在一家维修店,在一台绕线转子高压电动机中,发现转子绕组缺相故障。
细心的工人发现检查时使用的小螺丝刀有一股力被吸在绕组上,不禁有些吃惊。
事实上,这是一个电机转子轴被磁化的例子。
电动机在运行过程中,通电绕组会产生旋转磁场,交流电动机转子轴处于磁场中。
鉴于转子轴材料的特殊性,45钢是一种软磁材料,磁化成为必然现象。
轴的磁化效应是轴因各种原因而具有磁性。
例如,转子不平衡电流绕组的存在使轴磁化,焊接、摩擦、碰撞和涡流装置都可能使设备带磁并建立磁场。
电动机轴磁化的原因及危害分析
如果在电机绕组内部或励磁回路中发生两点接地,短路直流电流可能会烧毁转子绕组、转子铁心或护环。
同时,部分匝间短路形成的磁路不对称,会使机组振动增大,甚至可能引起转子体磁化。
对于发电机型转子,产生轴电流的主要原因是磁力线分布的不对称效应和转子轴的磁化效应。
磁力线分布的不对称通常是由叠层中的间隙不对称引起的。
除发电机型转子外,其他设备也可因轴的磁化效应而产生轴电流。
轴磁化效应是转子轴由于各种原因而产生的磁性。
例如,转子中不平衡电流绕组的存在使轴磁化,焊接、摩擦、碰撞和涡流装置可能使设备磁化并产生磁场。
旋转磁场切割导体并在这些部分感应出一定的电势,当电势升高到足以击穿油膜时形成电流回路。
这个电流回路可能会穿过整个转子,也可能只会在轴承或浮环密封中产生局部短路电流,进而产生一个新的磁场,使转子轴或其他部件磁化。
因此,这种磁电相互转换在柴油发电机中产生非常强的磁场和非常高的电流。
一般来说,铁磁材料具有很高的磁导率,在不同机器的电动机运行过程中会被磁化。
而在生活中我们时不时就能找到具有磁性的物质,可以使铁磁物质具有磁性。
电流可以产生磁场,铁磁材料内部的分子电流也可以产生磁场,每个分子都可以看作是一个小磁铁。
在自然界中,铁磁材料内部形成许多磁畴,而且它们的分布是杂乱无章的,以至于整个物体完全没有磁性,因为小磁铁的方向不同,它们的磁性相互抵消。
铁磁材料一旦置于磁场中,在外磁的作用下,磁畴会逐渐收敛,铁磁材料就会对外表现出磁性。
这就是铁磁材料具有磁性的原理。
Knowledge expansion - soft magnetic materials and hard magnetic center materials characteristics
软磁材料具有磁导率高、剩磁弱的特点。
它在较软的外磁场作用下能产生较强的磁感应强度,并随着外磁场的增强而迅速达到磁饱和。
当除去外部磁场后,其磁性将基本消失。
常用的有纯铁和硅钢片。
电工纯铁一般用于直流磁场,其中电磁纯铁较为常见。
硅钢片按其制造工艺分为热轧和冷轧,冷轧硅钢片又分为单取向和无取向。
单取向冷轧硅钢片沿系向磁化比沿其他方向磁化时具有更高的磁导率和更低的铁耗,而无取向冷轧没有方向性。
硬磁材料在磁场外耦合作用下达到磁饱和状态后。
即使除去外磁场,也能长期保持强而稳定的磁性能。
其特点是剩磁强,磁性稳定。
主要用途是制作永磁电机铁芯和磁电系统仪表磁钢。
45钢是中碳钢,应该属于软磁材料,在外加磁场中可以被磁化,但除去外加磁场后,基本没有磁性。
但是会残留一点点磁性,所以有些钢材在经过磨床加工后需要进行消磁,因为磨床上有一个电磁吸盘,用来吸住被加工的材料。
高碳钢具有一定的永磁特性,某些螺丝刀的刀头具有可以吸铁的磁性,都是由高碳钢制成的。
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