在電機啟動過程中,尤其是籠型電機,轉子轉速從零逐漸增大到額定轉速,轉子轉差率從1減小到一個穩(wěn)定的小值。在這個過程中,電機轉子累積的轉子銅耗就是電機運行時額定轉速下的動能。
對于需要正反轉的電機,如果全速運轉的電機反向制動反向旋轉,此時轉子消耗的能量要比正常啟動時大很多,大約是能量的3倍。
在電機啟動過程中,由于時間相對較短,定子和轉子鐵芯的溫度相對較低,而帶電導體的溫度在此期間迅速上升。由于加熱條件的不一致性和材料熱膨脹系數(shù)的差異,轉子中的導電籠條會由于物理空間自由膨脹的限制而產(chǎn)生熱應力。
熱應力,又稱變溫應力,是指溫度變化時,物體由于外部約束和內(nèi)部零件之間的相互約束而不能自由膨脹和收縮的應力。
當熱應力超過屈服強度或疲勞極限時,導體棒會產(chǎn)生裂紋線;深槽轉子電機啟動時,由于電機的擠壓作用,轉子條上下溫差會很大,會發(fā)生不同程度的膨脹,導致彎曲。這種現(xiàn)象對于導條轉子的非鑄造過程更為嚴重,嚴重時轉子導條可能斷裂。
同時,定子繞組在啟動過程中電流很大,會導致瞬時高溫。電機長時間低速爬行,頻繁重載起動,會導致定子繞組絕緣過早老化,或者電機絕緣和電磁線漆膜因溫度過高而軟化擊穿,導致繞組匝間故障。
從上面的分析可以得出一個結論,好的電機一定要有好的啟動性能,否則電機會因為啟動而過早結束壽命。
屈服強度
屈服強度是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時的屈服極限,即抵抗微塑性變形的應力。對于沒有明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料,規(guī)定產(chǎn)生0.2%殘余變形的應力值為其屈服極限,稱為條件屈服極限或屈服強度。
大于屈服強度的外力會使零件永久失效和不可恢復。比如低碳鋼的屈服極限是207MPa,在大于這個極限的外力作用下,零件會永久變形,否則零件會恢復原狀。
疲勞極限
疲勞極限是指無失效的無限應力循環(huán)后的最大應力值,也稱為耐久極限。材料的疲勞極限是材料的固有屬性,因試樣的循環(huán)特性、變形形式以及材料所處的環(huán)境不同而不同,需要通過疲勞試驗來確定。
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