大家都知道衡量電機(jī)發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”,當(dāng)“溫升”突然增大或超過(guò)最高工作溫度時(shí),說(shuō)明電機(jī)已發(fā)生故障。下面就一些基本概念進(jìn)行討論。
1 絕緣材料的絕緣等級(jí)
絕緣材料按耐熱能力分為y、a、e、b、f、h、c7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)的溫度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),a級(jí)材料在105℃、b級(jí)材料在130℃的情況下壽命可達(dá)10年,但在實(shí)際情況下環(huán)境溫度和溫升均不會(huì)長(zhǎng)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(zhǎng)期超過(guò)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,溫度是壽命的主要因素之一。
2 溫 升
溫升是電機(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(shuō)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,在運(yùn)行中,如電機(jī)溫升突然增大,說(shuō)明電機(jī)有故障,或風(fēng)道阻塞或負(fù)荷太重。
3 溫升與氣溫等因素的關(guān)系
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(wú)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?!∵@是因?yàn)槔@組電阻r下降,銅耗減少。溫度每降1℃,r約降0.4%。
(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。所以氣溫變化對(duì)大型電機(jī)和封閉電機(jī)影響較大。
(3) 空氣濕度每高10%,因?qū)岣纳?,溫升可?.07~0.38℃,平均為0.19℃。
(4) 海拔以1 000 m為標(biāo)準(zhǔn),每升100 m,溫升增加溫升極限值的1%。