我们在日常使用电动工具或者家用电器时,有时会遇到电机“嗝咕”一声然后不动了,就像是被卡住了一样。这就是所谓的电机堵转。电机堵转的主要原因可能是机械负荷过重,电机受到外力冲击等。当电机堵转时,因为转子不能旋转,所以会产生极大的反向电动势(EMF),这就是堵转电流大的根本原因。
随着电机电流的增大,电机转矩也会增大。但是当物理限制因素(例如机械结构、内部电损失、外部电损失)影响到了电机的性能时,电流的增大就不能继续提高电动机输出的转矩。在这种情况下,电机将进入称之为“断转”的工作状态。在这种工作状态下,电机会产生很高的电流,这就是堵转电流。
另一个影响堵转电流大小的因素是电机的连接方式。三相异步电动机的连接方式通常有星型与三角形两种方式。三角形连接法比星型连接法产生的堵转电流大。这是因为在三角形连接法中,线电压等于相电压,所以在相等电压下,电机产生的电流也会更大。
此外,由于三角形连接法的绕组匝数较小,导线的截面积也相应较大,所以电阻、应力和温度都会更高。这些因素都会进一步增加电机的堵转电流。
电压的大小也会影响电机的堵转电流大小。电机堵转时,由于电动机是闭路运行,所以至少需要达到一定的电压进行驱动。如果电压过低,电机可能完全无法启动,或者启动后电机无法提供足够的输出转矩。在这种情况下,堵转电流也会极大地增加。
此外,电压不稳定或者在电压波动很大的环境下使用电机,电机的输入功率也会变化很大,从而可能导致堵转电流的增加。
电机产生的堵转电流大小不仅取决于上述因素,而且还取决于电机的型号、结构和制造工艺。当电机发生堵转时所产生的高电流会对电机的绕组和电气绝缘材料产生非常大的压力,这有可能导致电机内部的损坏。当短时间内电机反复堵转时,电机的绕组也可能因为持续受到高温和高压而损坏。
此外,高电流也会使得电机受到较大的负荷,从而影响电机的寿命。因此,我们在使用电机时,需要尽量避免电机堵转,避免产生堵转电流过大的情况。