温升限值

电动机温升限值 电动机的绝缘等级是依据所用国内绝缘材料的耐热等级划分的,分A、E、B、F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。 绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级 最高允许温度(℃) 105 120 130 155 180 绕组温升限值(K) 60 75 80 100 125 性能参考温度(℃) 80 95 100 120 145 电抗器运行时的温升限值 在一定温度下,绝缘材料不产生热损坏的时间称为绝缘材料的使用寿命。大型电抗器的电流在3 500A以上。这样大的电流流过电抗器,即使电抗器的电阻很小(mΩ级),功率也在千瓦以上。电器产品的损耗越大,运行中产生的热量就越大,在一定的条件下,电抗器的温升也就越高,而温升增高会加速绝缘材料的老化,使其失去绝缘性能,从而也会缩短电抗器的使用寿命。这说明电抗器温升的高低是保证其质量和使用寿命的重要指标,因此 GBl0229-1988和IEC标准中均对电抗器正常使用条件下的温升做了专门的规定。 国标之所以对电抗器的温升做严格的限制,是因为温升直接影响着电抗器所用绝缘材料的使用寿命。根据Montsinger的寿命定律,绝缘材料的热老化与温度有如下关系: t=Aexp(aθ)。式中:t为绝缘材料的使用寿命;A为常数,B级材料约为6.5x105;a为常数,约为0.088;9为绝缘材料的温度。 由上式看出,对于B级绝缘材料,每当温度增加10℃,绝缘材料的使用寿命减少一半,这就是绝缘材料的10℃定则。A级绝缘材料为8℃,称为8℃定则。温升是保证电抗器质量和运行寿命的重要指标,电流越大就越难满足。 形成温升的主要原因有:温升的设计裕度取得很小,使设计值与国标规定的温升限值很接近;还有制造的原因,如绕制绕组时,线轴的配重不够、绕制速度过快和停机均可造成绕组松紧度不好和绕组电阻的变化。另外,接线端子与绕组焊接处的焊接电阻是由于焊接质量的问题产生的附加电阻,该焊接电阻产生附加损耗使接线端子处温升过高。另外,在焊接时由于接头设计不当、焊缝深宽比太大,焊道太小,热脆性等原因产生的焊缝金属裂纹都将降低焊接质量,增大焊接电阻。 选择电动机功率的技巧 (1)电机一般设计在海拔不超过1000m,环境空气温度不超过40℃的地点运行。 (2)电机在额外电压变化±5%以内时,可以按额定定率连续运行。如果电压变动超过±5%时,则应按制造厂的规定或试验结果限制负载。 (3)运行中电机的温升应遵照制造厂的规定,缺乏此相资料时,可参照1-1的规定。 表1-1用空气冷却的电机的温升限值 项号电机的部件 A级绝缘 E级绝缘 B级绝缘 F级绝缘 H级绝缘 温度计法电阻法温度计法电阻法 温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法 1 中小型电机的交流绕组 50 60 65 75 70 80 85 100 105 125 2 直流励磁的磁场绕组(第4相和第5相除外) 50 60 65 75 70 80 85 100 105 125 3 有换项器的电枢绕组 50 60 65 75 70 80 85 100 105 125 4 补偿绕组和多层低电阻磁场绕组 60 60 7 5 75 80 80 100 100 125 125 5 裸露的单层绕组 65 65 80 80 90 90 110 110 135 135 6 永久短路的绝缘绕组 60 — 75 — 80 — 100 — 125 — 7 永久短路的无绝缘绕组其温度不应使邻近的绝缘有损坏的危险数值 8 不与绕组接触的铁芯及其他部件 9 与绕组接触的铁芯及其他部件 60 — 75 — 80 — 100 — 125 — 10 转向器或集电环 60 — 70 — 80 — 90 — 100 — (4)对短时定额的电机,其各部分的温升限值允许较表1-2中规定的数值提高10K。 (5)滑动轴承的容许温度为80℃(油温不高于65℃时)。滚动轴承的容许温度为95℃(环境温度不超过40℃)。 (6)如电机运行的最高环境温度在40℃至60℃之间时,上表中规定的温升限值应减去环境温度超过40℃的数值。 (7)如电机运行的环境温度在0℃至40℃之间时(例如为t℃)、温升限值一般不增加。当与制造厂取得协议后,允许增加(40—t)K,但最大为30K。 频繁满压启动的笼型异步电机,应特别注意其发热情况。 (8)由室外共给冷却空气的电动机,为了避免受潮,在停机后,必须及时停止冷却空气的供给。 (9)检查电刷下火花是否正常,集电环(或转向器)是否有灼伤和磨损。 (10)检查电机在运转时是否有不正常的噪声和振动,定子和转子是否相摩擦。 (11)电机的允许振动值(双振幅)见表1-2 表1-2 电机的允许振动值 转速/(rmin)振动值/mm 转速/(rmin)振动值/mm 3000 0.06 1000 0.13 1500 0.10 750以下 0.16 电动机的功率.应根据生产机械所需要的功率来选择,尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点: (1)如果电动机功率选得过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电动机长期过载.使其绝缘因发热而损坏.甚至电动机被烧毁。 (2)如果电动机功率选得过大.就会出现“大马拉小车”现象.其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高(见表),不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 要正确选择电动机的功率,必须经过以下计算或比较: (1)对于恒定负载连续工作方式,如果知道负载的功率(即生产机械轴上的率)Pl(kw).可按下式计算所需电动机的功率P(kw): P=P1/n1n2(式中 n1为生产机械的效率;n2为电动机的效率。即传动效率。 按上式求出的功率,不一定与产品功率相同。因此.所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 例:某生产机械的功率为3.95kw.机械效率为70%、如果选用效率为0.8的电动机,试求该电动机的功率应为多少kw? 解:P=P1/ n1n2=3.95/0.7*0.8=7.1kw 由于没有7.1kw这—规格.所以选用7.5kw的电动机。 (2)短时工作定额的电动机.与功率相同的连续工作定额的电动机相比.最大转矩大,重量小,价格低。因此,在条件许可时,应尽量选用短时工作定额的电动机。 (3)对于断续工作定额的电动机,其功率的选择、要根据负载持续率的大小,选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs%的计算为 FS%=tg/(tg+to)×100%(式中 tg为工作时间,t。为停止时间min;tg十to为工作周期时间min。) 此外.也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机,然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是:使电动机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电动机的工作电流,将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大.则表明所选电动机的功率合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电动机的功率选得过大(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电动机的功率选得过小(即"小马拉大车"),应调换功率较大的电动机. 表: 负载情况空载 1/4负载 1/2负载 3/4负载满载 功率因数 0.2 0.5 0.77 0.85 0.89 效率 0 0.78 0.85 0.88 0.895