Các điều kiện môi trường đặc thù của động cơ có thể được phân loại thành hai nhóm chính dựa trên bản chất của các yếu tố môi trường: môi trường khí hậu tự nhiên và môi trường công nghiệp. Môi trường khí hậu tự nhiên chủ yếu bao gồm môi trường nhiệt đới, biển, lạnh, lòng đất và cao nguyên; môi trường công nghiệp chủ yếu bao gồm môi trường ăn mòn, môi trường dễ cháy nổ, nhiệt độ cao và thấp, áp suất cao và thấp, các hạt rắn và bụi, bức xạ năng lượng cao và tải trọng cơ học đặc biệt, v.v. Ảnh hưởng của môi trường đặc thù đến cách điện của động cơ.
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Do nhiệt độ môi trường cao ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt của động cơ, công suất đầu ra của nó bị giảm. Tác động mạnh của nhiệt độ cao và tia cực tím làm tăng tốc độ lão hóa của vật liệu cách điện. Ở những khu vực khô và nóng, độ ẩm tương đối đôi khi giảm xuống còn 3%. Nhiệt độ cao và độ khô khiến vật liệu cách điện bị khô, nhăn, biến dạng và nứt. Nhiệt độ cao dễ gây ra hiện tượng mất chất trám kín. Nhiệt độ thấp làm cho cao su và nhựa cứng lại, trở nên giòn và nứt, đồng thời gây ra hiện tượng đóng băng dầu bôi trơn và chất làm mát.
Ảnh hưởng của độ ẩm và hơi nước cao
Độ ẩm tương đối cao có thể gây ra hiện tượng hình thành màng nước trên bề mặt. Khi độ ẩm vượt quá 95%, các giọt nước thường ngưng tụ bên trong động cơ, khiến các bộ phận kim loại dễ bị gỉ sét, mỡ bôi trơn dễ bị hút ẩm và hư hỏng, và một số vật liệu cách điện dễ bị trương nở do hút ẩm hoặc trở nên mềm và dính. Hiệu suất cơ học và điện bị suy giảm, và có nguy cơ cao xảy ra sự cố cách điện và phóng điện bề mặt.
Ảnh hưởng của khuôn mẫu
Trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm cao, nấm mốc rất dễ phát triển. Chất tiết của nấm mốc có thể ăn mòn kim loại và vật liệu cách điện, khiến vật liệu cách điện nhanh chóng bị lão hóa và dẫn đến sự cố ngắn mạch.
Bụi và các hạt cát
Bụi (bao gồm cả bụi công nghiệp) là các hạt có đường kính từ 1 đến 150 micromet; bụi cát là các hạt thạch anh có đường kính từ 10 đến 1000 micromet. Khi bụi và cát tích tụ trên bề mặt cách điện, chúng sẽ làm giảm hiệu suất cách điện do hấp thụ độ ẩm, và bụi dẫn điện dễ gây rò rỉ cách điện hoặc sự cố ngắn mạch. Cả bụi ăn mòn có tính axit và kiềm đều dễ bị hút ẩm, do đó gây ăn mòn các bộ phận kim loại và các bộ phận cách điện. Khi bụi và cát xâm nhập vào động cơ, nó có thể gây ra hỏng hóc cơ học và mài mòn các bộ phận. Nếu lượng lớn, nó sẽ làm tắc nghẽn ống dẫn khí và ảnh hưởng đến thông gió và tản nhiệt. Do đó, đối với các động cơ được sử dụng trong các khu vực công nghiệp nhiều bụi và các vùng ngoài trời nhiều cát bụi, cần phải có biện pháp ngăn ngừa cát và bụi.
Ảnh hưởng của hơi muối
Khi những con sóng dữ dội ngoài đại dương đập vào bờ đá, các giọt nước bắn tung tóe và trở thành dạng sương mù, bay vào không khí. Những hạt chất lỏng chứa clorua lơ lửng trong không khí này được gọi là sương muối. Sương muối tạo thành chất điện phân trên các bề mặt cách điện và kim loại, đẩy nhanh quá trình ăn mòn và ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất cách điện. Ví dụ, nó có thể gây ra hiện tượng phóng điện hào quang và làm tăng dòng điện rò rỉ.
Những mối nguy hiểm từ côn trùng và các sinh vật nhỏ
Ở các vùng nhiệt đới, tác hại do côn trùng và các sinh vật nhỏ gây ra đặc biệt nghiêm trọng. Một mặt, chúng làm tổ bên trong các máy móc điện và để lại xác chết, gây tắc nghẽn cơ học; mặt khác, chúng cắn xuyên qua lớp cách điện hoặc ăn vật liệu cách điện, dẫn đến sự cố ngắn mạch. Đặc biệt, mối, kiến ăn gỗ, chuột và rắn là những loài gây hại nhất.
Khí ăn mòn
Tại các khu sản xuất của ngành công nghiệp hóa chất (bao gồm mỏ, phân bón, dược phẩm, cao su, v.v.), chủ yếu có một lượng lớn các loại khí như clo, hydro clorua, sulfur dioxide, nitơ oxit, amoniac, hydro sunfua, v.v. Mặc dù tác động ăn mòn của chúng tương đối nhỏ trong không khí khô (với độ ẩm tương đối tối đa dưới 70%), nhưng chúng sẽ tạo thành các sol khí ăn mòn có tính axit hoặc kiềm trong không khí ẩm. Nói chung, khi độ ẩm tương đối của không khí chưa đạt đến trạng thái bão hòa và có sự ngưng tụ trên bề mặt sản phẩm, sự ăn mòn các bộ phận và linh kiện kim loại cũng như sự suy giảm hiệu suất cách điện sẽ tăng nhanh. Do đó, tác động của khí ăn mòn lên các sản phẩm động cơ phụ thuộc vào độ ẩm không khí, bản chất và nồng độ của khí ăn mòn.
Áp suất khí quyển
Ở những vùng cao (trên 1000 mét), do mật độ không khí giảm khi độ cao tăng, điều này ảnh hưởng đến sự tăng nhiệt độ động cơ và giảm công suất đầu ra. Điện áp khởi động phóng điện corona trong động cơ cao áp cũng sẽ giảm tương ứng. Nếu động cơ hoạt động với phóng điện corona trong thời gian dài, nó sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ và hoạt động an toàn của động cơ. Ngoài ra, sự thay đổi độ cao có tác động đáng kể đến quá trình chuyển mạch DC và sự mài mòn chổi than. Trong môi trường thiếu độ ẩm và oxy (đặc biệt là độ ẩm), tốc độ hình thành lớp màng oxit đồng trên bề mặt chuyển mạch chậm lại, không thể bù đắp cho sự mài mòn, dẫn đến sự suy giảm quá trình chuyển mạch và tăng sự mài mòn chổi than.
Năng lượng cao
Các tia năng lượng cao (như electron, proton hoặc tia gamma từ bức xạ hạt nhân) có thể làm dịch chuyển các nguyên tử của một chất, dẫn đến các khuyết tật mạng tinh thể và sự hình thành các cặp nguyên tử có khe hở, do đó gây ra hư hại do bức xạ đối với cấu trúc vật liệu. Ngoài ra, khi một chất tiếp xúc với bức xạ, các electron tách khỏi quỹ đạo của chúng, tạo ra các cặp lỗ trống-electron, khiến chất đó dễ bị ion hóa. Tác động của bức xạ lên vật liệu cách điện phụ thuộc vào loại và liều lượng bức xạ (biểu thị bằng tốc độ liều hoặc giá trị liều tích lũy), phổ năng lượng của bức xạ, tính chất của vật liệu cách điện bị chiếu xạ và nhiệt độ môi trường. Bức xạ chủ yếu gây hư hại cho vật liệu cách điện. Trong đó, tính chất cơ học của vật liệu cách điện hữu cơ bị ảnh hưởng nghiêm trọng hơn. Liều bức xạ cho phép đối với vật liệu cách điện là 10 roentgen. Tuy nhiên, vật liệu cách điện vô cơ có khả năng chống bức xạ tốt hơn, chẳng hạn như thạch anh và mica, có thể chịu được liều bức xạ cho phép lớn hơn 10 roentgen.
Lực cơ học
Áp suất cao, va đập và tải trọng rung động có thể dễ dàng gây hư hỏng cơ học cho các bộ phận kim loại và cấu trúc cách điện của động cơ.
Thời gian đăng bài: 12/06/2025