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浅谈电机铁芯温度与温升
编辑:杭州旭烈电机(铁芯)有限公司   时间:2019-02-21

温升是电机非常重要的性能指标,是指电机在额定运行状态下绕组温度高出环境温度的数值。对于一台电机,温升是否与电机运行的其他因素有关呢?

关于电机绝缘等级
绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H和C共7个等级,其极限工作温度分别为90℃、105℃、120℃、130℃、155℃、180℃及180℃以上。
所谓绝缘材料的极限工作温度,系指电机在设计预期寿命内,运行时绕组绝缘中热点对应的温度值。
根据经验,A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年,但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值,因此一般寿命在15~20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度,则绝缘的老化加剧,寿命大大缩短。所以电机在运行中,环境温度是影响电机寿命的主要因素之一。

关于电机温升
温升是电机与环境的温度差,是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损,绕组通电后会产生铜损,还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。

另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态,温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡,使温度继续上升,扩大温差,则应增加散热,在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了,所以说温升是电机设计及运行中的一项重要指标,标志着电机的发热程度。
在电机运行过程中,如温升突然增大,说明电机有故障,或风道阻塞,或负荷太重,或绕组烧毁等。

温升与气温等因素的关系
对于正常运行的电机,理论上在额定负荷下其温升应与环境温度的高低无关,但实际上还是受环境温度等因素影响的。


(1)当气温下降时,正常电机的温升会稍许减少。这是因为绕组电阻下降,铜耗减少。温度每降1℃,电阻约降0.4%。
(2)对自冷电机,环境温度每增10℃,则温升增加1.5~3℃。这是因为绕组铜损随气温上升而增加。所以气温变化对大型电机和封闭电机影响较大。
(3)空气湿度每高10%,因导热改善,温升可降0.07~0.38℃,平均为0.2℃左右。
(4)海拔以1000m为标准,每升100m,温升增加温升极限值的1%。
电机各部位的温度限度
(1)与绕组接触的铁心温升(温度计法)应不超过所接触的绕组绝缘的温升限度(电阻法),即A级为60℃,E级为75℃,B级为80℃,F级为105℃,H级为125℃。
(2)滚动轴承温度应不超过95℃,滑动轴承的温度应不超过80℃。因温度太高会使油质发生变化和破坏油膜。
(3)机壳温度实践中往往以不烫手为准。
(4)鼠笼转子表面杂散损耗很大,温度较高,一般以不危及邻近绝缘为限。可预先刷上不可逆变色漆来估计。
电机发热故障的排除
当电机温度超过高工作温度或温升超过规定或温升虽然未超过规定,但在低负荷时温升突然增大时,说明电机有故障,其判断和排除方法是:
(1)在额定负荷下温升未超过温升限度,仅由于环境温度超过40℃,而使电机温度超过大允许工作温度。这种现象说明电机本身是正常的。解决的办法是用人工方法使环境温度下降,如办不到,则必须减载运行。

(2)在额定负载下温升超出铭牌规定。不管什么情况,均属电机有故障,必须停机检查,特别对温升突然变大更要注意。其外部原因有:电网电压太低或线路压降太大(超过10%),负载太重(超过10%),电机与机械配合不当;内部原因有:单相运行、匝间短路、相间短路、定子接地、风扇损坏或未固紧、风道阻塞、轴承损坏,定转子相擦、电机与电缆接头发热(特别是铜铝或铝铝连接)、电机受腐蚀或受潮等。

(3)从理论上讲电机均可正反转,但有些电机的风扇有方向性(大多数是2P电机),如反了,温升会超出许多。

 

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