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電動機的溫度與溫升
一到夏季,電工們?yōu)殡妱訖C過熱而煩惱。但大家都知道衡量電動機發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”。一些初學者為此在實踐中提出了各種問題。
例如一臺A級絕緣的電動機,溫升限度為50℃,那么:
1、當氣溫為
2、當氣溫為
一、絕緣材料的耐熱等級
絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H、C 7個等級,其極限工作溫度分別為90、105、 120、130、155、180、及180℃以上。
所謂絕緣材料的極限工作溫度,系指電動機在設(shè)計預期壽命內(nèi),運行時繞組絕緣中最熱點的溫度。根據(jù)經(jīng)驗,A級材料在105℃、B級材料在130℃的情況下壽命可達10年,但在實際情況下環(huán)境溫度和溫升均不會長期達設(shè)計值,因此一般壽命在15~20年。如果運行溫度長期超過材料的極限工作溫度,則絕緣的老化加劇,壽命嚴重縮短。所以電動機在運行中,溫度是壽命的主要因素之一。
二、溫升
溫升是電動機與環(huán)境的溫度差,是由電動機發(fā)熱引起的。運行中的電動機鐵心處在交變磁場中會產(chǎn)生鐵損。繞組通電后會產(chǎn)生銅損。還有其他雜散損耗等。這些都會使電動機溫度升高。另一方面電動機也會散熱,當發(fā)熱與散熱相等時即達到平衡狀態(tài),溫度不再上升而穩(wěn)定在一個水平上。當發(fā)熱增加或散熱減少時就會破壞平衡,使溫度繼續(xù)上升,擴大溫差,則增加散熱,在另一個較高的溫度下達到新的平衡。但這時的溫差即溫升已比前增大了。 所以說溫升是電動機設(shè)計及運行中的一項重要指標,標志著電動機的發(fā)熱程度。在運行中,如電動機溫升突然增大,說明電動機有故障,風道阻塞或負荷太重。
三、溫升與氣溫等因素的關(guān)系
由于各地各時的環(huán)境溫度不相同,因此必須規(guī)定標準的環(huán)境溫度。我國早期設(shè)計的電動機均采用35℃,而從1965年后設(shè)計的J2、JO2和Y系列電動機則用40℃。
對于正常運行的電動機,在額定負荷下其溫升應(yīng)與環(huán)境溫度的高低無關(guān),且當環(huán)境溫度低于40℃(或35℃)時,其運行溫升也不允許超出銘牌額定值。如一臺正在運行的A級絕緣電動機 ,當環(huán)境溫度降到10℃時,并不意味著溫升允許擴大到80℃。有人認為只要繞組溫度不超過規(guī)定的90℃即可。這不全對,如負荷未增加,而溫升達到80℃,這說明電動機本身出了故障 。
那么,額定負載下運行的電動機溫升是否與氣溫等因素毫無關(guān)系呢:不!是稍有影響的。
1、氣溫下降時,正常電動機的溫升會稍許減少。這是因為繞組電阻R下降,銅耗減少。溫度每降
2、自冷電動機的環(huán)境溫度每增
3、空氣濕度升高10%,因?qū)岣纳?,溫升可?span lang="EN-US">0.07~
4、海拔以
四、極限工作溫度與最高工作溫度
細心人會看出矛盾:為什么一會兒說A級的極限工作溫度為105℃,一會兒又說A級的最高允許工作溫度是90℃呢?這與測量方法有關(guān)。不同的測量方法,其反映出的數(shù)值不同,含義也不一樣。
1、溫度計法其測結(jié)果反映的是繞組絕緣的局部表面溫度。這個數(shù)字平均比繞組絕緣的實際最高溫度即“最熱點”低
2、電阻法 其測量結(jié)果反映的是整個繞組銅線溫度的平均值。該數(shù)比實際最高溫度按不同的絕緣等級降低5~
3、埋置檢測溫度計試驗時將銅或鉑電阻溫度計或熱電偶埋置在繞組、鐵心或其他需要測量預期溫度最高的部件里。其測量結(jié)果反映出測溫元件接觸處的溫度。大型電動機常采用此法來監(jiān)視電動機的運行溫度。在100~
另外,封閉扇冷式電動機用電阻法測得的溫度比溫度計法測得的高0~15%;防護式高10%~2 0%。而電阻法與預埋銅電阻檢溫計相差±5%。
綜上所述,各種測量方法所測量到的溫度與實際最高溫度都有差值,不能真正反映出絕緣材料的實際最高溫度,因此需將絕緣材料的“極限工作溫度”減去此差值才是“最高允許工作溫度”。
五、電動機各部位的溫度限度
1、與繞組級接觸的鐵心溫升(度計法)應(yīng)不超過所接觸的繞組絕緣的溫升限度(電阻法),即A級為
2、滾動軸承溫度應(yīng)不超過
3、機殼溫度實踐中往往以不燙手為準。
4、鼠籠轉(zhuǎn)子表面雜散損耗很大,溫度較高,一般以不危及鄰近絕緣為限??深A先刷上不可逆變色漆來估計。
六、故障的排除
當發(fā)生下列任一種情況時,說明電動機有故障:
1、溫度超過最高工作溫度。
2、溫升超過規(guī)定或溫升雖然未超過規(guī)定,但在低負荷時溫升突然增大。
這兩類故障的判斷和排除方法是:
1、在額定負荷下溫升未超過溫升限度,僅由于環(huán)境溫度超過
2、在額定負載下溫升超出銘牌規(guī)定。不管什么情況,均屬有故障,必須停機檢查,特別對溫升突然變大更要注意。其外部原因有:電網(wǎng)電壓太低或線路壓降太大(超過10%),負載太重(超過10%),電動機與機械配合不當;內(nèi)部原因有;單相運行、匝間短路、相間短路、定子接地、風扇損壞或未緊固、風道阻塞、軸承損壞,定轉(zhuǎn)子相擦、電動機與電纜接頭發(fā)熱(特別是銅鋁或鋁鋁連接)、電動機受腐蝕或受潮等。此外,從理論上講電動機均可正反轉(zhuǎn),但有些電動機的風扇有方向性,如反了,溫升會超出許多??傊仨氠槍Ω鞣N具體情況,排除故障。
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