電機(jī)運(yùn)行特性之——電機(jī)啟動過程的熱應(yīng)力問題

                                                                     電機(jī)運(yùn)行特性之——電機(jī)啟動過程的熱應(yīng)力問題探討

     電機(jī)起動過程中，緣于時間相對較短的因素，定轉(zhuǎn)子鐵芯的溫度相對較低，而通電導(dǎo)體在此期間的溫度升高很快，原本一體的結(jié)構(gòu)件，因為受熱情況的不一致性，以及材料熱膨脹系數(shù)的差別，轉(zhuǎn)子中的導(dǎo)電籠條會因為自由伸脹在物理空間的受限而產(chǎn)生熱應(yīng)力。

     熱應(yīng)力又稱變溫應(yīng)力，是指溫度改變時，物體由于外在約束以及內(nèi)部各部分之間的相互約束，使其不能完全自由脹縮而產(chǎn)生的應(yīng)力。

     當(dāng)熱應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度或疲勞極限時，導(dǎo)條會產(chǎn)生裂絲紋；深槽轉(zhuǎn)子電機(jī)起動時，由于電機(jī)的擠流效應(yīng)，會使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的上下部分溫度差異較大，并產(chǎn)生不同的膨脹，進(jìn)而產(chǎn)生彎曲，這種現(xiàn)象對于非鑄造工藝的導(dǎo)條轉(zhuǎn)子問題更為嚴(yán)重，嚴(yán)重時可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂問題。

     同時，起動過程中定子繞組的電流很大，會產(chǎn)生瞬時的溫度高，電機(jī)長時間低速爬行、頻繁重載起動，都會導(dǎo)致定子繞組絕緣的過早老化，或是因為溫度過高而導(dǎo)致電機(jī)絕緣以及電磁線漆膜軟化擊穿，導(dǎo)致繞組的匝間故障。

從以上分析我們可以得出一個結(jié)論，一臺好的電機(jī)必須有好的起動性能，否則電機(jī)會因為起動而導(dǎo)致過早的壽命終結(jié)。
關(guān)聯(lián)術(shù)語解釋

●屈服強(qiáng)度

屈服強(qiáng)度是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時的屈服極限，也就是抵抗微量塑性變形的應(yīng)力。對于無明顯屈服現(xiàn)象出現(xiàn)的金屬材料，規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值作為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強(qiáng)度。

大于屈服強(qiáng)度的外力作用，將會使零件永久失效，無法恢復(fù)。比如，低碳鋼的屈服極限為207MPa，在大于此極限的外力作用之下，零件將會產(chǎn)生永久變形，否則，零件還會恢復(fù)原樣。

●疲勞極限

疲勞極限是指經(jīng)過無窮多次應(yīng)力循環(huán)而不發(fā)生破壞時的最大應(yīng)力值，又稱為持久極限。材料的疲勞極限是材料本身所固有的性質(zhì)，因循環(huán)特征、試件變形的形式以及材料所處的環(huán)境等不同而不同，需疲勞試驗定。