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。
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。
机械结构受损
轴承损坏:电机过热会使轴承内的润滑脂性能下降,变得稀薄甚至干涸,无法起到良好的润滑作用,从而加剧轴承的磨损。同时,高温还可能导致轴承的金属材料膨胀,使轴承与轴颈或轴承座之间的配合出现问题,严重时会造成轴承卡死、损坏,影响电机的正常运转。
转轴变形:过热会使转轴的金属材料发生热膨胀,如果温度过高且持续时间较长,转轴可能会出现性的变形。转轴变形会导致电机转子与定子之间的气隙不均匀,进一步增加电机运行时的振动和噪声,甚至可能使转子与定子发生摩擦,损坏电机。
端板和机座变形:电机的端板和机座在过热情况下也可能发生变形。这会影响电机的整体结构稳定性,使电机内部的零部件之间的相对位置发生变化,破坏电机的正常装配关系,进而影响电机的性能和可靠性。
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。