電機發(fā)熱,看溫升還是看溫度 ?
溫升是電機非常重要的性能指標(biāo),是指電動機在額定運行狀態(tài)下繞組溫度高出環(huán)境溫度的數(shù)值。衡量電動機發(fā)熱程度是用溫升而不是用溫度來衡量,對于一臺電機,溫升是否與電機運行的其他因素有關(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等幾個等級,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,系指電機在設(shè)計預(yù)期壽命內(nèi),運行時繞組絕緣中最熱點對應(yīng)的溫度值。
根據(jù)經(jīng)驗,絕緣材料在極限工作溫度情況下壽命可達(dá)10年,但在實際情況下環(huán)境溫度和溫升均不會長期達(dá)設(shè)計值,因此一般壽命在15~20年。如果運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。所以電機在運行中,溫度是影響電機壽命的主要因素之一。
溫升是電動機與環(huán)境的溫度差,是由電機發(fā)熱引起的。運行中的電機鐵芯處在交變磁場中會產(chǎn)生鐵損,繞組通電后會產(chǎn)生銅損,還有其它雜散損耗等。這些都會使電機溫度升高。
另一方面電機也會散熱。當(dāng)發(fā)熱與散熱相等時即達(dá)到平衡狀態(tài),溫度不再上升而穩(wěn)定在一個水平上。當(dāng)發(fā)熱增加或散熱減少時就會破壞平衡,使溫度繼續(xù)上升,擴大溫差,則應(yīng)增加散熱,在另一個較高的溫度下達(dá)到新的平衡。但這時的溫差即溫升已比以前增大了,所以說溫升是電機設(shè)計及運行中的一項重要指標(biāo),標(biāo)志著電機的發(fā)熱程度。
對于正常運行的電機,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),但實際上還是受環(huán)境溫度等因素影響的。
(1)當(dāng)氣溫下降時,正常電機的溫升會稍許減少。這是因為繞組電阻下降,銅耗減少。
(2)對自冷電機,環(huán)境溫度每增10℃,則溫升增加1.5~3℃。這是因為繞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級為60℃,E級為75℃,B級為80℃,F(xiàn)級為105℃(YE2、YE3等電機F級絕緣,按B級溫升80℃考核),H級為125℃。
(2)滾動軸承溫度應(yīng)不超過95℃,滑動軸承的溫度應(yīng)不超過80℃。因溫度太高會使油質(zhì)發(fā)生變化和破壞油膜。
(3)機殼溫度實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。
當(dāng)電機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)荷時溫升突然增大時,說明電機有故障,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℃,而使電機溫度超過最大允許工作溫度。這種現(xiàn)象說明電機本身是正常的。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,均屬電機有故障,必須停機檢查,特別對溫升突然變大更要注意。
電動機過熱故障的原因:
1)電動機過載運行。如定、轉(zhuǎn)子之間相擦(俗稱掃膛)、裝配不合格、被驅(qū)動的機械部分有摩擦等過載故障。
2)電動機缺相運行
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,超出電動機額定電壓允許變動范圍
5)電動機繞組接線錯誤(星、角接法錯誤,某相繞組接頭接反)
6)電動機繞組存在故障(繞組匝間短路、繞組接地)
7)啟動頻繁
8)電動機散熱風(fēng)道阻塞,通風(fēng)不良
9)電動機周圍環(huán)境溫度過高(超過設(shè)計規(guī)定的+40℃),散熱不良,冷卻效果差。