困擾你的電動機溫升問題

2021年6月9日來源：防爆云平臺--防爆產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)平臺防爆空調(diào) 防爆電氣防爆電機防爆風(fēng)機防爆通訊瀏覽 3091 次評論 0 次

電機繞組、軸承及其它部件，只有低于其最高允許工作溫度下使用，才能保證其經(jīng)濟使用壽命和運行可靠性。電機的發(fā)熱避免不了地想到了發(fā)熱程度，涉及到電機發(fā)熱程度的理論認識是：溫升，溫升限度、絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)，耐熱等級等。因此，要認識和理解上面幾個名詞的含義，才能更好地注意和修正電機的發(fā)熱程度。

1、溫升電機溫升溫升限度

(1)某一點的溫度與參考(或基準)溫度之差稱溫升。也可以稱某一點溫度與參考溫度之差。

(2)什么叫電機溫升。電機某部件與周圍介質(zhì)溫度之差，稱電機該部件的溫升。

(3)什么叫電機的溫升限度。電機在額定負載下長期運行達到熱穩(wěn)定狀態(tài)時，電機各部件溫升的允許極限，稱溫升限度。電機溫升限度，在國家標準GB755-65中作了明確規(guī)定。

在電機中一般都采用溫升作為衡量電機發(fā)熱標志，因為電機的功率是與一定溫升相對應(yīng)的。因此，只有確定了溫升限度才能使電機的額定功率獲得確切的意義。

2、絕緣材料絕緣結(jié)構(gòu) 耐熱等級

(1)什么叫絕緣材料。用來使器件在電氣上絕緣的材料稱絕緣材料。

(2)什么叫絕緣結(jié)構(gòu)。一種或幾種絕緣材料的組合稱絕緣結(jié)構(gòu)。

(3)什么叫耐熱等級。表示絕緣結(jié)構(gòu)的最高允許工作溫度，并在這樣的溫度下它能在預(yù)定的使用期內(nèi)維持其性能，在允許的范圍內(nèi)及其所分的等級耐熱等級。耐熱等級分為Y級90℃、A級10℃、E級120℃、B級130℃、F級155℃、H級180℃和H級以上共七個等級。

綜上所述，電機中不同耐熱等級的絕緣材料有著不同的最高允許工作溫度。

所謂最高允許工作溫度是指：在此溫度下長期使用時，絕緣材料的物理、機械、化學(xué)和電氣性能不發(fā)生顯著惡性變化，如超過此溫度，則絕緣材料的性能發(fā)生質(zhì)變，或引起快速老化。

因此，絕緣材料最高允許工作溫度是根據(jù)它經(jīng)濟使用壽命確定的。溫升限度基本上取決于絕緣材料的等級，但也和溫度的測量方法、被測部的傳熱和散熱條件有關(guān)，取決于絕緣材料的最高允許工作溫度。當(dāng)周圍冷卻介質(zhì)(例如空氣)的最高溫度確定后，就可根據(jù)絕緣材料的最高允許工作溫度規(guī)定電機部件的溫升限度。根據(jù)統(tǒng)計我國各地的絕對最高溫度一般在35～40℃之間，因此在標準中規(guī)定+40℃作為冷卻介質(zhì)的最高標準。

3、溫度的測量

(1)冷卻介質(zhì)溫度測量。所謂冷卻介質(zhì)是指能夠直接或間接地把定子和轉(zhuǎn)子繞組、鐵心以及軸承的熱量帶走的物質(zhì);如空氣、水和油類等?？恐車諝鈦砝鋮s的電機，冷卻空氣的溫度(一般指環(huán)境溫度)可用放置在冷卻空氣進放電機途徑中的幾只膨脹式溫度計(不少于2只)測量。溫度計球部所處的位置，離電機1～2m，并不受外來輻射熱及氣流的影響。溫度計宜選用分度為0.2℃或0.5℃、量程為0～50℃為適宜。

(2)繞組溫度的測量。電阻法是測定繞組溫升公認的標準方法。1000kW以下的交流電機幾乎都只用電阻法來測量。電阻法是利用電動機的繞組在發(fā)熱時電阻的變化，來測量繞組的溫度，具體方法是利用繞組的直流電阻，在溫度升高后電阻值相應(yīng)增大的關(guān)系來確定繞組的溫度，其測得是繞組溫度的平均值。冷態(tài)時的電阻(電機運行前測得的電阻)和熱態(tài)時的電阻(運行后測得的電阻)必須在電機同一出線端測得。繞組冷態(tài)時的溫度在一般情況下，可以認為與電機周圍環(huán)境溫度相等。這樣就可以計算出繞組在熱態(tài)的溫度了。

(3)鐵心溫度的測量。定子鐵心的溫度可用幾只溫度計沿電機軸向貼附在鐵心軛部測量，以測得最高溫度。對于封閉式電機，溫度計允許插在機座吊環(huán)孔內(nèi)。鐵心溫度也可用放在齒底部的銅-康銅熱電偶或電阻溫度計測量。

(4)軸承溫度的測量。滾動軸承的溫度盡可能在靠近軸承外圈處測量，溫度計可插在端蓋軸承室加油孔內(nèi)，也可貼附在軸承蓋上，但所測量度比軸承外圈溫度低15～25%。

(5)機殼溫度的測量。測量機殼溫度時，對防護式電機，應(yīng)把溫度計放在機殼中部。對于封閉扇冷卻式電機溫度計應(yīng)放在離外風(fēng)扇較遠一端。

4、溫度與溫升的計算

(1)看繞組的溫度是否超過絕緣材料最高允許工作溫度。計算方法是：電機銘牌上規(guī)定的溫升加上環(huán)境溫度，再加上平均溫度和最熱點的溫度之差，所得的數(shù)值不超過絕緣材料的最高允許工作溫度。如：銘牌上規(guī)定溫度為75℃，環(huán)境溫度為40℃，平均溫度與最熱點溫度差為5℃，它們?nèi)齻€數(shù)之和，75℃+4℃+5℃=12℃，查表得知溫升為75℃的絕緣材料為E級，最高允許工作溫度120℃，沒能超過規(guī)定溫度，電動機可繼續(xù)運行。平均溫度和最熱點溫度之差(估計值)：A、E級絕為5℃，B、E級絕緣為10℃H級為15℃測量方法引起的差異只是一個修正因數(shù)，在能夠直接測電機部件最熱點的溫度時就不需要考慮修正。

(2)看是否超過電機溫升(實際也屬于計算溫度范疇)。用電阻法測量電動機繞組發(fā)熱時電阻變化，來測量繞組的溫度。繞組的溫度由T1℃變化為T2℃時，其電阻變化規(guī)律可用下式表示：式中 R1—運行前溫度為T1℃時，繞組的電阻值(Ω);R2—運行后溫度為T2℃時繞組的電阻值(Ω);K—常數(shù);銅線K為235，鋁線K為228。當(dāng)周圍介質(zhì)溫度為T1℃時，測得電機繞組的電阻值為R1，電機運行后，繞組溫度升高，電阻值變?yōu)镽2。則可根據(jù)上述公式計算出電動機繞組溫度變化后的溫度T2℃。計算出的溫度值T2℃只是繞組平均溫度，而不是繞組的最熱點溫度，但算出的溫度值要比溫度計測的溫度值高。

例：一臺E級絕緣三相異步電動(銅繞組)，在環(huán)境溫度為30℃情況下，電機在運行前測出每相繞組的電阻值為1.9Ω，運行一段時間后，繞組溫度升高，停電立即再次測量繞組值為2.3Ω計算這臺電動機溫升。

解：據(jù)題意知：R1=1.9Ω、R2=2.3Ω、T1=30Ω，按公式計算：

按環(huán)境溫度不超過40℃計算，溫升為85.78℃-40℃=45.78℃，查表E級絕緣溫升為75℃，因此該臺電機的溫升沒有超過允許值。從上述可以看出，只有知道各級絕緣的最高允許工作溫度，從電機銘板上得知耐熱等級或溫升，就可以判斷和計算出電機發(fā)熱程度是否在正常范圍內(nèi)。目前，電動機銘牌上一般標注“絕緣等級”，但也有標注為“溫升”的。

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