水阻柜廠家淺談大電機(jī)起動(dòng)過程的熱應(yīng)力問題

       我國(guó)的電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)開始于1917年，該行業(yè)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成比較完整的產(chǎn)業(yè)體系。我國(guó)電動(dòng)機(jī)制造行業(yè)隨著電力發(fā)展呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)，產(chǎn)銷規(guī)模和經(jīng)濟(jì)效益都有了大幅度提高。在全社會(huì)電能消耗中，有70%左右耗費(fèi)在工業(yè)領(lǐng)域，而工業(yè)電機(jī)的耗電量又占據(jù)整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域用電的70%。近幾年來，我國(guó)的電機(jī)行業(yè)也涌現(xiàn)了一批產(chǎn)量規(guī)模大，產(chǎn)品水平、質(zhì)量好，技術(shù)裝備先進(jìn)的企業(yè)。但是，還沒有哪一家的產(chǎn)品份額能在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占到統(tǒng)治地位。中小電機(jī)至今還沒有形成具有國(guó)際影響力的品牌。 電機(jī)行業(yè)亟需重新整合、優(yōu)勝劣汰，這已成為電機(jī)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。我們水阻柜作為電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)設(shè)備，同嗲動(dòng)機(jī)有密不可分的關(guān)系，下面水阻柜廠家淺談大功率電機(jī)起動(dòng)過程的熱應(yīng)力問題，再此之前先同大家分享兩個(gè)專業(yè)術(shù)語：
（1）屈服強(qiáng)度
        屈服強(qiáng)度是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的屈服極限，也就是抵抗微量塑性變形的應(yīng)力。對(duì)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(huì)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(huì)產(chǎn)生永久變形，否則，零件還會(huì)恢復(fù)原樣。
（2）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(shí)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(yàn)定。
        水阻柜廠家提醒，大功率電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，特別是對(duì)于籠型電機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由零逐步增加到額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率由1降低至穩(wěn)定的比較小的一個(gè)數(shù)值，在這個(gè)過程中電機(jī)轉(zhuǎn)子累積的轉(zhuǎn)子銅損耗，也就是電機(jī)運(yùn)行時(shí)在額定轉(zhuǎn)速下的動(dòng)能。
       對(duì)于需要正反轉(zhuǎn)的大功率電機(jī)，如果使?jié)M速運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)反向制動(dòng)并進(jìn)行逆向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)轉(zhuǎn)子消耗的能量要比正常起動(dòng)時(shí)消耗的能量大很多，大約是3倍的能量。
      大功率電機(jī)起動(dòng)過程中，緣于時(shí)間相對(duì)較短的因素，定轉(zhuǎn)子鐵芯的溫度相對(duì)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?yàn)槭軣崆闆r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(huì)因?yàn)樽杂缮烀浽谖锢砜臻g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(shí)，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(shí)，導(dǎo)條會(huì)產(chǎn)生裂絲紋；深槽轉(zhuǎn)子電機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于電機(jī)的擠流效應(yīng)，會(huì)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(duì)于非鑄造工藝的導(dǎo)條轉(zhuǎn)子問題更為嚴(yán)重，嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂問題。
     同時(shí)，起動(dòng)過程中定子繞組的電流很大，會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的溫度高，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低速爬行、頻繁重載起動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致定子繞組絕緣的過早老化，或是因?yàn)闇囟冗^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(gè)結(jié)論，一臺(tái)好的大功率電機(jī)必須有好的起動(dòng)性能，否則電機(jī)會(huì)因?yàn)槠饎?dòng)而導(dǎo)致過早的壽命終結(jié)。