淺談大功率電機起動過程的熱應力問題_山東電機生產廠家
山東電機生產廠家提醒,大功率電機起動過程中,特別是對于籠型電機,轉子轉速由零逐步增加到額定轉速,轉子轉差率由1降低至穩定的比較小的一個數值,在這個過程中電機轉子累積的轉子銅損耗,也就是山東電機運行時在額定轉速下的動能。
對于需要正反轉的大功率電機,如果使滿速運轉的電機反向制動并進行逆向旋轉,此時轉子消耗的能量要比正常起動時消耗的能量大很多,大約是3倍的能量。
大功率電機起動過程中,緣于時間相對較短的因素,定轉子鐵芯的溫度相對較低,而通電導體在此期間的溫度升高很快,原本一體的結構件,因為受熱情況的不一致性,以及材料熱膨脹系數的差別,轉子中的導電籠條會因為自由伸脹在物理空間的受限而產生熱應力。
熱應力又稱變溫應力,是指溫度改變時,物體由于外在約束以及內部各部分之間的相互約束,使其不能完全自由脹縮而產生的應力。
當熱應力超過屈服強度或疲勞極限時,導條會產生裂絲紋;深槽轉子電機起動時,由于電機的擠流效應,會使轉子導條的上下部分溫度差異較大,并產生不同的膨脹,進而產生彎曲,這種現象對于非鑄造工藝的導條轉子問題更為嚴重,嚴重時可能出現轉子導條斷裂問題。
同時,起動過程中定子繞組的電流很大,會產生瞬時的溫度高,電機長時間低速爬行、頻繁重載起動,都會導致定子繞組絕緣的過早老化,或是因為溫度過高而導致電機絕緣以及電磁線漆膜軟化擊穿,導致繞組的匝間故障。
從以上分析我們可以得出一個結論,一臺好的大功率電機必須有好的起動性能,否則電機會因為起動而導致過早的壽命終結。
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