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电机的温升及其相关知识

 

    对于电机而言,衡量其发热程度的指标是温升,当温升突然增大或者超过最高工作温
度的时候,说明电机已经发生了故障。

下面从一些基本概念开始对电机的温升进行讨论。

 

绝缘材料:
  绝缘材料按耐热能力分为 Y、A、E、B、F、H、C7 个等级,其极限工作温度分别为
90、105、120、130、155、180℃、及 180℃

 

以上。

  所谓绝缘材料的极限工作温度,系指电机在设计预期寿命内,运行时绕组绝缘中最
热点的温度。一般而言,A 级材料在 105℃、B 级材料在 130℃的情况下寿命可达 10 年,但
在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值,因此一般寿命在 15~20 年。如果运
行温度长期超过材料的极限工作温度,则绝缘的老化加剧,寿命大大缩短。所以电机在运

 

行中,温度是寿命的主要因素之一。

温升:

  温升是电机与环境的温度差,是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场
中会产生铁损,绕组通电后会产生铜损,还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。
另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态,温度不再上升而稳定在一
个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡, 使温度继续上升,扩大温差,则增
加散热,在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了,所
以说温升是电机设计及运行中的一项重要指标,标志着电机的发热程度,在运行中,如

 

电机温升突然增大,说明电机有故障,或风道阻塞或负荷太重。

温升与气温等因素的关系:

  对于正常运行的电机,理论上在额定负荷下其温升应与环境温度的高低无关,但实

 

际上还是受环境温度等因素影响的。
(1) 当气温下降时,正常电机的温升会稍许减少。 这是因为绕组电阻 R 下降,铜耗减少。
温度每降 1℃,R 约降 0.4%  

(2) 对自冷电机,环境温度每增 10℃,则温升增加 1.5~3℃。这是因为绕组铜损随气温上

 

升而增加。所以气温变化对大型电机和封闭电机影响较大。
(3) 空气湿度每高 10%,因导热改善,温升可降 0.07~0.38℃,平均为 0.19℃

 

(4) 海拔以 1 000 m 为标准,每升 100 m,温升增加温升极限值的 1%

 

 

极限工作温度与最高允许工作温度:
  通常说 A 级的极限工作温度为 105℃,A 级的最高允许工作温度是 90℃。那么,极限
工作温度与最高允许工作温度有何不同?其实,这与测量方法有关,不同的测量方法,

 

其反映出的数值不同,含义也不一样。
(1) 

 

温度计法 其测量结果反映的是绕组绝缘的局部表面温度。这个数字平均比绕组绝缘的

实际最高温度即 最热点 低 15℃

 

左右。该法最简单,在中、小电机现场应用最广。

(2) 

 

电阻法 其测量结果反映的是整个绕组铜线温度的平均值。该数比实际最高温度按不同