电动机为何会出现飞车问题?具体表象是什么?

时间:2023-03-22来源:佚名

飞车,是电机运行过程中,转速超出正常运行的一种非正常现象。从导致飞车的原因分析,有些是机械性因素,而有的则是电气控制因素。

正常情况下,异步电机转速由电源频率和极数决定,不会超过其同步转速,电机出现飞车问题,一定是由于外界的机械性因素。该类电机的飞车,大多出现在负载为上下运行的工况,即起吊设备中,出现问题较多的是垂直落差较大的铰车设备中,比较典型的是用于铰车设备的绕线式转子电机,因为飞车问题,出现转子绕组端部的甩包问题,转子甩包后与定子绕组干涉,同时导致整台电机绕组全部烧毁。

电动机为何会出现飞车问题?具体表象是什么?

对于直流电机,正常情况下,电枢绕组和励磁绕组中的电流是不变的,励磁绕组产生的磁场驱动电枢内的电流,当励磁绕组突然消失,我们就可以认为,励磁绕组产生的磁场强度就是磁通突然减小甚至消失,那么在减小至消失的过程中,也就是失磁的过程。

我们引入涉及电机转速的公式,从电机相关参数的关联关系分析。

E=Ceψn=U-IR-ΔU………………………(1)

n=(U-IR-ΔU)/Ceψ………………………(2)

在式(1)和(2)中:

E——反电动势;

Ce——电机常数;

ψ——磁通量;

n——电机转速;

U——电枢电压;

ΔU——电刷压降,如果是永磁无刷电机,该值为0;

I——电枢电流;

R——电枢电阻。

按照公式(2),ψ越小,n越大。在电机失磁的瞬间,ψ趋近于零,但式(2)的分子部分(U-IR-ΔU)维持一个相对稳定的数值,因而电机转速就会非常高,一般为额定转速的数倍,也就是我们说的飞车现象。但如果磁场继续减弱,随着电机转矩的减小,电机转速会从飞车状态的转速开始减速,直到停止。

电动机为何会出现飞车问题?具体表象是什么?

对于通过变频器控制的电机,当变频器出现信号传送的故障时,也可能会导致电机转子飞车。电机飞车的危害,是导致电机出现机械性故障,如转子与定子的干涉,轴承系统出现问题等。

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