我国的环境温度定为
40
℃。 所以,了解电动机在运行过程中,温度上升和下降的规律是十
分重要的。
电动机在温度上升的同时,和周围温度之间便出现了温差,就会向周围空间散发热量。
所以,电动机的温升曲线实际上是电动机产生的热量和散发的热量之间互相平衡的结果。
图
1 电动机的发热与散热 a)发热曲线 b)冷却曲线
图
1a)中的曲线
①是发热时的温升曲线。开始时,因为温差较小,散热较少,故电动机
的温度上升较快。随着电动机温度的升高,电动机与周转环境间的温差增大,散热加快,温
度便上升得慢了。当电动机的温度上升到一定程度时,电动机产生热量的速度与散热的速度
相等时,温度便不再升高。这时,电动机的温升称为稳定温升,如图中之
θS。图中的曲线
②
是曲线
①的切线,与 θ=θS 线相交于 A 点,与 A 点对应的时间 τR 称为发热时间常数,通常
用来描述过渡过程所需时间的。其物理意义通常有两种解释:
(
1)如果电动机不散热,达到稳定温升所需要的时间;
(
2)当温度上升到稳定温升的 63%(θ=0.63θS)所需要的时间。
图
1 b)中的曲线
③是散热时的冷却曲线。当电动机停止运行时,起初因为电动机的温
度较高,散热较快。随着电动机的温度与周转环境的温差减小,散热减缓,温度便下降得慢
了。曲线
④是曲线③的切线,与 θ=0 线相交于 B 点,与 B 点对应的时间 τD 称为散热时间常
数。
τD 的物理意义是:温度下降稳定温升的 63%所需要的时间。
电动机的发热过程和冷却过程有两个特点:
(
1)发热和冷却的时间常数和周围环境有很大关系;
(
2)发热时间常数和冷却时间常数通常是不相等的。
(
2). 连续不变负载的变频器选择
所谓连续不变负载,是指负载是连续运行的,在运行过程中,负载转矩的大小基本不
变。如图
2 中的曲线
①所示。
电动机在拖动这类负载时,温升能够达到稳定温升 θS,θS 是与负载转矩对应的稳定
温升。
常见的连续不变负载有:带式输送机、风机、水泵等。
这类负载在选择变频器时,原则上只需使变频器的
“配用电动机容量”与电动机的实际
容量相等即可:
PN=PMN (3-1)
式中,
PN
—变频器的“配用电动机容量”,kW;
PMN
—电动机的额定容量,kW。
图
2 连续不变负载的容量选择
(
3). 连续变动负载与断续负载的变频器选择
(1)连续变动负载负载是连续运行的,但负载的轻重却是经常变动的,如图 3 a)所
示。例如,塑料挤出机的工况就属于这一类。
当电动机拖动这类负载时,其温升将随着负载转矩的轻重而变化。对于这类负载,选
择电动机容量的基本原则是:只要电动机的温升不超过额定温升,允许短时间过载。
(2)断续负载 有的负载时开时停,开的时候,电动机的温升达不到稳定温升;停的
时候电动机的温升也降不到
0。起重机械的工况就属于这一类。