常聽(tīng)說(shuō)異步電動(dòng)機(jī)發(fā)高燒,甚至燒掛了,這究竟是怎么一回事?怎么它就那么矯情!
異步電動(dòng)機(jī)發(fā)熱有多種原因,比如過(guò)載、冷卻不給力、缺相、短路等原因這都很好理解,我們就不啰嗦了。
讓人不好理解的是電壓高了會(huì)發(fā)熱!有人說(shuō)了,這也好理解,根據(jù)歐姆定律就知道,一臺(tái)確定的電動(dòng)機(jī),阻抗就是一定的,電壓高了電流就大,電流大了當(dāng)然就發(fā)熱!這還用你得瑟顯擺?好!就算你說(shuō)對(duì)了,接下來(lái)再問(wèn)你,還是這臺(tái)電動(dòng)機(jī),為什么電壓低了它也發(fā)熱???既然高了發(fā)熱,低了也發(fā)熱,那么多少才不發(fā)熱呢?
先說(shuō)電壓高了為什么發(fā)熱。并不是電機(jī)定了抗阻就定了,從異步電機(jī)的等效電路可知,電機(jī)的阻抗主要由兩部分并聯(lián)組成,也就是說(shuō)電機(jī)的總電流由兩部分組成,一部分叫激磁電流,它流經(jīng)激磁支路,主要由電機(jī)的激磁阻抗限制 ; 另一部分是轉(zhuǎn)子回路電流折算到定子側(cè)后的電流,它流經(jīng)轉(zhuǎn)子折算支路,主要受轉(zhuǎn)子阻抗參數(shù)和轉(zhuǎn)差率的限制??傠娏骶褪沁@兩部分的相量和。電壓高時(shí),轉(zhuǎn)子支路電流不會(huì)有太大變化,但激磁支路電流會(huì)大幅增大,因?yàn)楦鶕?jù)那個(gè)著名的4.44公式,電壓u≈4.44fw(phi),電壓高磁通就大,鐵心就飽和,激磁電抗就會(huì)大幅減小,激磁電流會(huì)大幅增大,定子銅耗增大,因此電機(jī)就會(huì)發(fā)熱。另外電壓高鐵耗也會(huì)大一些,也會(huì)加劇電機(jī)發(fā)熱。
再說(shuō)為什么電壓低也會(huì)發(fā)熱。電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電壓成正比,電壓低了電磁轉(zhuǎn)矩就會(huì)成平方降低,為了保持與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的平衡,就得降低轉(zhuǎn)速,使轉(zhuǎn)差增大,轉(zhuǎn)差增大,轉(zhuǎn)子電流就會(huì)顯著增大,定子電流也會(huì)相應(yīng)地顯著增大,因此也會(huì)發(fā)熱。
那到底電壓多高就不會(huì)發(fā)熱了呢?在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),工程師們一般都會(huì)根據(jù)額定負(fù)載和額定電壓把電機(jī)設(shè)計(jì)得剛好在磁飽和的拐點(diǎn)附近,這就決定了電機(jī)運(yùn)行時(shí)電壓不得高于額定電壓太多。在額定轉(zhuǎn)矩運(yùn)行時(shí)電壓也不能過(guò)低,否則轉(zhuǎn)差太大也會(huì)使電流增大,導(dǎo)致電機(jī)過(guò)熱,通常不能超過(guò)額定電壓的±5%,當(dāng)然如果電機(jī)大馬拉小車(chē),還是可以電壓更低一些的。
一臺(tái)特定的電機(jī)在特定的負(fù)載下,一定會(huì)有一個(gè)電壓值使得電流最小,通常這個(gè)電壓值在額定電壓附近,但不一定就是額定電壓,準(zhǔn)確計(jì)算這個(gè)電壓值還真是個(gè)有技術(shù)含量的活,有興趣的寶寶可以試著算一下。不過(guò)這個(gè)問(wèn)題純屬有興趣追求卓越創(chuàng)造完美的事,一般情況下你就在額定電壓下運(yùn)行是非常安全的。