電機(jī)是一種能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，在能量轉(zhuǎn)換的過程中不可避免地要產(chǎn)生一些損耗，這些損耗大部分會變成熱量散發(fā)出來，使得電機(jī)溫度升高。溫度過高會導(dǎo)致某些電機(jī)部件的壽命縮短，最終導(dǎo)致故障發(fā)生。電機(jī)設(shè)計時，會綜合考慮電機(jī)的發(fā)熱量和散熱方法，從而確保電機(jī)在正常運(yùn)行時，溫度處于一定的范圍之內(nèi)，從而保證電機(jī)主要部件的設(shè)計壽命。

但是，電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行時，某些情況下會出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象。常見的有繞組過熱和軸承過熱，同時這也是電機(jī)繞組和軸承發(fā)生故障的重要因素。

左圖 繞組過熱故障 右圖 軸承過熱故障

繞組發(fā)熱是影響繞組絕緣壽命的主要因素，從圖三我們可以看到電機(jī)繞組溫度和絕緣壽命之間的關(guān)系。溫度每升高10度，繞組絕緣壽命大約減半。

同時，溫度過高還會降低金屬的強(qiáng)度和硬度，以及降低潤滑脂的特性，以及加速密封件老化。

所以，了解電機(jī)溫度升高的根源可以幫助我們糾正存在的問題和延長電機(jī)繞組和軸承使用壽命。

02. 電機(jī)繞組過熱常見原因

電機(jī)過載

過載是造成電機(jī)過溫故障最常見的原因。過載即過電流，將導(dǎo)致繞組的銅損增大，發(fā)熱量增加，從而繞組溫度升高。

電機(jī)過載通常有以下兩個方面導(dǎo)致：

選型不當(dāng)（小馬拉大車）

外部負(fù)載發(fā)生變化，超出了允許的額定載荷

通常電機(jī)設(shè)計的最佳效率運(yùn)行點(diǎn)接近于額定負(fù)載的75%左右，選型時予以考慮，從而使電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行時繞組溫度相對較低且消耗的能源最少。

在有些客戶的應(yīng)用中，電機(jī)負(fù)載率很高，接近滿載運(yùn)行。這樣，電機(jī)繞組溫升接近上限，一旦環(huán)境溫度較高或者散熱條件不良，電機(jī)繞組和外殼的溫度就非常高。

環(huán)境及通風(fēng)不良

環(huán)境溫度過高

冷卻回路阻塞，通風(fēng)不暢，散熱風(fēng)量不足（如左圖）

自冷扇電機(jī)用于調(diào)速運(yùn)行時，低速大轉(zhuǎn)矩長時間運(yùn)行，散熱風(fēng)量不足（如右圖）

獨(dú)立風(fēng)扇故障停機(jī)

電機(jī)安裝場所或電機(jī)通風(fēng)口處，不能保證冷空氣有效進(jìn)入和熱空氣排除

電源電壓影響

電源三相電壓不平衡會導(dǎo)致更大的電流不平衡，電流的負(fù)序分量引起定子損耗增加，因此定子繞組溫升比在平衡電壓下運(yùn)行時的溫升增高

電源電壓過低，在提供同樣機(jī)械功率情況下，所需的電流增加，從而電機(jī)溫升增加

網(wǎng)側(cè)電壓諧波帶來的諧波電流和負(fù)序電流會產(chǎn)生附加銅損和鐵損，引起電機(jī)溫升增加

缺相運(yùn)行情況下，會導(dǎo)致嚴(yán)重的電機(jī)過電流，引發(fā)繞組燒毀

星型連接，缺相示意圖

角型連接，缺相示意圖

其他

電機(jī)繞組設(shè)計，例如槽滿率低，繞組散熱不良

鐵芯絕緣損壞，渦流損耗增加等原因應(yīng)會導(dǎo)致電機(jī)溫升增加

03. 電機(jī)軸承過熱

軸承是電機(jī)的重要部件，主要作用是支撐轉(zhuǎn)子，降低轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中的摩擦，確?；剞D(zhuǎn)精度。過熱導(dǎo)致的軸承失效故障在電機(jī)軸承故障中占有較大的比例。原因主要有：

軸承受力異常（如皮帶輪或聯(lián)軸器安裝調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的徑向力或軸向力過大），破壞潤滑，磨損加劇，導(dǎo)致軸承過熱；（如圖所示：軸承過載導(dǎo)致風(fēng)扇燒融；潤滑失效、軸承散架）

軸承潤滑不足，磨損加劇，導(dǎo)致軸承過熱

潤滑過量，軸承散熱不良導(dǎo)致軸承過熱

軸承受到電流腐蝕，潤滑脂碳化變黑，潤滑性能下降，磨損加劇，軸承溫度升高

軸承外圈或內(nèi)圈松動，跑套摩擦，溫度升高

高速長時間運(yùn)行，超出設(shè)計運(yùn)行條件，軸承溫度升高

軸承自身質(zhì)量問題