電機(jī)發(fā)熱,看溫升還是看溫度 ?
溫升是電機(jī)非常重要的性能指標(biāo),是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下繞組溫度高出環(huán)境溫度的數(shù)值。衡量電動(dòng)機(jī)發(fā)熱程度是用溫升而不是用溫度來衡量,對(duì)于一臺(tái)電機(jī),溫升是否與電機(jī)運(yùn)行的其他因素有關(guān)呢?
目前常用的絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H和C等幾個(gè)等級(jí),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,系指電機(jī)在設(shè)計(jì)預(yù)期壽命內(nèi),運(yùn)行時(shí)繞組絕緣中最熱點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度值。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),絕緣材料在極限工作溫度情況下壽命可達(dá)10年,但在實(shí)際情況下環(huán)境溫度和溫升均不會(huì)長期達(dá)設(shè)計(jì)值,因此一般壽命在15~20年。如果運(yùn)行溫度長期超過材料的極限工作溫度,則絕緣的老化加劇,壽命大大縮短。所以電機(jī)在運(yùn)行中,溫度是影響電機(jī)壽命的主要因素之一。
溫升是電動(dòng)機(jī)與環(huán)境的溫度差,是由電機(jī)發(fā)熱引起的。運(yùn)行中的電機(jī)鐵芯處在交變磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生鐵損,繞組通電后會(huì)產(chǎn)生銅損,還有其它雜散損耗等。這些都會(huì)使電機(jī)溫度升高。
另一方面電機(jī)也會(huì)散熱。當(dāng)發(fā)熱與散熱相等時(shí)即達(dá)到平衡狀態(tài),溫度不再上升而穩(wěn)定在一個(gè)水平上。當(dāng)發(fā)熱增加或散熱減少時(shí)就會(huì)破壞平衡,使溫度繼續(xù)上升,擴(kuò)大溫差,則應(yīng)增加散熱,在另一個(gè)較高的溫度下達(dá)到新的平衡。但這時(shí)的溫差即溫升已比以前增大了,所以說溫升是電機(jī)設(shè)計(jì)及運(yùn)行中的一項(xiàng)重要指標(biāo),標(biāo)志著電機(jī)的發(fā)熱程度。
對(duì)于正常運(yùn)行的電機(jī),理論上在額定負(fù)荷下其溫升應(yīng)與環(huán)境溫度的高低無關(guān),但實(shí)際上還是受環(huán)境溫度等因素影響的。
(1)當(dāng)氣溫下降時(shí),正常電機(jī)的溫升會(huì)稍許減少。這是因?yàn)槔@組電阻下降,銅耗減少。
(2)對(duì)自冷電機(jī),環(huán)境溫度每增10℃,則溫升增加1.5~3℃。這是因?yàn)槔@組銅損隨氣溫上升而增加。
(3)空氣濕度每高10%,因?qū)岣纳疲瑴厣山?.07~0.38℃,平均為0.2℃左右。
(4)海拔以1000m為標(biāo)準(zhǔn),每升100m,溫升增加溫升極限值的1%。
(1)與繞組接觸的鐵心溫升(溫度計(jì)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(jí)為60℃,E級(jí)為75℃,B級(jí)為80℃,F(xiàn)級(jí)為105℃(YE2、YE3等電機(jī)F級(jí)絕緣,按B級(jí)溫升80℃考核),H級(jí)為125℃。
(2)滾動(dòng)軸承溫度應(yīng)不超過95℃,滑動(dòng)軸承的溫度應(yīng)不超過80℃。因溫度太高會(huì)使油質(zhì)發(fā)生變化和破壞油膜。
(3)機(jī)殼溫度實(shí)踐中往往以不燙手為準(zhǔn)。
(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。可預(yù)先刷上不可逆變色漆來估計(jì)。
當(dāng)電機(jī)溫度超過最高工作溫度或溫升超過規(guī)定或溫升雖然未超過規(guī)定,但在低負(fù)荷時(shí)溫升突然增大時(shí),說明電機(jī)有故障,其判斷和排除方法是:
(1)在額定負(fù)荷下溫升未超過溫升限度,僅由于環(huán)境溫度超過40℃,而使電機(jī)溫度超過最大允許工作溫度。這種現(xiàn)象說明電機(jī)本身是正常的。解決的辦法是用人工方法使環(huán)境溫度下降,如辦不到,則必須減載運(yùn)行。
(2)在額定負(fù)載下溫升超出銘牌規(guī)定。不管什么情況,均屬電機(jī)有故障,必須停機(jī)檢查,特別對(duì)溫升突然變大更要注意。
電動(dòng)機(jī)過熱故障的原因:
1)電動(dòng)機(jī)過載運(yùn)行。如定、轉(zhuǎn)子之間相擦(俗稱掃膛)、裝配不合格、被驅(qū)動(dòng)的機(jī)械部分有摩擦等過載故障。
2)電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行
3)三相電壓及三相電流的不平衡程度超出規(guī)定的允許范圍
4)電源電壓過高或過低,超出電動(dòng)機(jī)額定電壓允許變動(dòng)范圍
5)電動(dòng)機(jī)繞組接線錯(cuò)誤(星、角接法錯(cuò)誤,某相繞組接頭接反)
6)電動(dòng)機(jī)繞組存在故障(繞組匝間短路、繞組接地)
7)啟動(dòng)頻繁
8)電動(dòng)機(jī)散熱風(fēng)道阻塞,通風(fēng)不良
9)電動(dòng)機(jī)周圍環(huán)境溫度過高(超過設(shè)計(jì)規(guī)定的+40℃),散熱不良,冷卻效果差。