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电机温升和温度的控制还确实有一些技巧

2019-01-25 17:09:18     来源:电机技术日参        

【大比特导读】对于一台电机来讲,虽然它不是一个均匀物质体,但发热过程的基本特征对电机也是大体上适用的。为了使电机的温升不超过一定的数值,必须一方面减少电机中产生的损耗,另一方面是增加电机的散热能力。

对于一台电机来讲,虽然它不是一个均匀物质体,但发热过程的基本特征对电机也是大体上适用的。为了使电机的温升不超过一定的数值,必须一方面减少电机中产生的损耗,另一方面是增加电机的散热能力。

随着电机单机容量的日益增大,改善冷却系统,提高散热能力以限制电机的温升,一直是电机发展与进步过程的主要问题之一。

当电机在一定的容量下正常运行时,它的温升也是一定的。因此,只有规定了电机的温升,才能使电机的容量具有确切的意义。温升计算的目的一般是核算电机中几个发热部件在额定运行时的温升是否超过允许的极限值,并考虑到必要的裕度,Ms.参今天就温升话题展开与各位进行一个简单的共享。

电机

温升限度的确定原则

电机在额定状态下长期运行而其温度达到稳定时,电机各部件温升的允许极限值称为温升限度。电机的温升限度在国家标准中有规定,不同的耐热等级对应不同的温升值。

就绕组而言,温升限度基本上取决于其绝缘结构所允许的最高温度及冷却介质的温度,但也和温度的测量方法、绕组的传热和受热条件以及其中允许产生的热流强度等因素有关,现分别说明如下:

●电机绕组绝缘结构所采用的材料,在温度的作用下,其机械、电气、物理等性能都将逐渐变坏,而当温度升高到一定程度时,绝缘材料的特性会发生本质的变化,最后甚至失去绝缘的能力。在电工技术中,常将电机及电器中的绝缘结构或绝缘系统按极限温度而分为若干个耐热等级。绝缘结构或系统在相应等级的温度下长期运行,一般不会产生质的性能变化。

●绝缘结构在规定的极限温度下,可以获得比较经济的使用寿命。理论推导及实践证明,绝缘结构的使用寿命与温度之间是呈指数关系,因此它对温度十分敏感。若工作温度每超过极限温度8-14℃,其使用寿命就要平均缩短一半。对于某些特殊用途的电机,如其使用寿命并不要求很长,这时为了缩小电机的体积,可根据经验或试验数据来提高电机的允许极限温度。

●冷却介质的温度虽然随所用的冷却系统和冷却介质的不同而有所不同,但对目前采用的各种冷却系统来说,冷却介质的温度基本上取决于大气温度,并且在数值上和大气温度大体相同。但大气温度随一年内不同时间和地点而变化,根据统计,我国各地年平均温度都在22℃以下,平均最高温度不超过35℃,而绝对最高温度一般在35~40℃之间,只有极少数地区在40~45℃之间。目前世界各国一般都采用大部分地区的大气绝对最高温度作为冷却介质的温度,因此我国的国家标准中规定+40℃作为冷却介质的温度。

●测量温度的方法不同,会造成测得的温度与被测部件中最热点温度之间的差别也不同,而被测部件中最热点的温度才是判断电机能否长期安全运行的关键。

●一般情况下,温升限度是对海拔不超过1000米,最高环境温度为40℃的地区规定的。在海拔更高的地区,空气比较稀薄,散热条件较差,一台电机在这种情况下运行,其温国家标准中规定,当电机使用地点的海拔高于试验地点的情况进行推算。

特殊情况下温升限度的控制

在某些特殊情况下,电机绕组的温升限度往往不完全取决于所用绝缘结构的允许最高温度,还要考虑其他一些因素:

●进一步提高电机绕组的温度一般意味着电机损耗的增大和效率的下降,这在经济上不一定合算。

●绕组温度的提高(例如高于150℃时),可能引起轴承润滑系统工作的围难等。

●对于带换向器的电机,绕组温度的提高(例如高于200℃时)会引起换向的困难

●绕组温度的提高将引起某些相关零部件材料中的热应力的增大。

●其他,如对绝缘的介电性能、导体金属材料的机械强度等,都会带来不利影响。

因此,在目前有些电机绕组虽然采用F级或H级的绝缘结构,但其温升限度常常仍按B级的规定值,这不但考虑到上述中某些因素,而且对于增加电机使用时的可靠性较为有利,并可延长电机使用寿命。

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