组)在环境温度为
“最大制冷负荷[3]”时环境温度(43
℃)+不同电机供电电压(额定电压
±10%)下运行。测试要求:测试电压分别为 340V 和 418V,被测电机(机组)100%负荷运
行,工况稳定运行时间不小于
2 小时且测试数值已稳定,被测风机风叶必须在 20 秒内停止,
立 即 记 录 数 据 ;
3 ) 被 测 电 机 ( 机 组 ) 在 环 境 温 度 为 “最 大 制 冷 负 荷 [3]”时 环 境 温 度
(
43
℃)+不同换热器迎风面风阻(堵换热器迎风面积 20%~100%)下运行。测试要求:被
测电机(机组)
100%负荷运行,用纸片堵换热器 20%、40%、60%、80%、100%迎风面积,每
个工况稳定运行时间不小于
2 小时且测试数值已稳定,被测风机风叶必须在 20s 内停止,
立即记录数据;
4)被测电机(机组)在环境温度为“空调设备的最高运行温度(52
℃)”+
额定电压下运行。测试要求:被测电机(机组)
100%负荷运行,工况稳定运行时间不小于 2
小时且测试数值已稳定,被测风机风叶必须在
20s 内停止,立即记录数据。
2 试验及分析
按测试策划要求,电机被安排在实验室作为期
7 天的连续测试,在各工况测试过程中
采集记录了近百组数据。按规定,温升(
θ2-θa)可按下式得[2]:
θ2-θa=×(k+θ1)+θ1-θa (1)
式中:
θ1 为测量绕组(冷态)初始电阻时的温度,单位为摄氏度(
℃);
θ2 为热试验结束时绕组的温度,单位为摄氏度(
℃);
θa 为热试验结束时冷却介质温度,单位为摄氏度(
℃);
R1 为温度为 θ1 时的绕组电阻,单位为欧姆(Ω);
R2 为热试验结束时的绕组电阻,单位为欧姆(Ω);
K 为导体材料在 0
℃时电阻温度系数的倒数。铜 K=235,铝 K=225,除非另有规定。
将测试数据代入式(
1),计算整理可得温升随环境温度、电压、风阻的变化趋势如图 1
所示:
A 温升随进风温度的变化 B 温升随供电电压的变化
C 温升随换热器迎风面风阻的变化
图
1 实测温升随环境温度、电压、风阻的变化趋势
从图
1 分析可得:
1)电机 A 的实测温升比电机 B 低 25%~40%,经研究发现,电机 A 的设计功率大于电
机
B,所以电机 A 的温升比电机 B 好。虽然电机 A 温升低于电机 B,但功率会影响空调设备
的能效,故在满足温升的要求同时,消耗功率应越小越好;
2)实测温升随着电机的冷却介
质温度升高而上升,随着供电电压的增加而平缓上升,同样,电机温升也会随着换热器风
阻的变大而增加,特别是风阻从
40%到 60%这个阶段,电机的温升急骤变化,上升幅度接
近
20K。值得注意的是,当换热器风阻在 80%~100%时,电机温升会继续上升,但在实际应
用中,这种情况几乎是不会出现的,因为换热器风阻的增加到
80%~100%时,空调设备会
出现在高(低)压保护停机,所以此区间的测试数据只作参考。
通过以上的测试结果分析可得,电机
A 和电机 B 在整个测试过程中无异常停机现象,
且温升也可以满足绝缘等级
F 级要求。但从效率和经济性考虑,电机 B 优于电机 A。
根据本次测试分析结果笔者认为,如果只在常温及电机额定电压下测试温升的话,并
不能全面反映电机的温升,因为它只代表了电机一个温升状态点。我们在做电机测试策划时
应考虑到机组各种应用工况,特别是应用在一些特殊场所。
3 结论
1)电机温升随着电机的冷却介质温度升高而上升,在测试电机温升时须在电机的最高
运行环境温度下进行,这样不仅可以测试温升,同时也可以验证电机在最恶劣的环境下是
否出现内置保护器跳脱;
2)电机温升随供电电压的增加而平缓上升,因中国的电网供电电
压允许波动范围为
±10%,所以在测试电机温升时必须包括电机额定电压±10%的两个温升