電機(jī)升溫和溫度知識(shí)你了解嗎
作者：電機(jī) 來(lái)源：泵 發(fā)布時(shí)間：2020-04-03
電機(jī)是設(shè)備中常用的電動(dòng)設(shè)備，泵，傳動(dòng)設(shè)備等，電機(jī)在使用中，升溫過(guò)高會(huì)造成電機(jī)燒壞，電機(jī)在使用時(shí)跟外界溫度有沒(méi)關(guān)系呢，對(duì)于電機(jī)發(fā)熱升溫知識(shí)你了解多少呢？
“溫升”是衡量和評(píng)價(jià)電機(jī)發(fā)熱程度的重要參數(shù)，電機(jī)額定負(fù)載時(shí)熱平衡狀態(tài)下測(cè)得。終端客戶感知電機(jī)好壞，慣常做法就是摸電機(jī)，看殼體溫度如何，雖不準(zhǔn)確卻也大體把脈了電機(jī)溫升狀況。
電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，為顯著的初始特征就是“手感”溫升異常：“溫升”突然增大或超過(guò)正常工作溫度。這時(shí)若能及時(shí)采取措施，至少可以避免大的財(cái)產(chǎn)損失，甚至躲過(guò)一場(chǎng)災(zāi)難。
電機(jī)溫升
溫升是電機(jī)工作溫度與環(huán)境溫度的差值，是由電機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱引起。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。電機(jī)在發(fā)熱的同時(shí)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，也就是我們常說(shuō)的熱穩(wěn)定。
當(dāng)發(fā)熱增加或散熱減少時(shí)都會(huì)打破平衡，使溫度繼續(xù)上升，擴(kuò)大溫差，我們就必須采取散熱措施，使電機(jī)在另一個(gè)較高的溫度下再度達(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。
一、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)際上還是與環(huán)境溫度、海拔等因素有一定關(guān)系。
● 當(dāng)氣溫下降時(shí)，由于繞組電阻下降，銅耗會(huì)減少，因此正常電機(jī)的溫升會(huì)稍許降低。
● 對(duì)自冷電機(jī)，環(huán)境溫度每增加10℃，溫升會(huì)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，無(wú)論電機(jī)設(shè)計(jì)者還是使用者都應(yīng)該清楚該問(wèn)題。
● 電機(jī)在高海拔環(huán)境運(yùn)行時(shí)，海拔以1000m為標(biāo)準(zhǔn)，每升100m，溫升增加其極限值的1%。該問(wèn)題是設(shè)計(jì)人員必須考慮的問(wèn)題，型式試驗(yàn)的溫升值并不能完全代表實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，也就是說(shuō)對(duì)于高原環(huán)境電機(jī)，應(yīng)通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)的積累，適度提高其指標(biāo)裕度。
● 空氣濕度每上升10%，因?qū)釛l件會(huì)改善，溫升可降0.07~0.4℃。空氣濕度增加的同時(shí)又衍生出另一個(gè)問(wèn)題，就是電機(jī)非運(yùn)行狀態(tài)下的防潮問(wèn)題，針對(duì)于溫?zé)岘h(huán)境，我們就必須采取措施避免電機(jī)繞組受潮，按照濕熱帶環(huán)境工況設(shè)計(jì)和維護(hù)。
二、溫升與溫度
對(duì)于電機(jī)生產(chǎn)廠家，更關(guān)注電機(jī)的溫升，但對(duì)于電機(jī)使用終端客戶，則更直觀的關(guān)注電機(jī)溫度；一臺(tái)好的電機(jī)產(chǎn)品，應(yīng)同時(shí)兼顧溫升與溫度，確保電機(jī)的性能指標(biāo)及壽命符合要求。
某一點(diǎn)的溫度與參考（或基準(zhǔn)）溫度之差稱為溫升。也可以稱某一點(diǎn)溫度與參考溫度之差。電機(jī)某部件與周圍介質(zhì)溫度之差，稱電機(jī)該部件的溫升；溫升是一個(gè)相對(duì)值。
三、電機(jī)溫升限度
電機(jī)在額定負(fù)載下長(zhǎng)期運(yùn)行達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電機(jī)各部件溫升的高允許極限，稱溫升限度。絕緣材料的允許溫度，就是電機(jī)的允許溫度；絕緣材料的壽命，一般就是電機(jī)的壽命。但從客觀的角度分析，電機(jī)的實(shí)際溫度對(duì)軸承、潤(rùn)滑脂等有直接的關(guān)系，所以，應(yīng)綜合考量這些關(guān)聯(lián)因素。
電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，從盡量發(fā)揮它的作用出發(fā)，所帶負(fù)載即輸出功率越大越好（若不考慮機(jī)械強(qiáng)度）。但是輸出功率越大、損耗功率就會(huì)越大，電機(jī)溫度就會(huì)越高。我們知道，電機(jī)內(nèi)耐溫最薄弱的東西是絕緣材料，如漆包線。絕緣材料耐溫有個(gè)限度，在這個(gè)限度內(nèi)，絕緣材料的物理、化學(xué)、機(jī)械、電氣等各方面性能都很穩(wěn)定，其工作壽命一般約為20年。
四、耐熱等級(jí)
在允許的范圍內(nèi)及其所分的等級(jí)即電機(jī)的耐熱等級(jí)。如果超過(guò)這個(gè)限度，絕緣材料的壽命就急劇縮短，甚至?xí)龤А＿@個(gè)溫度限度，稱為絕緣材料的允許溫度。
1、絕緣等級(jí)
絕緣等級(jí)表示絕緣結(jié)構(gòu)的高允許工作溫度等級(jí)，電機(jī)在這樣的溫度下，能在預(yù)定的使用期內(nèi)維持其性能。
2、絕緣等級(jí)
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)繞組絕緣中熱點(diǎn)的溫度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，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)期接近或超過(guò)材料的極限工作溫度，則絕緣的老化會(huì)加劇，壽命也會(huì)大大縮短。
所以電機(jī)在運(yùn)行中，工作溫度是壽命的主要和關(guān)鍵因素。也就是說(shuō)關(guān)注電機(jī)溫升指標(biāo)的同時(shí)應(yīng)充分考慮電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況，按照工況的嚴(yán)酷程度，預(yù)留足夠的設(shè)計(jì)裕度。
3、絕緣系統(tǒng)
電機(jī)電磁線、絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)的綜合應(yīng)用實(shí)體，與制造工藝裝備、技術(shù)指導(dǎo)文件緊密相關(guān)，是工廠為機(jī)密的技術(shù)。在電機(jī)安全評(píng)價(jià)中，將絕緣系統(tǒng)作為一項(xiàng)關(guān)鍵的綜合評(píng)價(jià)對(duì)象。
4、絕緣性能
絕緣性能是電機(jī)非常關(guān)鍵的性能指標(biāo)，綜合反映了電機(jī)的安全運(yùn)行性能和設(shè)計(jì)制造水平。
在電機(jī)方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，首要考慮的是采用怎樣的絕緣系統(tǒng)，該絕緣系統(tǒng)是否與工廠的工藝裝備水平匹配，在行業(yè)中是領(lǐng)先還是落后。特別要強(qiáng)調(diào)的是量力而行為重要，否則工藝裝備水平達(dá)不到的情況下一味追求領(lǐng)先，再先進(jìn)的絕緣系統(tǒng)也制造不出絕緣性能可靠的電機(jī)來(lái)。
