温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。电机绝缘等级划分依据是按电动机所用绝缘材料的允许极限温度划分的。有Y、A、E、B、F、H、C等几个等级。 绝缘材料耐热等级 所谓允许极限温度是指电机绝缘材料的允许最高工作温度,它反应绝缘材料的耐热性能。
绝缘材料按耐热能力分为Y级、A级、E级、B级、F级、H级、C级, 允许温度(℃) 90、105、120、130、155、180、180℃以上。 电动机采用B级绝缘时定子绕组的温升极限(电阻法)应不超过80K; 电动机采用F级绝缘时定子绕组温升极限应不超过105K; YR电机集电环的温升极限(温度计法)应不超过80K;
电机轴承的容许温度(温度计法或埋置检温计法)对滚动轴承应不超过95℃; 对滑动轴承(出油温度不高于65℃时)应不超过80℃或按双方协议。 电机温升说明:电机某一部分的温升为该部分温度冷却介质温度之差,单位为K。电机温升包括定、转子绕组温升,定、转子铁心温升;集电环温升及轴承允许温度(前面已作说明)。B级电机绕组温升限制为80K;F级电机按B级考核亦为80K;按F级考核则为105K,按相应标准,B级绝缘材料可长期承受的工作温度是130℃,F级可长期承受155℃,按电机实际运行最高环温40℃计算,则电机允许工作温度为:
B级时≤120℃(环温40℃+温升80)<130℃
F级时≤145℃(环温40℃+温升105)<155℃
电机的工作制的分类
S1、连续工作制:在恒定负载下的运行时间足以达到热稳定。
S2、短时工作制:在恒定负载下按给定的时间运行,该时间不足以达到热稳定,随之即断能停转足 够时间,使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内。
S3、断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。这种工作制中的每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。
S4、包括起动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。
S5、包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间。
S6、连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间,但无断能停转时间。 S7、包括电制动的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间,但无断能停转时间。
S8、包括变速变负载的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运行时间,和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间,但无断能 停转时间。
S9、负载和转速非周期性变化工作制:负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制。这种工作制包括经常过载,其值可远远超过满载。
酒精温度计)测量电动机的温度。方法是:将酒精温度计的球体用锡纸包缠后插入电动机吊环孔内,使温度计球体与孔内四周紧贴,然后用棉花将孔封严。此时温度计测得的温度比电动机绕组最热点低10℃左右,故把所测得的温度加上10℃,再减去环境温度(+40℃)即为电动机实际温升。 表1 电动机温升与绝缘等级的关系 绝缘等级 Y A E B F H C 最高允许温度 ℃ 90 105 120 130 155 180 >180 额定温升 ℃ 50 65 80 90 115 140 >140 表2 电动机各部位最高允许温升(环境温度:+40℃) 部位名称 不同绝缘等级的温升限度 ℃ A E B F H 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 定子绕组 55 60 65 75 70 80 85 100 105 125 绕线式转子绕组 55 60 65 75 70 80 85 100 105 125 定子铁芯 60 75 80 100 125 滑 环 60 70 80 90 100 滑动轴承 40 40 40 40 40 滚动轴承 55 55 55 55 55 注:表中的数据为考虑到实际情况的温升限度 表3 电动机机壳表面温度与手感关系 机壳表面温度 ℃ 手 感 说 明 30 稍冷 比体温低,感觉稍冷 40 稍温 感觉到暖和的程度 45 温和 一用手摸时,就感到暖和 50 稍热 长时间用手摸,手掌变红 55 热 仅可用手摸5~6s 60 更热 仅可用手摸3~4s 65 非常热 仅可用手摸2~3s,手离开后,手掌还感到热 70 非常热 用一个指头仅可摸约3s 75 极热 用一个指头摸,能忍受1~2s 80 极热,怀疑电动机已烧坏 用一个指头摸一下都不行,乙烯树脂卷缩 85~90 极热,怀疑电动机已烧坏 如用手指摸一下,就像烧着了一样 (3)电阻法:利用导体电阻随温度升高而增大的原理进行测量。只要分别测出电动机某相绕组的冷态和热态电阻,就可算出电动机平均温升 Δt0=t2-t0=[(R2-R1)(235+t1)/R1]+t1-t0 式中 t1——电动机某相绕组冷态温度,℃ t2——电动机某相绕组热态温度,℃ t0——环境温度,+40℃ R1——电动机某相绕组冷态电阻,Ω R2——电动机某相绕组热态电阻(必须在电动机断电后半分钟内测定),Ω 4.电动机过热故障的原因 (1)电动机过载运行。如:定、转子之间摩擦(俗称扫膛)、装配不合格、被驱动的机械部分有摩擦或犯卡等过载故障。 (2)电动机缺相运行。 (3)三相电压及三相电流的不平衡程度超出规定的允许范围。 (4)电源电压过高或过低,超出电动机额定电压的允许变动范围(即±10%)。 (5)电动机绕组接线错误。如:定子绕组某相端接头接反。 (6)电动机绕组存在故障。如:绕组匝间或层间短路、绕组接地。 (7)定子铁芯硅钢片之间绝缘损坏,以致定子铁芯短路,引起定子铁芯涡流增大,造成电动机过热。 (8)启动频繁。 (9)电动机风道阻塞,通风不良。 (10)电动机周围环境温度过高(超出设计规定的+40℃),散热不良、冷却效果差。