的三個(gè)繞組,需要將他們按一定的角度進(jìn)行排列,這個(gè)角度通常選用為120°,這樣在線圈中通入電源時(shí),內(nèi)部的通電線圈可以根據(jù)一定的規(guī)律,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),對(duì)于,整個(gè)電動(dòng)機(jī)而言,電動(dòng)機(jī)的機(jī)座是整個(gè)電動(dòng)機(jī)的根本,一般來(lái)說(shuō),整個(gè)機(jī)座要使用一體化的制作工藝,這樣既保證了整個(gè)電機(jī)的穩(wěn)定性也保證了電動(dòng)機(jī)實(shí)用性,在電動(dòng)機(jī)的你不,對(duì)于定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部分來(lái)說(shuō),需要用精鋼焊制而成,對(duì)于,定子和轉(zhuǎn)子起到保護(hù)和固定的作用,對(duì)于內(nèi)部的散熱結(jié)構(gòu),需要在一端留有散熱口,同時(shí)會(huì)在散熱口的一側(cè)加裝散熱的風(fēng)扇,加快散熱的效率,對(duì)于整個(gè)電機(jī)的制作材料而言,我們需要將定子,轉(zhuǎn)子,還要鐵芯使用的材料也一樣,利用0.4毫米左右的精鋼硅鋼,就一般情況來(lái)說(shuō),我們將異步電機(jī)的鐵芯安裝在轉(zhuǎn)軸下方,對(duì)于特殊情況而言也有將鐵芯安裝在轉(zhuǎn)軸上的,這些會(huì)根據(jù)生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)制造而言,如果有需要,也會(huì)有專門(mén)的定制,不過(guò)一般來(lái)說(shuō),原理都是一樣。(1)鼠籠式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子:對(duì)于鼠籠式電機(jī)而言,如果將內(nèi)部的所有東西全部移除,則我們可以看到的情形就會(huì)是一個(gè)類似于老鼠籠子一樣的結(jié)構(gòu),因此得名鼠籠式電機(jī),對(duì)于高功率的電動(dòng)機(jī)而言,一般都需要用銅條進(jìn)行焊接,保證電動(dòng)機(jī)可以安全的運(yùn)行。鼠籠式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子可以分為阻抗性,單籠型,雙籠型,等幾種類型,幾種的區(qū)別就在于轉(zhuǎn)矩不同。(2)繞線式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子:繞線式轉(zhuǎn)子內(nèi)部的磁線圈采用星形連接,然后將三個(gè)繞組連接到一塊,最后在連接到外部電路之上。1.2電動(dòng)機(jī)的類型介紹電動(dòng)機(jī)分類如下:直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī):對(duì)于直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)而言,有以下的一些優(yōu)點(diǎn),相比比較來(lái)說(shuō),給電機(jī)種類機(jī)械調(diào)節(jié)性能較好,而且正常使用的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng),維護(hù)起來(lái)比較簡(jiǎn)單,而且使用時(shí)聲音也很小,所以在未來(lái)市場(chǎng)上有很大的使用前景。2.步進(jìn)電機(jī)的介紹:步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于自動(dòng)畫(huà)的發(fā)展而言有很大的優(yōu)勢(shì),可以利用自己的脈沖驅(qū)動(dòng)的形式跟現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,使控制更加方便,但同時(shí)也存在很多的缺點(diǎn),在轉(zhuǎn)速方面對(duì)轉(zhuǎn)速有很高的要求,轉(zhuǎn)速不能過(guò)高同樣也不能過(guò)低,不然都會(huì)對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)產(chǎn)生一定的影響。3.伺服電機(jī)的介紹:伺服電機(jī)也有其自己的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)于伺服電機(jī)來(lái)說(shuō),啟動(dòng)和停止的速度都很快,而且整個(gè)電機(jī)所需要的空間很小,便于攜帶,對(duì)于控制運(yùn)動(dòng)控制的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)很實(shí)用4.力矩電動(dòng)機(jī)的介紹:是電動(dòng)機(jī)還有一種力矩類型的,這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)部有更多的放繞組的凹槽,是很適應(yīng)的一種電機(jī),在我們?nèi)粘5纳钪幸矔?huì)經(jīng)常用到5.開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的介紹:是這種電動(dòng)機(jī)是一種可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)速的新型電動(dòng)機(jī),相比于其他的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),擁有更加強(qiáng)大的調(diào)速能力,有很大的發(fā)展?jié)摿Α?.異步電動(dòng)機(jī)的介紹:對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)有三相異步電動(dòng)機(jī)和單相異步電動(dòng)機(jī)這兩種類型,這兩種類型的電動(dòng)機(jī)的額定的標(biāo)準(zhǔn)電壓是不同的,分別是380V和220V,在使用的時(shí)候應(yīng)當(dāng)多加注意。三相四線制的三相代表三根電源線,零線沒(méi)有電。零線的作用是相對(duì)于三相來(lái)說(shuō)的。它可以與任何一相組成單相電,電壓都是220V.前提是三相電為380V.三針腳比二針腳多了一根接地線,就是PE線。三個(gè)腳的不是三相,是二相。二相三線制,三相五線制。三相的是五根線:L1,L2,L3,N,PE。有些電器,功率低,沒(méi)必要使用接地。只要需要接地的電器,都必須使用在個(gè)針腳的頭,那樣才會(huì)有接地功能。對(duì)于三相異步電機(jī)和單向電機(jī)而言,兩種電機(jī)使用的電壓不同,但相對(duì)來(lái)說(shuō)種類多樣,而且各種各樣的功率也都有,單相和三相的電機(jī)一般用作減速電機(jī)。1.3電動(dòng)機(jī)內(nèi)部選型電動(dòng)機(jī)的種類不同,因此可以分為直流,異步,同步三種類型的電動(dòng)機(jī),但隨著科技的發(fā)展,直流電動(dòng)機(jī)漸漸使用的較少。所以這次選用的電機(jī)為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。圖1異步電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)中存在定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部分,其中定子在電機(jī)內(nèi)部起到固定轉(zhuǎn)子的作用,而轉(zhuǎn)子則是在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)線圈中作切割磁感線的運(yùn)動(dòng),從而將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外,定.轉(zhuǎn)子之間還必須有一定間隙(稱為空氣隙),以保證轉(zhuǎn)子的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。定子部分電機(jī)的定子部分組成相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單,主要包括,基座,鐵芯,等部件組合而成。電機(jī)的機(jī)座,顧名思義是整個(gè)電機(jī)定子的根本,對(duì)定子結(jié)構(gòu)起到固定的作用,一般而言都是一體化制作,相對(duì)來(lái)說(shuō)更加堅(jiān)固。(2)定子鐵心。定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。為了減小渦流和磁滯損耗,通常用0.
5mm厚的硅鋼片疊壓成圓筒,硅鋼片表面的氧化層(大型電動(dòng)機(jī)要求涂絕緣漆)作為片間(3)定子繞組。定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分,也是最重要的部分,一般是由絕緣銅(或鋁)導(dǎo)線繞制的繞組聯(lián)接而成。它的作用就是利用通入的三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。一般來(lái)說(shuō),定子繞組使用漆包銅線纏繞而成,在按照一定的方式安裝到專用的槽內(nèi)。槽口用槽楔(一般為竹制) 塞緊。槽內(nèi)繞組匝間.繞組與鐵心之間都要有良好的絕緣。如果是雙層繞組(就是一個(gè)槽內(nèi)分上下兩層嵌放兩條繞組邊),還要加放層間絕緣。(4)軸承。軸承是電動(dòng)機(jī)定.轉(zhuǎn)子銜接的部位,軸承有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩類,滾動(dòng)軸承又有滾珠軸承(也稱為球軸承),目前多數(shù)電動(dòng)機(jī)都采用滾動(dòng)軸承。這種軸承的外部有貯存潤(rùn)滑油的油箱,軸承上還裝有油環(huán),軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)油環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng),把油箱中的潤(rùn)滑油帶到軸與軸承的接觸面上。為使?jié)櫥湍芊植荚谡麄€(gè)接觸面上,軸承上緊貼軸的一面一般開(kāi)有油槽。轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)中的旋轉(zhuǎn)部分,一般由轉(zhuǎn)軸.轉(zhuǎn)子鐵心.轉(zhuǎn)子繞組風(fēng)扇等組成。轉(zhuǎn)軸用碳鋼制成,兩端軸頸與軸承相配合。出軸端銑有鍵槽,用以固定皮帶輪或聯(lián)軸器。轉(zhuǎn)軸是輸出轉(zhuǎn)矩.帶動(dòng)負(fù)載的部件。轉(zhuǎn)子鐵心也是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。由0.5mm厚的硅鋼片疊壓成圓柱體,并緊固在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子鐵心的外表面有均勻分布的線槽,用以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。
三相異步電動(dòng)機(jī)有兩種類型,一般來(lái)說(shuō)分為籠型和繞線兩種方式,這兩種類型根據(jù)器自身的繞線形式而言。
(1)籠型轉(zhuǎn)子線槽一般都是斜槽(線槽與軸線不平行),目的是改善起動(dòng)與調(diào)速性能。其外形如圖1中的第5部分;籠型繞組(也稱為導(dǎo)條)是在轉(zhuǎn)子鐵心的槽里嵌放裸銅條或鋁條,然后用兩個(gè)金屬環(huán)(稱為端環(huán))分別在裸金屬導(dǎo)條兩端把它們?nèi)拷油?短接),即構(gòu)成了轉(zhuǎn)子繞組;小型籠型電動(dòng)機(jī)一般用鑄鋁轉(zhuǎn)子,這種轉(zhuǎn)子是用熔化的鋁液澆在轉(zhuǎn)子鐵心上,導(dǎo)條瑞環(huán)一次澆鑄出來(lái)。如果去掉鐵心,整個(gè)繞組形似鼠籠,所以得名籠型繞組,如圖2所示。圖2(a)為籠型直條形式,圖2(b)為籠型斜條形式。(a)直條形式(b)斜條形式圖2籠型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組形式(2)繞線型繞組習(xí)慣星型連接的方式,各個(gè)繞組首尾相連,相比較而言和定子繞組的形象有些相似,各個(gè)繞組分別與電刷相連同時(shí),兩者相固定,加上內(nèi)部的電阻器,可以構(gòu)成相應(yīng)的閉合回路以便于控制,如圖3.9所示。有的電動(dòng)機(jī)還裝有提刷短路裝置,當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后又不需要調(diào)速時(shí),可提起電刷,同時(shí)使用3個(gè)滑環(huán)短路,以減少電刷摩損。將者兩種轉(zhuǎn)子進(jìn)行對(duì)比,我們可以發(fā)現(xiàn)兩者都有其優(yōu)缺點(diǎn),相比而言籠型電機(jī)比繞線型更加的實(shí)用,成本相對(duì)來(lái)說(shuō)更加低,質(zhì)量也更有保證,結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)更加簡(jiǎn)單易于制造。使電動(dòng)機(jī)能在一定范圍內(nèi)調(diào)速;在起動(dòng)頻繁.需要較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械(如起重機(jī))中常常被采用。對(duì)于設(shè)計(jì)者而言,應(yīng)當(dāng)考慮到電機(jī)散熱的方面,所以會(huì)在電動(dòng)機(jī)的一端設(shè)計(jì)上一個(gè)散熱的風(fēng)扇,一般來(lái)說(shuō)在制造的時(shí)候會(huì)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),更加耐用。如下圖所示。1.4電機(jī)負(fù)載和功率的關(guān)系對(duì)于電動(dòng)機(jī)的工作效率而言,由輸入,輸出,負(fù)載,三方面同時(shí)決定,我們都知道,負(fù)載大了,電動(dòng)機(jī)在相同的輸入下,轉(zhuǎn)速向相應(yīng)的會(huì)減少很多,同樣原理,負(fù)載小了,則在同樣輸入的情況下轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)的增加。同時(shí),我們可以考慮到,轉(zhuǎn)速低了,則轉(zhuǎn)子在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的時(shí)候就會(huì)減小,則輸出的電流也相應(yīng)的會(huì)減小,同理也可得,轉(zhuǎn)速是上升的情況。這里就并不在一一介紹,我們可以根據(jù)這樣的規(guī)律來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)他的電路負(fù)載在等值電路中為R/s,其中R為轉(zhuǎn)子側(cè)電阻,s為轉(zhuǎn)差率。當(dāng)電機(jī)機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí),s會(huì)增加(由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差曲線可得到這個(gè)結(jié)論),從而使R/s減小,因而由電源看進(jìn)去的阻抗減小,從而定子電流會(huì)增加。負(fù)載使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱的原因:電動(dòng)機(jī)的負(fù)載如果出現(xiàn)不是匹配的情況下,時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題,負(fù)載過(guò)大會(huì)出現(xiàn),能量轉(zhuǎn)化效率低,大量電能用來(lái)發(fā)熱,負(fù)載過(guò)小,就會(huì)就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快,長(zhǎng)期大于額定功率會(huì)使電動(dòng)機(jī)壽命減少。因此我們應(yīng)當(dāng)選擇合適負(fù)載。當(dāng)電動(dòng)機(jī)外帶的設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候,也會(huì)產(chǎn)生很多的問(wèn)題,外帶設(shè)備不動(dòng)作,就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生大量的熱量,時(shí)間一長(zhǎng),會(huì)將電動(dòng)機(jī)燒毀,造成經(jīng)濟(jì)損失。所以由此推出負(fù)載的大量增加也是電動(dòng)機(jī)發(fā)熱致使電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)熱故障的罪魁禍?zhǔn)?。如何控制?fù)載的增加是我們生活中應(yīng)該了解的,也改知道負(fù)載過(guò)多會(huì)使電機(jī)發(fā)熱,長(zhǎng)久下去會(huì)導(dǎo)致線路老化甚至發(fā)生火災(zāi),我們要在事故發(fā)生前就要知道發(fā)生事故后的危害,防患于未然。第二章判斷電動(dòng)機(jī)熱障礙實(shí)驗(yàn)的整體思路2.1總體方案設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)就是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)熱故障的預(yù)防和處理,所以先知道電動(dòng)機(jī)為什么發(fā)熱是本次實(shí)驗(yàn)的重要問(wèn)題。本章以下內(nèi)容將都是圍繞著找出電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的原因展開(kāi)的,然后制定出解決電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的計(jì)劃,明確實(shí)驗(yàn)要實(shí)現(xiàn)的電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定和電動(dòng)機(jī)發(fā)熱預(yù)測(cè)的指標(biāo)。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的要求,確定實(shí)驗(yàn)框架,并對(duì)實(shí)驗(yàn)框架中的主要步驟進(jìn)行分析。2.1.1實(shí)驗(yàn)工作原理(1)電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的種類我們大致可以分為兩種類型,直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī),這兩類相比來(lái)說(shuō),交流電動(dòng)機(jī)性能更加優(yōu)異,適應(yīng)能力更加優(yōu)越,因此在現(xiàn)實(shí)生活使用中,更多的還是選擇使用交流電動(dòng)機(jī)。對(duì)于直流電機(jī)而言,我們可以這樣理解,將電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電機(jī)稱為直流電動(dòng)機(jī),同時(shí)來(lái)說(shuō),可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的電機(jī),我們稱為直流發(fā)電機(jī),兩種電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別并不大,兩種電機(jī)的差距是在電機(jī)機(jī)構(gòu)中是否存在換向器,直流電動(dòng)機(jī)存在這樣的結(jié)構(gòu),一般來(lái)說(shuō),稍微簡(jiǎn)單的電動(dòng)電路我們更加喜歡使用直流電動(dòng)機(jī),相對(duì)來(lái)說(shuō)比較方便,簡(jiǎn)單,同時(shí)和價(jià)格相對(duì)便宜。對(duì)于交流發(fā)電機(jī)而言,他的主要的特征是可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一類電機(jī),主要的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理相對(duì)來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜,利用電機(jī)中的定子和轉(zhuǎn)子這個(gè)結(jié)構(gòu),同時(shí)將電機(jī)中的線圈通上電源,讓定子作為固定,轉(zhuǎn)子在通電的磁感線圈內(nèi)作切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生機(jī)械能,最終的目的是將電能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能。一般而言嗎,交流電機(jī)主要是作為電動(dòng)機(jī)來(lái)使用,作為交流電機(jī)也可以分為兩類,同步電機(jī)和異步電機(jī)這兩種類型,其中異步電機(jī)我們又可以稱之為感應(yīng)電機(jī),主要的原因是電機(jī)中的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和通電是線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速有差別,兩個(gè)相互的轉(zhuǎn)速不同,產(chǎn)生力矩,將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。其實(shí)我們可以將異步電機(jī)當(dāng)作一個(gè)變壓器的結(jié)構(gòu)來(lái)看待,兩種電機(jī)在電磁結(jié)構(gòu)上很相似,異步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子分別可以相當(dāng)于變壓器的一二次的繞組,因此兩種結(jié)構(gòu)可以相同看待。2.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)找出電動(dòng)機(jī)中常常出現(xiàn)的熱故障,防止熱故障讓我們的生活和工作的作業(yè)停頓甚至擱置,有時(shí)候?qū)緯?huì)造成重大損失。所以這次實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪且跓峁收习l(fā)生時(shí)能及時(shí)處理使電動(dòng)機(jī)迅速上電,或在熱故障未開(kāi)始時(shí)就將其消滅。(1)了解電動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)要想找出電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的原因就得先知道電動(dòng)機(jī)中有著哪些部件,哪些部件會(huì)有發(fā)熱的可能,然后再考慮外部因素(2)檢查電動(dòng)機(jī)在做實(shí)驗(yàn)前要先檢查我們所要做實(shí)驗(yàn)的電動(dòng)機(jī)是否都是一樣的,和我們生活中常用的電動(dòng)機(jī)差別不能太大,這樣實(shí)驗(yàn)后才能有實(shí)用性。(3)找出電動(dòng)機(jī)內(nèi)部與外部發(fā)熱的原因根據(jù)了解了電動(dòng)機(jī)中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后可以找出電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)熱的原因,而外部原因需要我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后才能得出外部的干擾因素。(4)進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)我們只有通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn),和大量的數(shù)據(jù)才能證實(shí)我們方案的可靠性,不然實(shí)驗(yàn)次數(shù)過(guò)少,難免會(huì)出現(xiàn)偶然性。2.1.3實(shí)驗(yàn)框架1.實(shí)驗(yàn)儀器本次實(shí)驗(yàn)我們要通過(guò)對(duì)一些條件對(duì)我們的異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先應(yīng)先準(zhǔn)備一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī),由于我們要實(shí)驗(yàn)電壓的高低是否有影響,我們準(zhǔn)備兩個(gè)變壓器,一個(gè)可以將380V變?yōu)?00V,另一個(gè)則是降低為220V電壓。隨后的實(shí)驗(yàn)涉及到了負(fù)載,我們準(zhǔn)備了一些配套的拖動(dòng)電機(jī),和一些沒(méi)有配套的拖動(dòng)電機(jī),通過(guò)測(cè)量他們的型號(hào)和功率大小看出是否能影響異步電動(dòng)機(jī)的正常發(fā)熱。在這實(shí)驗(yàn)中還有紅外線測(cè)溫儀、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等器材。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的對(duì)該實(shí)驗(yàn)做出要求,先找出電動(dòng)機(jī)里所以的器件,然后找出致使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的器件,最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)知道電動(dòng)機(jī)熱故障的內(nèi)部原因。找出在整個(gè)電路中與電動(dòng)機(jī)連接的用電設(shè)備和線路,通過(guò)實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)得到電動(dòng)機(jī)熱故障的外部因素。2.2電動(dòng)機(jī)器件類型選擇論證要進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的選擇論證,我們就應(yīng)該先選定我們實(shí)驗(yàn)的電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)的種類有很多,我們不可能將所有的電動(dòng)機(jī)都進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所以我們應(yīng)該選取一種或兩種做出例子,并且選出來(lái)的電動(dòng)機(jī)必須是普遍的、大眾的,那樣我我們實(shí)驗(yàn)作用就會(huì)更大。第三章電動(dòng)機(jī)的熱障礙分析3.1常見(jiàn)的故障分析在所有故障中,電動(dòng)機(jī)發(fā)熱是最主要的故障,電動(dòng)機(jī)的故障一般可分為電氣故障和機(jī)械故障。電氣故障主要是指帶電體及其附屬機(jī)構(gòu),包括定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、電刷等故障;機(jī)械故障主要指非帶電體的故障,包括軸承、風(fēng)扇、端蓋、轉(zhuǎn)軸、機(jī)殼等故障。這樣,就需要我們想一些辦法來(lái)提前對(duì)電動(dòng)機(jī)的熱故障進(jìn)行檢測(cè),及早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,同時(shí)快速找到故障的所在之處,提出相應(yīng)的解決方案,及時(shí)進(jìn)行解決,減少經(jīng)濟(jì)效益的損失,這就成為了很重要的方面。對(duì)于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生故障原因的分析,有電動(dòng)機(jī)自身的問(wèn)題,也有其他外部的原因造成的可能,例如,外部電源的不穩(wěn)定,內(nèi)部接線的錯(cuò)誤,還有外部自然環(huán)境的影響,雷電,雨水的影響。電動(dòng)機(jī)在第三次工業(yè)革命之后已經(jīng)成為了人類不可缺少的重要的機(jī)械設(shè)備,在種類繁多的電動(dòng)機(jī)的種類中,三相異步電動(dòng)機(jī)因其工作優(yōu)異,同時(shí)造價(jià)低,不易出現(xiàn)故障的多種優(yōu)點(diǎn)結(jié)合到一起,具有很大優(yōu)勢(shì),在工業(yè)和農(nóng)業(yè)方面都有很大的用處,各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)都離不開(kāi)電動(dòng)機(jī),各類大小型工農(nóng)業(yè)機(jī)械。對(duì)于單向異步電機(jī)來(lái)說(shuō),也有自己的優(yōu)勢(shì),通常在日常的生活中,也有很多的影子,各種大小的風(fēng)機(jī),發(fā)電機(jī),油煙機(jī)等都有很多單向異步電機(jī)的影子。電機(jī)的熱故障可能是由于我們使用的電源不是電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓,電壓的過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)對(duì)設(shè)備造成相應(yīng)的損害,同樣也都會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱的現(xiàn)象,因此我們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中,一定要進(jìn)行電源的正確選擇,出現(xiàn)相應(yīng)問(wèn)題的時(shí)候,第一時(shí)間應(yīng)當(dāng)考慮是否是電源的故障。也有可能是由于電動(dòng)機(jī)過(guò)載或頻繁啟動(dòng)引起的,如果將這些發(fā)熱因素置之不理,情況就會(huì)越來(lái)越糟,最后導(dǎo)致失火。所以對(duì)電機(jī)的熱故障處理具有很大的意義,如果能預(yù)防了電機(jī)的熱故障,就能讓人們的生活更有保障。為了解決這一難題我們只能通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)才能夠讓電機(jī)變得更加的穩(wěn)定。3.2產(chǎn)生熱故障的原因分析1、負(fù)載方面的原因:在生活中最容易出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)熱現(xiàn)象就是負(fù)載的過(guò)多導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)功率增大導(dǎo)致發(fā)熱,也是人們常常忽視的。生活中人們總是感覺(jué)方便就不管電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)載,可能當(dāng)時(shí)能夠正常運(yùn)行,但是一直以往下去這隱患就會(huì)越來(lái)越大,所以我們要按照說(shuō)明書(shū)上的安全規(guī)則進(jìn)行使用。2、電源方面的原因:對(duì)于電動(dòng)機(jī)而言,外部的電源是很重要的,同時(shí),電源的電壓穩(wěn)定也是非常重要的,一旦電源電壓出現(xiàn)很大的波動(dòng),就會(huì)有很的故障產(chǎn)生,如果電壓過(guò)高,就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的鐵芯會(huì)產(chǎn)生很大的熱量,這樣時(shí)間長(zhǎng)的畫(huà),有可能會(huì)造成絕緣線的損壞,同時(shí)會(huì)使電動(dòng)機(jī)發(fā)生燒壞的故障的產(chǎn)生,當(dāng)電源電壓過(guò)低時(shí),電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不了,這樣就會(huì)導(dǎo)致,電能轉(zhuǎn)化不成機(jī)械能,只能轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來(lái),時(shí)間長(zhǎng)了,電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組會(huì)產(chǎn)生很大的熱量,同樣也會(huì)造成電動(dòng)機(jī)內(nèi)部絕緣線的損壞,同樣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)使電動(dòng)機(jī)燒壞。當(dāng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生相位不對(duì)稱的時(shí)候,就會(huì)出現(xiàn)非常低沉的噪聲,同時(shí),電動(dòng)機(jī)也會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱的情況,時(shí)間長(zhǎng)了,就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的繞組線損壞。言而總之,電源的電壓是高還是低都會(huì)出現(xiàn)很多的狀況,我們應(yīng)當(dāng)在使用前,仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū),確定額定的電壓,同時(shí)也要確定自己使用的電源是不是合格,對(duì)于,電源來(lái)說(shuō),可以允許上下5%的波動(dòng),因此,合適的電源是非常重要的,我們應(yīng)當(dāng)選用合適的電源。3、電動(dòng)機(jī)本身造成的過(guò)熱現(xiàn)象:電動(dòng)機(jī)本身發(fā)熱的故障原因分析的畫(huà),最為平常的故障應(yīng)該為電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組出現(xiàn)故障,這些故障為,三相繞組出現(xiàn)單相或者雙相短路故障,這就會(huì)使電動(dòng)機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)變得不均勻,導(dǎo)致內(nèi)阻發(fā)熱嚴(yán)重。還有的故障原因是,電動(dòng)機(jī)內(nèi)部三相繞組出現(xiàn)短路現(xiàn)象,這就會(huì)造成的結(jié)果是會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流,導(dǎo)致內(nèi)部阻抗瞬間發(fā)熱量會(huì)很大,會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障。還有的故障原因是,電動(dòng)機(jī)內(nèi)部三相繞組連接的方式出現(xiàn)錯(cuò)誤,本來(lái)應(yīng)該星三角啟動(dòng),結(jié)果連接成Y型啟動(dòng)電路,或者兩者反之,這樣的結(jié)果就會(huì)造成,電動(dòng)機(jī)不能正常啟動(dòng),在啟動(dòng)的過(guò)程中出現(xiàn)故障,如果不注意到電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)不正常的情況,就可能會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)熱情況下,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)因?yàn)檫^(guò)熱而發(fā)生燒毀的結(jié)果。電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的情況的原因還有的情況就是電動(dòng)機(jī)自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損導(dǎo)致的,內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障,會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)并不能正常進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),就有可能出現(xiàn)不正常的發(fā)熱。4、電動(dòng)機(jī)沒(méi)有良好散熱系統(tǒng)出現(xiàn)的發(fā)熱情況:環(huán)境溫度過(guò)高,使進(jìn)風(fēng)溫度高。這種熱繼電器是會(huì)對(duì)環(huán)境溫度有反應(yīng)的,因?yàn)楫?dāng)不通電時(shí)它會(huì)隨環(huán)境有一個(gè)自然的溫度,環(huán)境溫度高時(shí)它自身的溫度也就會(huì)高,到回路通電后,它就會(huì)以往一樣發(fā)熱,環(huán)境溫度還高,散熱又不好,繼電器的受熱元件溫度就會(huì)提高,進(jìn)而就會(huì)動(dòng)作。環(huán)境溫度一般為25℃,環(huán)境溫度越高就意味著導(dǎo)體溫度越高,導(dǎo)體的絕緣值與溫度成反比,所以溫度越高就致使導(dǎo)體絕緣值降低。進(jìn)風(fēng)口有雜物擋住,使進(jìn)風(fēng)不暢,造成進(jìn)風(fēng)量小。一般來(lái)說(shuō),風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口堵住,風(fēng)機(jī)負(fù)載減小,工作電流也減小,電機(jī)接近空載運(yùn)行,短時(shí)間是內(nèi)有問(wèn)題的,但是如果時(shí)間長(zhǎng)了,就有可能燒電機(jī),這是因?yàn)?,風(fēng)機(jī)電機(jī)的冷卻是靠風(fēng)機(jī)本身的排風(fēng)來(lái)散熱的,如果進(jìn)風(fēng)口堵塞,電機(jī)運(yùn)行時(shí)溫度會(huì)升高,而電機(jī)的冷卻得不到保證,時(shí)間長(zhǎng)了燒電機(jī)是有可能的。電動(dòng)機(jī)灰塵過(guò)多,影響散熱。當(dāng)灰塵是不導(dǎo)電的和非易燃的物質(zhì)的時(shí)候?qū)﹄姍C(jī)的線圈無(wú)多大的影響,但是對(duì)電機(jī)軸上兩頭的軸承有影響,軸承壞后引起定子與轉(zhuǎn)子相磨發(fā)熱,盡而燒壞線圈,解決辦法是換雙面密封軸承。不論那種軸承都要經(jīng)常加油,加油是延長(zhǎng)軸承壽命的最簡(jiǎn)單方法。當(dāng)灰塵易燃時(shí)要用專用防爆電機(jī),如煤礦井下的防爆電機(jī),紡織廠里用的紡織電機(jī),這些電機(jī)貴,關(guān)系生命財(cái)產(chǎn)安全必須用專用等級(jí)要求的電機(jī),普通電機(jī)不可代替,但防爆電機(jī)可以代替普通電機(jī)使用,但代價(jià)太貴。風(fēng)扇損害或裝反,造成無(wú)風(fēng)或風(fēng)量小。風(fēng)扇的損害會(huì)導(dǎo)致有一些專門(mén)只用風(fēng)扇散熱的電動(dòng)機(jī)失去了最主要的散熱系統(tǒng),會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的溫度不斷上升,短時(shí)間發(fā)現(xiàn)更換上新風(fēng)扇不會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成太大影響,但長(zhǎng)時(shí)間下去可能會(huì)使電動(dòng)機(jī)燒毀。風(fēng)扇裝反后會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)風(fēng)量變小,該按規(guī)定散出的熱量散不出去時(shí)間常了也會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的燒毀。如果沒(méi)有安裝排風(fēng)散熱系統(tǒng)的話,電動(dòng)機(jī)內(nèi)部熱量和將很難排出,就會(huì)造成發(fā)熱現(xiàn)象。3.3具體的實(shí)驗(yàn)策劃從以上的猜想中預(yù)測(cè)了電機(jī)發(fā)熱的幾種原因:電壓的變化導(dǎo)致、負(fù)載的不恰當(dāng)使用、電機(jī)本身發(fā)生的故障、通風(fēng)散熱不良或損壞。為了驗(yàn)證我們的猜想是否正確,就應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)我們的猜想。通過(guò)了調(diào)查后發(fā)現(xiàn)不管是在工業(yè)和農(nóng)業(yè)方面都有很大的用處,各種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)都離不開(kāi)電動(dòng)機(jī),各類大小型工農(nóng)業(yè)機(jī)械。對(duì)于單向異步電機(jī)來(lái)說(shuō),也有自己的優(yōu)勢(shì),通常在日常的生活中,也有很多的影子,各種大小的風(fēng)機(jī),發(fā)電機(jī),油煙機(jī)等都有很多單向異步電機(jī)的影子。在農(nóng)業(yè)方面脫拉機(jī)要用、抽水機(jī)要用、面粉加工要用、打麥機(jī)要用等。所以我們做的實(shí)驗(yàn)以三相異步電動(dòng)機(jī)為主要實(shí)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)。電壓變化致使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱實(shí)驗(yàn)電源的電壓是高還是低都會(huì)出現(xiàn)很多的狀況,我們應(yīng)當(dāng)在使用前,仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū),確定額定的電壓,同時(shí)也要確定自己使用的電源是不是合格,對(duì)于,電源來(lái)說(shuō),可以允許上下5%的波動(dòng),因此,合適的電源是非常重要的,我們應(yīng)當(dāng)選用合適的電源。當(dāng)電源電壓出現(xiàn)很高的波動(dòng)的時(shí)候,電動(dòng)機(jī)的工作效率會(huì)出現(xiàn)很大的變化,內(nèi)部的繞組消耗的能量也變得很大,就會(huì)產(chǎn)生很大的熱量,因此我們要保證良好的電壓范圍。將電壓上下進(jìn)行調(diào)節(jié),不超過(guò)10%,記錄下數(shù)據(jù),隨后又將電壓降低5%,查看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如果無(wú)反應(yīng)的話將電壓調(diào)到原電壓的10%后,記錄電動(dòng)機(jī)的繞組溫度,觀察是否電壓的改變是否是熱故障原因之一。負(fù)載的變化使得電動(dòng)機(jī)過(guò)熱實(shí)驗(yàn)策劃電動(dòng)機(jī)的負(fù)載如果出現(xiàn)不是匹配的情況下,時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題,負(fù)載過(guò)大會(huì)出現(xiàn),能量轉(zhuǎn)化效率低,大量電能用來(lái)發(fā)熱,負(fù)載過(guò)小,就會(huì)就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快,長(zhǎng)期大于額定功率會(huì)使電動(dòng)機(jī)壽命減少。因此選擇合適負(fù)載對(duì)我們使用者來(lái)說(shuō)就顯得很重要。當(dāng)電動(dòng)機(jī)外帶的負(fù)載出現(xiàn)故障的時(shí)候,就有可能出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)故障,嚴(yán)重的話就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)發(fā)熱過(guò)多而燒壞。當(dāng)電動(dòng)機(jī)外帶的設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候,也會(huì)產(chǎn)生很多的問(wèn)題,外帶設(shè)備不動(dòng)作,就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生大量的熱量,時(shí)間一長(zhǎng),會(huì)將電動(dòng)機(jī)燒毀,造成經(jīng)濟(jì)損失。所以我們?nèi)绻M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)必須考慮到以上因素:過(guò)載、負(fù)載不正常運(yùn)行、拖動(dòng)機(jī)械的故障。先將電路用正常的負(fù)載運(yùn)作后得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),再進(jìn)行增加負(fù)載后的操作,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)??偨Y(jié)出正常運(yùn)行的溫度和增加負(fù)載后的溫度,記錄下數(shù)據(jù)。通過(guò)負(fù)載的慢慢增加,記錄下電動(dòng)機(jī)過(guò)熱時(shí)的額定值,標(biāo)記出該設(shè)備的最大負(fù)載時(shí)多少。電機(jī)負(fù)載工作不正常的原因多半是因?yàn)樨?fù)載使用的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的負(fù)載老化,使得運(yùn)作時(shí)負(fù)載通過(guò)的電流一會(huì)大一會(huì)小使得電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)不斷的調(diào)整自身的頻率導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。為了檢查電動(dòng)機(jī)的負(fù)載是否出現(xiàn)故障,就是要將負(fù)載單獨(dú)拿出來(lái)進(jìn)行檢查。電動(dòng)機(jī)本身故障導(dǎo)致發(fā)熱實(shí)驗(yàn)策劃根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論往往我們可以推出這樣的結(jié)果,如果電動(dòng)機(jī)本身的排風(fēng)系統(tǒng)不好,則會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題,有嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而燒壞,如果說(shuō)排風(fēng)系統(tǒng)被雜物或者灰塵堵塞的情況下,也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部熱量排不出來(lái),就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障根據(jù)以上調(diào)查出的問(wèn)題我們先要將電動(dòng)機(jī)置于標(biāo)準(zhǔn)溫度以內(nèi)即25℃,然后記錄出電動(dòng)機(jī)在正常溫度下的溫度作為標(biāo)準(zhǔn)值。得出標(biāo)準(zhǔn)的溫度后,讓電動(dòng)機(jī)分別置于30℃、35℃、40℃內(nèi),分別記下在不同溫度內(nèi)的數(shù)值。為了檢測(cè)灰塵是否會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱有影響,首先我們先將電動(dòng)機(jī)清掃干凈后運(yùn)作,測(cè)出電動(dòng)機(jī)的溫度作為標(biāo)準(zhǔn)。再將剛才同一個(gè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)撒上一層薄薄的灰塵后進(jìn)行運(yùn)作,記錄下電動(dòng)機(jī)上的實(shí)際溫度進(jìn)行比較,若溫度起伏不超過(guò)0.5℃說(shuō)明灰塵與電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱無(wú)關(guān)。第四章電動(dòng)機(jī)熱故障的實(shí)驗(yàn)電動(dòng)機(jī)與電壓的實(shí)驗(yàn)電壓的變化改變電動(dòng)機(jī)的溫度,我們要通過(guò)一下實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)該猜想的正確性。首先我們先要確定對(duì)電壓的使用。額定電壓380V的電機(jī),用380V電源當(dāng)然要接成星型,這樣才能在穩(wěn)定工作時(shí)達(dá)到它的額定電壓。電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)會(huì)有較大的起動(dòng)電流,但是一般小功率電機(jī)比如三千瓦以下的電機(jī)電流本來(lái)就小,起動(dòng)時(shí)的電流不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成太大的沖擊,所以可以直接接成星型接法啟動(dòng)。如果是三相220V電源,那么即使接成星型也不能達(dá)到電機(jī)的額定電壓。四千瓦以上額定電壓380V電機(jī)接380V電源用三角形接法是為了方便星三角啟動(dòng)。具體就是在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)380V接成星型,則給電機(jī)每一相供給的電壓只有220V,這樣加在電機(jī)上的電壓沒(méi)那么大,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電流也就不會(huì)太大,等啟動(dòng)完成前再切回三角型,這樣在電機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)才能達(dá)到它的額定工作電壓。如果是大功率的電機(jī)額定380V還要求星型接法,那么啟動(dòng)時(shí)就沒(méi)有辦法降低起動(dòng)電流了。所以在做接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)時(shí)我們采取的是后者,星三角降壓?jiǎn)?dòng)。這樣既保護(hù)了異步電動(dòng)機(jī)的初始電流不會(huì)過(guò)高導(dǎo)致燒毀,也不會(huì)導(dǎo)致電路其他負(fù)載因電流過(guò)高而損壞。不改變電動(dòng)機(jī)的電壓我們通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查,確認(rèn)了電動(dòng)機(jī)是能夠正常工作的三相異步電動(dòng)機(jī)后進(jìn)行我們接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)。我們將380V的交流電接入三相異步電動(dòng)機(jī)中,首先歪歪們應(yīng)當(dāng)確定我們實(shí)驗(yàn)所使用的電源是標(biāo)準(zhǔn)的合格電源,以免出現(xiàn)誤差,造成不必要的麻煩,對(duì)于電動(dòng)機(jī)內(nèi)部繞組來(lái)說(shuō),繞組上的絕緣漆包線是很重要的部分,一旦絕緣線出現(xiàn)損壞,就會(huì)造成短路的現(xiàn)象,嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)燒壞電動(dòng)機(jī)內(nèi)部,而且電動(dòng)機(jī)的耐高溫性能也會(huì)失去。對(duì)于絕緣材料的等級(jí)可以分為七種,每一種等級(jí)都有自己的最高和最低溫度的限度,我們可以跟據(jù)需要的電動(dòng)機(jī)的溫度的等級(jí)來(lái)確定所需要的等級(jí)的選擇,一般來(lái)說(shuō)最高等級(jí)允許的外溫度為180攝氏度,最低的溫度等級(jí)為90攝氏度,因此不同的絕緣等級(jí)適應(yīng)于不同等級(jí)的電壓等級(jí),為我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)決定應(yīng)當(dāng)選用什么樣的電壓等級(jí)的絕緣材料。來(lái)保證電動(dòng)機(jī)可以進(jìn)行正常的工作。運(yùn)行了30分鐘后用紅外測(cè)溫儀測(cè)出了電動(dòng)機(jī)外殼溫度為56攝氏度。我們將此溫度定為標(biāo)準(zhǔn)溫度,上下偏動(dòng)5攝氏度為正常范圍內(nèi)。若電動(dòng)機(jī)的溫度超過(guò)了75攝氏度說(shuō)明電動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度已經(jīng)很高,應(yīng)采取降溫措施。降低電動(dòng)機(jī)的電壓當(dāng)電動(dòng)機(jī)供電壓不足,輸入功率不夠,而負(fù)載又依然超載,造成速度達(dá)不到要求時(shí),使轉(zhuǎn)速下降,這時(shí)提高電壓確實(shí)是能提供轉(zhuǎn)速。當(dāng)電源電壓的不在為穩(wěn)定時(shí),電源電壓比標(biāo)準(zhǔn)電壓要高出很多的時(shí)候,就會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的功率變大,帶來(lái)的更加直接的結(jié)果就是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變快很多。因此我們可以得出轉(zhuǎn)速n和電源電壓成正比的線性關(guān)系。n=(Un—IA*Ra)/(Ce*Φ),Un升高則n也升高,雖然磁通量也會(huì)變化但基本是穩(wěn)定的,可以忽略弱磁效應(yīng)的效果不計(jì),轉(zhuǎn)速n可以認(rèn)為這時(shí)候只受到電壓的影響;并勵(lì)直流電機(jī)特性與他勵(lì)直流電機(jī)類似。我們?cè)跈z驗(yàn)過(guò)通過(guò)了第一次實(shí)驗(yàn)的三相異步電動(dòng)機(jī)后,繼續(xù)我們的降壓實(shí)驗(yàn)。我們先將原有的380V用變壓器將電壓降低到了300V后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。我們將原先使用的電動(dòng)機(jī)冷卻為常溫25攝氏度后進(jìn)行通電,我們每10分鐘對(duì)電動(dòng)機(jī)的外殼進(jìn)行溫度的測(cè)量。前10分鐘我們將電壓由380V降低20V到360V,10分鐘后溫度達(dá)到了70攝氏度,在風(fēng)扇的運(yùn)行下,電動(dòng)機(jī)的溫度到70攝氏度后上升較為緩慢。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)電壓的降低,輸入的功率不夠,所以轉(zhuǎn)速下降,沒(méi)有380V時(shí)的快。但是由于電動(dòng)機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)矩和阻距是平衡的,電壓降低了電流就升高了。所以當(dāng)電流升高后,電動(dòng)機(jī)的溫度也隨之升高。測(cè)出第一階段的溫度后我們將電壓由360V再次降低20V到340V,當(dāng)20分鐘測(cè)量的時(shí)候電動(dòng)機(jī)外殼的溫度已經(jīng)達(dá)到了75攝氏度的溫度,超過(guò)的正常電壓的溫度,所以當(dāng)電壓降低時(shí)電動(dòng)機(jī)的溫度隨之升高。最后我們將電壓直接降低到300V使電機(jī)正常運(yùn)行,到了30分鐘測(cè)量時(shí),電動(dòng)機(jī)的溫度停止在了81攝氏度。即使在有風(fēng)扇的情況下,溫度始終停留在70攝氏度左右,所以當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額定電壓以下運(yùn)行時(shí)應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)。雖然可以非正常運(yùn)行一段時(shí)間,但是如果長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下去會(huì)使電機(jī)燒毀。升高電動(dòng)機(jī)的電壓根據(jù)公式中的原理,假設(shè)電機(jī)的總阻抗不變(實(shí)際上轉(zhuǎn)速高了后阻抗變?。?,并且只討論單相情況。在I=v/R中,R是常量,則電流I與電壓v成正比。電壓升高后三相異步電機(jī)電流也會(huì)相應(yīng)增大,因?yàn)樽杩共蛔儠r(shí),電流與電壓成正比例。事實(shí)上,轉(zhuǎn)速提高后,阻抗也增大,但電流增大卻毫無(wú)疑問(wèn)。負(fù)載是一定的,電壓升高后電機(jī)輸出功率也增大,其表現(xiàn)是轉(zhuǎn)速提高。所以我們根據(jù)以上得到的資料可進(jìn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)升壓實(shí)驗(yàn)。首先我們用測(cè)過(guò)正常電壓的電動(dòng)機(jī),在確保電動(dòng)機(jī)沒(méi)被損害的前提下進(jìn)行對(duì)該電動(dòng)機(jī)的升壓實(shí)驗(yàn)。然后我們將該電動(dòng)機(jī)通入380V的正常電壓,30分鐘后測(cè)電動(dòng)機(jī)殼的溫度顯示為66攝氏度,表示該電動(dòng)機(jī)發(fā)熱屬于正常范圍內(nèi)??蛇M(jìn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)的升壓實(shí)驗(yàn)。我們?cè)趧倓?80V的前提下對(duì)電動(dòng)機(jī)緩慢升壓到500V。前10分鐘我們先升高30V,10分鐘后測(cè)出了電動(dòng)機(jī)機(jī)殼溫度為69攝氏度,還屬于電動(dòng)機(jī)50-70的發(fā)熱范圍內(nèi)。然后我們?cè)賹?duì)電動(dòng)機(jī)升壓30V,過(guò)了10分鐘后進(jìn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼進(jìn)行測(cè)溫,測(cè)出了電動(dòng)機(jī)溫度為78攝氏度,溫度有了大幅度的提升。最后我們直接將電壓調(diào)節(jié)到了500V進(jìn)行實(shí)驗(yàn),過(guò)了10分鐘后我們對(duì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得電動(dòng)機(jī)溫度為85攝氏度,增加的電壓比前面多了,但是溫度明顯比前期上升的慢了。所以電壓的升高會(huì)造成電機(jī)的熱故障,由于電動(dòng)機(jī)有自我保護(hù)的功能,在電壓突然升高的不多時(shí)電動(dòng)機(jī)可以持續(xù)的工作一段時(shí)間。但是隨著時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)會(huì)逐漸削弱,最終導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)燒毀甚至造成不可挽回的損失。電動(dòng)機(jī)與負(fù)載的實(shí)驗(yàn)
三相異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)有很多的方面的原因?qū)е露傻模鶕?jù)實(shí)際的使用的情況,電動(dòng)機(jī)的功率也在不斷地變化,而并不是一成不變的,而且對(duì)于使用的人來(lái)說(shuō),還跟電動(dòng)機(jī)工作時(shí),所需要帶動(dòng)的負(fù)載有很大的關(guān)系,負(fù)載變大了,相應(yīng)的功率因數(shù)也會(huì)增大,不過(guò)一般來(lái)說(shuō),都會(huì)有一個(gè)定值作為參考和計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn),一般的話,我們可以取這個(gè)值為0.85。2.實(shí)際功率和額定功率對(duì)于電動(dòng)機(jī)的計(jì)算來(lái)說(shuō),我們需要根據(jù)相應(yīng)的計(jì)算公式,來(lái)進(jìn)行計(jì)算,注意線電壓,線電流,相電壓,相電流之間的關(guān)系如何,同時(shí)我們也需要注意額定功率和實(shí)際功率之間的不同之處,還用當(dāng)知道兩種功率應(yīng)當(dāng)怎樣進(jìn)行計(jì)算,這兩種功率之間的差距就是熱量的消耗,一般來(lái)說(shuō),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化率都不會(huì)很高,一般的情況下是在40%左右,因此如果我們計(jì)算出的結(jié)果有很大差距,我們就應(yīng)當(dāng)考慮考慮是不是計(jì)算機(jī)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題。3.對(duì)異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載進(jìn)行實(shí)驗(yàn)我們從很多的生活經(jīng)驗(yàn)中知道,電動(dòng)機(jī)在正常負(fù)載中隨著負(fù)載的增加電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)也隨之增加,效率也能大大的得到提升。但是隨著電動(dòng)機(jī)過(guò)載后益處就會(huì)大大下降,而且對(duì)異步電動(dòng)機(jī)也會(huì)造成一定的傷害,若過(guò)載會(huì)造成:異步電動(dòng)機(jī)發(fā)熱量增大;異步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)低鳴、振動(dòng);異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,甚至直接停轉(zhuǎn);負(fù)載劇烈變化,出現(xiàn)轉(zhuǎn)速忽高忽低。所以我們進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。拖動(dòng)機(jī)械故障正如我們所知當(dāng)拖動(dòng)的機(jī)械出現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)不靈或者出現(xiàn)卡住的現(xiàn)象時(shí),就證明了電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了過(guò)載現(xiàn)象,我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明是否會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過(guò)熱。我們先將拖動(dòng)機(jī)械加重其中的一邊使其變得轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)變的不靈活,然后我們給其通電,使其轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拖動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率明顯降低,我們?cè)賹⑵溥M(jìn)行對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的外殼進(jìn)行測(cè)溫,發(fā)現(xiàn)溫度一直上升時(shí)并沒(méi)有停留在正常值內(nèi),而是持續(xù)升高停留在了80攝氏度,出現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)過(guò)熱的現(xiàn)象。緊接著我們將拖動(dòng)機(jī)械固定住使其通電時(shí)模擬卡住的現(xiàn)象。固定住后通電,然后我們對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的外殼進(jìn)行測(cè)溫,發(fā)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)外殼溫度上升的速度比卡住時(shí)升高的越快,并且溫度達(dá)到了90攝氏度,明顯超過(guò)了卡住時(shí)的溫度。所以由此得出當(dāng)拖動(dòng)機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)直接導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,而且卡住時(shí)的溫度會(huì)更高,所以在拖動(dòng)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)及時(shí)處理,不然會(huì)直接導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)的燒毀。B.拖動(dòng)的機(jī)械負(fù)載工作不正常設(shè)備基本都是配套的,很多時(shí)候基本都不會(huì)出現(xiàn)負(fù)載工作不正常的現(xiàn)象。但是當(dāng)某些機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不正常是會(huì)影響其他機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn),拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載工作不正常的情況時(shí)就會(huì)出現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)也工作不正常的情況,拖動(dòng)的機(jī)械負(fù)載不正常時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。所以要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明拖動(dòng)的負(fù)載是否會(huì)導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。首先在負(fù)載不變時(shí),測(cè)量出異步電動(dòng)機(jī)的溫度為65攝氏度。然后再測(cè)出當(dāng)負(fù)載變動(dòng)后,機(jī)殼的表面溫度。首先我們先將異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn),一分鐘后斷了其中一個(gè)拖動(dòng)的機(jī)械,一分鐘后又增加一個(gè)拖動(dòng)的機(jī)械。如此下去,20分鐘后將其測(cè)量異步電動(dòng)機(jī)的外殼溫度,溫度的確超過(guò)了65攝氏度的標(biāo)準(zhǔn)溫度,而達(dá)到了80攝氏度,通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明了實(shí)驗(yàn)前的猜測(cè),當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候過(guò)大或者過(guò)小,則電動(dòng)機(jī)就會(huì)因?yàn)楣β实拇笮∽兓霈F(xiàn)發(fā)熱嚴(yán)重的問(wèn)題。一定要注意為什么發(fā)生,要盡快的解決,不然會(huì)導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生過(guò)載現(xiàn)象,從容導(dǎo)致發(fā)熱,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)的燒毀。C.負(fù)載的功率過(guò)大當(dāng)設(shè)備不配套時(shí),拖動(dòng)的機(jī)械的功率若是高于異步電動(dòng)機(jī)的功率時(shí),所以會(huì)導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期的過(guò)載運(yùn)行,俗稱的小馬拉大車,會(huì)導(dǎo)致的異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)熱。所以若要證明異步電動(dòng)機(jī)是否會(huì)因拖動(dòng)的機(jī)械功率過(guò)大而導(dǎo)致的過(guò)熱現(xiàn)象,就要通過(guò)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。首先我們也按照原來(lái)的方法,先將改變前的拖動(dòng)電機(jī)接入系統(tǒng)中測(cè)量異步電動(dòng)機(jī)的外殼溫度,溫度為64攝氏度。我們將其配套的拖動(dòng)電機(jī)換下,換上了不配套同功率的拖動(dòng)電機(jī),想要測(cè)試出異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱是否只因?yàn)楣β识鴮?dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱,還要測(cè)試出是否與配套的拖動(dòng)電機(jī)相關(guān)聯(lián)。我們換上同等功率不配套的拖動(dòng)電機(jī),并通上電源。在10分鐘的時(shí)候?qū)⑵錅y(cè)量溫度時(shí),溫度為55攝氏度,比配套的拖動(dòng)電機(jī)溫度低了10攝氏度左右。當(dāng)通電到20分鐘時(shí),又將其測(cè)量溫度,溫度達(dá)到了63攝氏度,達(dá)到了配套電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定溫度。當(dāng)通電到達(dá)30分鐘時(shí),測(cè)得的溫度為64攝氏度,發(fā)現(xiàn)了與20分鐘時(shí)的63攝氏度溫度相差不大,都屬于在穩(wěn)定值范圍內(nèi)。為了測(cè)試是否是處于偶然,我們?cè)?0分鐘、50分鐘、60分鐘時(shí)都將其測(cè)量了溫度,最高溫度為68攝氏度,處于60~70攝氏度的穩(wěn)定范圍內(nèi)。所以異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱與其配套的拖動(dòng)電機(jī)無(wú)關(guān)。接著我們給異步電動(dòng)機(jī)接上一個(gè)超過(guò)剛才30%功率的拖動(dòng)電機(jī),為觀察這拖動(dòng)電機(jī)的功率是否與異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱有關(guān),我們將通電后每過(guò)10分鐘進(jìn)行觀察。通電后10分鐘時(shí),用紅外線測(cè)溫儀給其測(cè)溫,測(cè)得異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼溫度為60攝氏度,4.3電機(jī)的內(nèi)部故障實(shí)驗(yàn)1.關(guān)于軸承的實(shí)驗(yàn)軸承的發(fā)熱是因?yàn)闈?rùn)滑不良導(dǎo)致的,還有可能導(dǎo)致卡件。在潤(rùn)滑油過(guò)少或沒(méi)有情況下就會(huì)出現(xiàn)卡件現(xiàn)象。首先我們先進(jìn)行潤(rùn)滑油過(guò)少或沒(méi)有的實(shí)驗(yàn)。我們將沒(méi)加過(guò)潤(rùn)滑油的軸承放入異步電動(dòng)機(jī),通上電源后使其運(yùn)行,30分鐘后進(jìn)行測(cè)溫,發(fā)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)超出正常值95攝氏度,達(dá)到了104攝氏度。在沒(méi)有加潤(rùn)滑油是的軸承在30分鐘內(nèi)時(shí)不時(shí)還出現(xiàn)卡件現(xiàn)象,這樣會(huì)加大軸承的磨損,大大的減少了軸承的壽命,所以若不是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)因定期為軸承加潤(rùn)滑油。為證明剛剛測(cè)的溫度不是正常溫度,我們待電機(jī)和軸承冷卻后加入潤(rùn)滑油進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通上電源運(yùn)行30分鐘后,為其測(cè)溫得88攝氏度,遠(yuǎn)低于第一次測(cè)試的溫度,證明了潤(rùn)滑油過(guò)少會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過(guò)熱。關(guān)于線圈的實(shí)驗(yàn)關(guān)于線圈的實(shí)驗(yàn)我們可以采用靜態(tài)實(shí)驗(yàn),不用將其通上電的同時(shí)就可測(cè)出線圈是否存在問(wèn)題。因?yàn)榫€圈的組成為后電阻,可以采用萬(wàn)用表來(lái)進(jìn)行對(duì)線圈的測(cè)量線圈是否老化還是短路。首先,我們先分別測(cè)出每一相對(duì)地電阻,看看是否漏電;然后,單獨(dú)測(cè)每一相的電阻,看看是否是燒斷還是匝間短路;最后,測(cè)三相間的相間電阻,檢查是否有相間短路。關(guān)于風(fēng)扇和灰塵的實(shí)驗(yàn)風(fēng)扇和灰塵都是間接使電機(jī)過(guò)熱的罪魁禍?zhǔn)?。風(fēng)扇轉(zhuǎn)速過(guò)慢或停轉(zhuǎn)會(huì)使得電機(jī)升溫過(guò)快和電機(jī)過(guò)熱。灰塵的覆蓋也使得金屬表面的導(dǎo)熱性降低,使得難以散發(fā)熱量,使得電機(jī)過(guò)熱。首先我們將具有完好風(fēng)扇的電機(jī)進(jìn)行通電,每10分鐘測(cè)一次溫度的變化,發(fā)現(xiàn)到達(dá)30分鐘時(shí)保持了穩(wěn)定67攝氏度左右,每10分鐘溫度升高20攝氏度左右。隨后我們將風(fēng)扇取出,模擬風(fēng)扇停止或風(fēng)扇速度過(guò)慢的問(wèn)題。發(fā)現(xiàn)在20分鐘時(shí)穩(wěn)定就已經(jīng)達(dá)到了穩(wěn)定值67攝氏度,而在30分鐘后,電機(jī)的溫度更達(dá)到了75攝氏度,說(shuō)明了電機(jī)產(chǎn)生了過(guò)熱現(xiàn)象。然后我們將放置了3個(gè)多月的電機(jī)進(jìn)行通電,上面已經(jīng)鋪上了一層灰,我們每10分種進(jìn)行一次測(cè)溫,發(fā)現(xiàn)在23分鐘時(shí)達(dá)到了穩(wěn)定溫度67攝氏度,到達(dá)30分鐘時(shí)穩(wěn)定超過(guò)了72攝氏度,產(chǎn)生了輕微的過(guò)熱現(xiàn)象。第五章實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的可行性與總結(jié)5.1實(shí)驗(yàn)的復(fù)查與檢查為了證明實(shí)驗(yàn)的可靠性和實(shí)用性,我們應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)過(guò)后進(jìn)行有效的檢查和復(fù)查工作。正如老師所提到的一個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)查是很重要的,做了一次實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)出一次的數(shù)據(jù)是不夠的,應(yīng)進(jìn)行多次的復(fù)查,再次進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)證明實(shí)驗(yàn)中沒(méi)出現(xiàn)偶然。而檢查是要排除實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)和復(fù)查的因素,例如環(huán)境溫度、異步電動(dòng)機(jī)是否完整、電流電壓是否正常等,只有與原先的條件一樣,我們的實(shí)驗(yàn)才有可參考性。我們?cè)谶M(jìn)行復(fù)查前,確定了異步電動(dòng)機(jī)處于正常狀態(tài),環(huán)境溫度也和原來(lái)的一樣,然后進(jìn)行了對(duì)實(shí)驗(yàn)的復(fù)查。復(fù)查的時(shí)候步驟和實(shí)驗(yàn)時(shí)的一樣,在進(jìn)行復(fù)查的時(shí)候也是10分鐘進(jìn)行一次測(cè)溫,使得和實(shí)驗(yàn)時(shí)的時(shí)間一樣。通過(guò)記錄數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比來(lái)查出是否出現(xiàn)了偏差,或證明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否具有真實(shí)性,避免了實(shí)驗(yàn)中的偶然性。由于溫度的測(cè)量具有誤差性,我們將正常范圍在+—5攝氏度。我們?cè)谡k妷旱膹?fù)查時(shí),第一次實(shí)驗(yàn)前20分鐘的兩次測(cè)溫都有偏差,但是30分鐘時(shí)的溫度和實(shí)驗(yàn)時(shí)的一樣都處于正常值65攝氏度。我們?cè)谶M(jìn)行低壓實(shí)驗(yàn)復(fù)查時(shí),最終的穩(wěn)定溫度與實(shí)驗(yàn)時(shí)的誤差超過(guò)了+-5攝氏度,只達(dá)到了81攝氏度,緊接著我們將異步電動(dòng)機(jī)冷卻后進(jìn)行了第二次、第三次的復(fù)查工作,最終溫度為90、87,處于了正常的誤差范圍內(nèi),所以我們將第一次的復(fù)查視為偶然實(shí)驗(yàn)失誤不記錄到總的數(shù)據(jù)中。在高壓實(shí)驗(yàn)的復(fù)查時(shí)也通過(guò)了上面的方式,進(jìn)行了3次復(fù)查實(shí)驗(yàn),去掉超過(guò)誤差的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保留了誤差值范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行了整合,最終確定是否使得異步電動(dòng)機(jī)的溫度升高。若平均的溫度超過(guò)正常溫度10攝氏度,說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了異步電動(dòng)機(jī)的溫度升高,反則說(shuō)明實(shí)驗(yàn)證明了該實(shí)驗(yàn)與異步電動(dòng)機(jī)發(fā)熱無(wú)關(guān)。5.2實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題在這次實(shí)驗(yàn)中并不像我們記錄數(shù)據(jù)中的那么順利,并不是在一天內(nèi)就完成了實(shí)驗(yàn)和復(fù)查工作了。一次的實(shí)驗(yàn)做到了一半發(fā)現(xiàn)材料不齊導(dǎo)致沒(méi)法繼續(xù)實(shí)驗(yàn),還有一次就是做了第一次復(fù)查實(shí)驗(yàn)正要做第二次的時(shí)候到了實(shí)驗(yàn)室關(guān)門(mén)的時(shí)間了,只好等下一次的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,我們也會(huì)有一些小小的失誤,比如說(shuō)接好的線沒(méi)接穩(wěn)到了一半線段了,導(dǎo)致了最終溫度的錯(cuò)誤,使得我們將重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其他儀器出現(xiàn)了故障、器械的不正常運(yùn)轉(zhuǎn)都使我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)受到了嚴(yán)重的阻礙,是我們實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程不斷的被延遲。在本次實(shí)驗(yàn)中透露出來(lái)的不僅僅是實(shí)驗(yàn)的困難性,凸顯出來(lái)的更多是我們個(gè)人對(duì)實(shí)驗(yàn)粗心、大意,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不喜歡進(jìn)行檢查工作,但往往檢查工作是最重要的,它能使你事半功倍。我想在這簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)中使我成長(zhǎng)的往往就是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程遇到的阻礙,使得我能在遇到問(wèn)題時(shí)能夠用平常心去看待,并且將復(fù)雜的事一件一件的慢慢解決,這才是我在這次實(shí)驗(yàn)中遇到最大的問(wèn)題,也是最大的收獲。5.3制定出解決方案及預(yù)防措施我們要解決問(wèn)題,就是要先知道異步電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的問(wèn)題所在,我們?cè)谕ㄟ^(guò)以上的實(shí)驗(yàn)我們了解到了通常與電壓和負(fù)載有關(guān)。我們要針對(duì)以上實(shí)驗(yàn)做出解決的方案。首先我們應(yīng)該先觀察到異步電動(dòng)機(jī)是否發(fā)熱,在實(shí)驗(yàn)中我們是通過(guò)紅外線測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量所以知道了異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱,但是在現(xiàn)實(shí)生活中我們不可能會(huì)像我們實(shí)驗(yàn)的時(shí)候器械齊全,所以我們應(yīng)該在異步電動(dòng)機(jī)上裝上一個(gè)感熱電阻當(dāng)溫度超過(guò)了正常溫度時(shí)給出相應(yīng)的預(yù)警,讓工作人員知道異步電動(dòng)機(jī)正處于不正常運(yùn)行狀態(tài)。然后就是要檢查是否是電壓的問(wèn)題或者是負(fù)載的問(wèn)題,我們應(yīng)該在異步電動(dòng)機(jī)發(fā)出警報(bào)時(shí)及時(shí)做出反應(yīng),這樣可以減少對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的損壞。我們得先測(cè)量出異步電動(dòng)機(jī)兩端的電壓是否正常,若電壓正常380V而異步電動(dòng)機(jī)仍在發(fā)熱說(shuō)明可能存在超載的現(xiàn)象發(fā)生,關(guān)閉系統(tǒng)后再繼續(xù)下一步的檢查。若電壓超過(guò)了380V或者是低于了380V,就要檢查是否是電源電壓的不穩(wěn)定還是電源電壓不對(duì)。最后通過(guò)了排除和確認(rèn)了問(wèn)題所在后進(jìn)行故障的解決,若是電源電壓的問(wèn)題,我們應(yīng)該通過(guò)用變壓器將電源電壓與異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓相匹配做適當(dāng)?shù)纳呋蛘呓档?,讓異步電?dòng)機(jī)能夠正常的運(yùn)行。若是檢查出是超載,就應(yīng)該先觀察出拖動(dòng)電機(jī)的功率是否超過(guò)了異步電動(dòng)機(jī)所承載的額定功率,若拖動(dòng)的電機(jī)都未超過(guò)異步電動(dòng)機(jī)的額定功率,那么就要觀察是否是拖動(dòng)的電機(jī)過(guò)多導(dǎo)致的。更換適合功率的電機(jī)最好是配套的拖動(dòng)電機(jī),若是拖動(dòng)電機(jī)數(shù)量導(dǎo)致,應(yīng)及時(shí)的減少拖動(dòng)電機(jī)的數(shù)量。處理故障時(shí)注意的事項(xiàng):在我們使用電機(jī)的時(shí)候,我們首先應(yīng)當(dāng)檢查電動(dòng)機(jī)的狀況是否良好,如果使用過(guò)程中出現(xiàn)不正常的聲響嗎,應(yīng)當(dāng)注意,工作不正常、發(fā)熱的情況,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行認(rèn)真檢查,必要的時(shí)候要進(jìn)行停機(jī)處理。當(dāng)在使用電動(dòng)機(jī)的時(shí)候出現(xiàn)了不正常的聲響的時(shí)候,我們應(yīng)當(dāng)提高我們的警惕,如果在聞到有特別的氣味的時(shí)候,也應(yīng)當(dāng)注意,這些情況的出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)肯定是出現(xiàn)了故障,我們首先應(yīng)當(dāng)切斷電源,防止更加嚴(yán)重的事情發(fā)生。一旦有故障的出現(xiàn),我們應(yīng)當(dāng)好好的將電動(dòng)機(jī)做一個(gè)檢查,將所有的故障排除,修復(fù)之后,我們可以將電動(dòng)機(jī)再次投入使用,我們應(yīng)當(dāng)避免,故障沒(méi)有解決的時(shí)候,就將電動(dòng)機(jī)投入使用,這樣會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的二次損壞。5.4遇到問(wèn)題解決方法和思路在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到兩個(gè)主要問(wèn)題,一
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