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      技術文獻
      電機溫度與溫升的概念理解及測量與計算2015-09-09

      電機的發熱避免不了的想到了發熱程度,涉及到電機發熱程度的理論認識是:溫升,溫升限度、絕緣材料、絕緣結構,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熱程序。

        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定狀態時,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中作了明確規定,如附表所示。

        在電機中一般都采用溫升作為衡量電機發熱標志,因為電機的功率是與一定溫升相對應的。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.絕緣材料絕緣結構耐熱等級

        (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)什么叫絕緣結構。一種或幾種絕緣材料的組合稱絕緣結構。

        (3)什么叫耐熱等級。表示絕緣結構的最高允許工作溫度,并在這樣的溫度下它能在預定的使用期內維持其性能,在允許的范圍內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。

        從上所述,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、化學和電氣性能不發生顯著惡性變化,如超過此溫度,則絕緣材料的性能發生質變,或引起快速老化。因此,絕緣材料最高允許工作溫度是根據它經濟使用壽命確定的。從附表中可以看到,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,取決于絕緣材料的最高允許工作溫度。當周圍冷卻介質(例如空氣)的最高溫度確定后,就可根據絕緣材料的最高允許工作溫度規定電機部件的溫升限度。根據統計我國各地的絕對最高溫度一般在35~40℃之間,因此在標準中規定 40℃作為冷卻介質的最高標準。

        3.溫度的測量

        (1)冷卻介質溫度測量。所謂冷卻介質是指能夠直接或間接地把定子和轉子繞組、鐵心以及軸承的熱量帶走的物質;如空氣、水和油類等。靠周圍空氣來冷卻的電機,冷卻空氣的溫度(一般指環境溫度)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增大的關系來確定繞組的溫度,其測得是繞組溫度的平均值。冷態時的電阻(電機運行前測得的電阻)和熱態時的電阻(運行后測得的電阻)必須在電機同一出線端測得。繞組冷態時的溫度在一般情況下,可以認為與電機周圍環境溫度相等。這樣就可以計算出繞組在熱態的溫度了。

        (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孔內。鐵心溫度也可用放在齒低部的銅—康銅熱電偶或電阻溫度計測量。


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