電力作業(yè)人員都知道,電力設(shè)備在運(yùn)行做工的過程中不可避免的要產(chǎn)生熱能,進(jìn)而產(chǎn)生無功功率等,電動機(jī)的運(yùn)行也不例外,其中電動機(jī)的溫升是判斷電動機(jī)是否正常運(yùn)行的一個重要的參考指標(biāo),那么電動機(jī)的溫升具體是怎么測量的呢?
一,電動機(jī)溫度熱量的產(chǎn)生。
一臺電機(jī)中的溫度分布和熱量流通情況十分復(fù)雜。各種損耗形成不同的熱風(fēng)損耗轉(zhuǎn)化為熱量后,將流過不同的材料,由電機(jī)外表面散發(fā)至外面。
主要的熱源來自電機(jī)內(nèi)部,即來自電流流過導(dǎo)體時產(chǎn)生的銅損耗,以及在鐵芯內(nèi)當(dāng)磁通變化時所產(chǎn)生的鐵損耗。軸承摩擦所產(chǎn)生的熱,僅為局部的熱源,對繞組和鐵芯的溫升影響不大。在電機(jī)內(nèi)部,各點(diǎn)的溫度是不均勻的。在發(fā)熱量大而散熱不易之處,例如在電樞的槽的底部溫度為最高。
當(dāng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后,由于熱量不斷產(chǎn)生,各部分溫度將繼續(xù)增加,直到熱量的產(chǎn)生和散發(fā)達(dá)到乎衡為止。
二,電動機(jī)散熱的基本方式。
1,電機(jī)的熱量向外發(fā)散時主要依靠對流作用,其次為幅射作用。
因?yàn)殡姍C(jī)的底座和電機(jī)所接觸的空氣都為不良導(dǎo)熱體,由傳導(dǎo)作用傳熱主要在電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行。輻射作用的有效表面僅為電機(jī)各部分的外表面。
2,對流作用又可區(qū)分為自然對流和強(qiáng)制對流兩種。
自然對流作用:是由于和散熱面相接觸的熱空氣的上升,且其所逸出的空間由周圍的空氣的填補(bǔ);
強(qiáng)制對流作用:是由待備的通風(fēng)器,例如附裝在機(jī)軸上的風(fēng)扇,在冷卻表面上形成氣流。
旋轉(zhuǎn)著的電樞本身也起著帶動氣流的作用。限制溫升的有效方法是增強(qiáng)散熱作用。
三,電動機(jī)溫升的基本測量方法。
由于電機(jī)各部分的發(fā)熱和散熱過程比較復(fù)雜,影響的因素很多,所以對溫升的計算通常只作近似的估算,在設(shè)計電機(jī)時,常以經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)。
測定電機(jī)各部分溫度的方法,主要有下列四種方法:
1、溫度計測量法。
此法用溫度計直接測定溫度,最為簡便。但用溫度計僅能接觸到電機(jī)各部分的表面,所測得的僅為表面溫度。用溫度計無法測出電機(jī)內(nèi)部的最高溫度。
2、電阻測量法。
此法只能用以測定繞組的平均溫度。原理:
在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以前,我們先測得繞組的冷態(tài)電阻r1,即當(dāng)繞組溫度等于冷卻介質(zhì)溫度t1時的電阻。設(shè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以后繞組的濕度升高至t2,繞組的電阻便增加至r2。加溫度用攝氏來量度,則對銅線繞組有下列關(guān)系:
1/r2=(235+t1)/(235+t2)
由上式可知,如r1、r2和t1為已知,便可求解t2。
t1-t2,便是該繞組對冷卻介質(zhì)的溫升。
3、埋量檢溫計法。
較大的電機(jī),在裝配時,常在估計到可能有較高溫度的各點(diǎn),埋置檢溫計。檢溫元件有熱電偶及電阻溫度計等。檢溫計的受熱端,可以埋在槽的深處,例如導(dǎo)體與橫底之間、上下層導(dǎo)體之間。檢溫計的引出端引至外面,接至測量儀表,借以讀出溫度。應(yīng)用的檢溫計愈多,則所測得的溫度愈有可能接近于最熱點(diǎn)的溫度。
4、疊加法(雙橋帶電測溫法) 。
在不中斷交變的負(fù)載電流的情況下,在負(fù)載電流上疊加一微弱直流電流,以測量繞組直流電阻隨溫度而發(fā)生的變化從而確定交流繞組的溫升。
四,關(guān)于電動機(jī)溫升的基本常識。
1,電機(jī)各部分的溫升限度與所用絕橡材料的級別有關(guān),與冷卻介質(zhì)的溫度有關(guān),也與測量溫度的方法有關(guān)。
2,絕緣材料的壽命決定于它在遠(yuǎn)行時的絕對溫度,而不決定于溫升。
從冬季到夏季,從北方到南方,環(huán)境溫度的變化很大。當(dāng)環(huán)境溫度較低時,電機(jī)的溫升限度可以提高,而當(dāng)環(huán)境溫度較高時,電機(jī)的溫升限度必須降低。為了明確起見,在規(guī)定電機(jī)各部分的溫升限度時,必須同時規(guī)定冷卻介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溫度。
我國電工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定冷卻介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溫度為4Q℃。依據(jù)此規(guī)定,電機(jī)各部分的溫升,應(yīng)用不同的絕緣材料以及用不同測溫方法,有不同的溫升限度。它主要取決于電機(jī)各部分絕緣材料的極限允許溫度。
電機(jī)遠(yuǎn)行時各種損耗都變?yōu)闊崃,使電機(jī)溫度升高,并向周圍冷卻介質(zhì)散熱,最后達(dá)到熱穩(wěn)定,此時電機(jī)穩(wěn)定溫度與周圍介質(zhì)溫度之差稱為溫升,這是評價電機(jī)熱性能的重要指標(biāo)。