首页 理论教育 电机机械应力来源及特点分析

电机机械应力来源及特点分析

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:有三种主要的机械应力来源。第二种常见的机械应力源自工频电流,它产生一种倍频振荡的磁场力。式(1.3)表述了这种机械应力和定子线圈或线棒电流之间的关系。瞬变导致了第三种重要的机械应力,例如电动机的合闸或同步电机的非同期并网。两者均会产生一个很大的暂态工频电流,可能至正常定子运行电流的5倍或更大,由此产生的电磁感应机械力为正常运行时的25倍或更高。

电机机械应力来源及特点分析

有三种主要的机械应力来源。对于转子来说,绝缘结构承受着很大的离心力,这是一种非振动力,会导致绝缘被挤碎或者变形。在大多数情况下,转子绝缘是否能或不能承受这种旋转应力,通过各种短时机械材料试验就能进行评估。这种应力几乎与老化无关,虽然有的材料可能会“冷变形”或者“蠕变”,即慢慢失去可承受高应力的机械强度,最终也会导致故障。

第二种常见的机械应力源自工频电流,它产生一种倍频振荡的磁场力。式(1.3)表述了这种机械应力和定子线圈或线棒电流之间的关系。如果在定子槽中的线圈比较松,机械力会使线圈产生振动,接下来主绝缘会磨损(见第8.4节)。在绕组端部也存在类似的磁场力。如果线圈或线棒相对于垫块或支撑环,或者彼此之间能任意振动,绝缘也会磨损(见第8.15节)。

不同于热应力电气应力,尚没有被广泛接受的描述振动幅度和寿命之间关系的模型。虽然有的模型确能描述可能发生的磨损数量[17],但它们均不实用,没有一个能成为振动条件下的标准加速老化试验的基础。与之类似,一个成型定子线圈或线棒的绕组端部可以作为分层悬臂梁的模型,大体上可以建立故障前的负荷循环次数和振动幅度(参考应力疲劳曲线)之间的关系[17]。无论如何,没有一个被广泛认可。(www.xing528.com)

瞬变导致了第三种重要的机械应力,例如电动机的合闸或同步电机的非同期并网。两者均会产生一个很大的暂态工频电流,可能至正常定子运行电流的5倍或更大,由此产生的电磁感应机械力为正常运行时的25倍或更高。暂态力的“直流”分量,见式(1.3),会使绕组端部的线圈或线棒弯曲。如果承受不了这种力,线圈或线棒绝缘会开裂。如果发生很多次暂态过渡过程(例如电动机的频繁起动),绕组端部会随着时间推移而逐渐松动,导致绕组端部组成部件之间能够产生相对位移,这样在正常工频电流情况下,绝缘也会磨损,这点已如前述。目前,没有描述能耐受的瞬变程度与瞬变次数之间关系的模型。作为替代,制造厂计算各种暂态电流情况下的应力,以确定是否可以承受单次暂态冲击。此类分析通常不考虑老化。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈