浅谈变频器供电条件下电动机的温升与对策

1 引言
 
为节约能源和改善工艺控制，越来越多的工业过程利用变频器来提高生产系统的综合效率。
变频器输出的

pwm 脉冲电压谐波成分丰富、脉冲频率高且上升沿陡直，这种状况与用 50hz

的交流正弦波驱动电动机的状况大不相同，在能量转换过程中，电动机内部将不可避免地
产生损耗，使电动机的温度升高。当温升超过最高容许工作温度时，电动机的使用寿命将大
幅缩短。为此，研究电动机的温升问题及其缓解对策是十分重要的。此外，由于电机结构复
杂，散热条件不同，电机内部各个部分的温度分布和温升也不完全相同，然而目前却很少
有具体的数据资料可供参考。
 
本文首先介绍电动机的温升限度，然后通过试验数据和原理分析相结合的方法说明变频器
供电条件下电动机的温升问题，进而介绍缓解温升的对策。
 
2 电动机的温升限度
 
电动机中常用的绝缘材料，按其耐热能力，分为

a、e、b、f 和 h 等五级。a 级绝缘采用经过浸

渍或使用时浸于油中的棉纱、丝和纸等有机材料，

e 级绝缘是聚脂树脂、环氧树脂及三醋酸

纤维等制成的绝缘薄膜，

b、f、h 级绝缘的基本材料均为云母、石棉及玻璃纤维，但浸渍用漆

的耐热性能不同。表列出各级绝缘的最高容许工作温度。

 

表

 各级绝缘的最高容许工作温度

 
上 述 耐 热 能 力
是 指 可 以 长 期
在 该 温 度 下 使
用。当工作温度超过最高容许工作温度时，使用寿命将迅速缩短。试验表明，对

a 级绝缘，

若一直处于

90～95

℃时，其使用寿命可达 20 年；当工作温度在 95℃以上时，温度每增高

8

℃，绝缘的使用寿命就将减少一半（俗称 8℃定理）；例如一直工作在 110℃，寿命就只

有

4～5 年。

 
一般电动机多用

e 级和 b 级绝缘。要求在高温场合下使用的电动机，如起重及冶金用电动机，

常采用

f 级和 h 级绝缘。

 
电动机某一部分的温度和周围冷却介质的温度之差称为该部件的温升，一般用

θ 表示。当该

部分所用绝缘材料确定后，部件的最高容许工作温度就确定了，此时温升限度就取决于冷
却介质的温度。冷却介质的温度越高，容许的温升就越低。
 
考虑到全国各地区和各个季节环境温度的变化较大，国家标准

gb755-87（电动机基本技术