什么是电机过载?它产生的原因有哪些?
电机过载是指一般电机都有一个固定的运行功率,称之为额定功率,单位为瓦特(W),如果在某种情况下使电机的实际使用功率超过电机的额定功率,则称这种现象为电机过载。
好的,电机过载 是指电动机在运行时所承受的转矩(负载)超过了其额定设计能力,导致其工作电流(定子电流)持续超过额定电流的一种非正常工作状态。
产生电机过载的主要原因可以分为以下几类:
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机械负载过大:
- 设备阻力增加: 这是最常见的原因。例如传送带上的货物超重、搅拌的物料粘度过高或变得粘稠、水泵的出口阀门意外关闭导致水泵在高压下工作、压缩机出口压力过高、风机风门堵塞或阻力过大等。
- 机械故障引起附加负载: 如轴承损坏导致摩擦阻力剧增、齿轮箱故障、传动皮带调整过紧、联轴器未对正(不对中)、旋转部件与静止部件发生摩擦(扫膛)等。
- 设备启动负荷大: 某些设备在启动瞬间需要很大的转矩来克服静摩擦和惯性(如球磨机、大型风机),如果启动转矩超出电机设计能力或启动时间过长,也会导致启动过程过载。
- 堵塞(堵转): 这是极端的过载情况。比如搅拌机卡死、传送带被异物卡住、水泵被杂物堵塞吸入口导致泵干烧(此时无水冷却,情况更恶劣)。
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电气问题:
- 电压不平衡或过低: 三相电压不平衡或单相电压过低会使电机在同样负载下需要更大的电流来产生所需转矩。电压过低尤其会增加满载运行时电流显著超过额定值的风险。
- 电源问题: 如供电线路接触不良、线径过细导致线路压降过大、保险丝熔断或断路器跳闸导致单相运行(对于三相电机,这是很严重的过载和故障状态)。
- 电机内部问题: 绕组绝缘局部损坏(匝间短路、相间短路或对地短路)、转子导条断裂(在鼠笼式电机中)等故障会引起内部电流异常增大,造成过载保护动作,尽管外部负载可能正常。
- 电机接线错误: 如星三角启动时接线错误、绕组端部接错线号导致旋转磁场异常,增加运行电流。
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环境/操作因素:
- 通风散热不良: 电机靠风扇或强制通风散热。如果冷却风道被灰尘杂物堵塞、风扇损坏、电机安装在密闭空间、环境温度过高,会导致电机温度积累过高。虽然这不是直接的电流过载根源,但为了防止绝缘因过热损坏,电机内部的温度传感器或热继电器会因检测到过热而跳闸(通常是过载保护的依据)。散热不良会使电机在正常负载甚至较轻负载下就达到过载保护温度。
- 频繁启动/停止: 电机启动电流通常是额定电流的好几倍。过于频繁的启停会造成电机持续承受大电流冲击,等效为热积累过载。
- 维护不当: 长期缺乏维护,如轴承润滑不良(导致阻力增加、温度升高甚至损坏)、通风口积灰等,也会间接导致或加重过载状况。
总结来说,电机过载的核心在于实际工作所需的转矩(功率)超过了电机的能力,或者电机因自身或外部原因(主要是散热)无法承受额定负载下的热量积累。 电流超过额定值是过载最直接的表现和检测依据,而电机过热损坏是过载主要的危害结果。
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