电机定子和转子的铁损会随使用时间增加而发生变化,核心原因是电机铁芯的工况劣化,具体变化趋势和影响因素主要有这几点:
1、铁芯绝缘层老化失效
硅钢片表面都有一层绝缘涂层,作用是隔断片间涡流、降低铁损。电机长期运行时,铁芯会持续承受电磁振动、温度波动和机械应力,绝缘层会逐渐出现磨损、开裂或脱落。
绝缘失效后,硅钢片之间形成导电通路,涡流损耗会显著上升,最终导致整体铁损增大。
2、铁芯磁性能退化
长期的交变磁场作用,会让硅钢片内部的磁畴排列出现不可逆的紊乱,使得材料的磁导率下降、矫顽力上升,磁滞损耗随之增加。
同时,电机运行中的温升会加速这种磁性能退化,尤其是频繁启停或过载运行的电机,磁性能衰减会更明显。
3、铁芯局部饱和与变形
电机长期使用后,轴承磨损、转子偏心等问题会导致气隙不均匀,引发铁芯局部磁通量饱和,饱和区域的铁损会急剧升高。
另外,机械振动还可能造成铁芯叠片松动、变形,进一步破坏磁场分布的均匀性,加剧铁损的上升。
4、杂质与锈蚀的影响
电机内部的粉尘、油污等杂质侵入铁芯,或铁芯表面出现轻微锈蚀,会改变硅钢片的表面状态,增大涡流损耗;如果锈蚀深入硅钢片内部,还会直接破坏材料的磁性能。
不过要注意,铁损的变化是一个缓慢的过程,正常工况下的电机,在使用寿命中期之前,铁损增幅通常不会很明显;只有在维护不当、过载运行或长期高温工况下,铁损才会出现显著上升。
