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探讨大功率江西电机起动过程的热应力问题

2020-09-03 14:56:37
81次

江西电机起动过程中,特别是对于笼型电机,转子转速由零逐步增加到额定转速,转子转差率由1降低至稳定的比较小的一个数值,在这个过程中电机转子累积的转子铜损耗,也就是电机运行时在额定转速下的动能。对于需要正反转的电机,如果使满速运转的电机反向制动并进行逆向旋转,此时转子消耗的能量要比正常起动时消耗的能量大很多,大约是3倍的能量。


大功率电机起动过程中,缘于时间相对较短的因素,定转子铁芯的温度相对较低,而通电导体在此期间的温度升高很快,原本一体的结构件,因为受热情况的不一致性,以及材料热膨胀系数的差别,转子中的导电笼条会因为自由伸胀在物理空间的受限而产生热应力。热应力又称变温应力,是指温度改变时,物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束,使其不能完全自由胀缩而产生的应力。当热应力超过屈服强度或疲劳时,导条会产生裂丝纹;深槽转子电机起动时,由于电机的挤流效应,会使转子导条的上下部分温度差异较大,并产生不同的膨胀,进而产生弯曲,这种现象对于非铸造工艺的导条转子问题更为严重,严重时可能出现转子导条断裂问题。


同时,在起动过程中定子绕组的电流很大,会产生瞬时的温度高,电机长时间低速爬行、频繁重载起动,都会导致定子绕组绝缘的过早老化,或是因为温度过高而导致电机绝缘以及电磁线漆膜软化击穿,导致绕组的匝间故障。

江西电机

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