從溫升機(jī)理解讀電機(jī)溫升

電機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生損耗，損耗會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，使電機(jī)各部分溫度升高。一般來說，電機(jī)部件的溫度與周圍介質(zhì)的溫度之差稱為部件的溫升。女士，請(qǐng)參考今天的溫升原理分析，與您一起解讀電機(jī)溫升。

1對(duì)溫升的理解

電機(jī)不是均質(zhì)物體，加熱和冷卻過程復(fù)雜。然而，在研究馬達(dá)的這些過程時(shí)，我們經(jīng)常假設(shè)它是一個(gè)齊次物體，從它那里得到一些主要的概念和規(guī)律。

根據(jù)對(duì)均勻物體加熱過程的分析可知，溫升隨時(shí)間的變化是指數(shù)曲線。在開始的時(shí)候，物體的溫度和周圍介質(zhì)的溫度是一樣的，然后物體產(chǎn)生的所有損耗都會(huì)被用來升高物體的溫度，所以物體的溫度在開始的時(shí)候上升很快。隨著物體溫度的升高，物體與周圍介質(zhì)的溫差增大，散發(fā)到周圍介質(zhì)中的熱量也逐漸增加。

理論上，物體最終的穩(wěn)定溫升是在時(shí)間無限的情況下才會(huì)達(dá)到的。此時(shí)物體產(chǎn)生的熱量全部散失到周圍介質(zhì)中，物體本身的溫度不會(huì)升高。事實(shí)上，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，溫升將基本穩(wěn)定。

對(duì)于一臺(tái)電機(jī)來說，雖然不是同質(zhì)物體，但上述加熱過程的基本特性一般適用于電機(jī)。為了使電機(jī)的溫升不超過一定值，一方面減少電機(jī)中的損耗；另一方面，它增加了電機(jī)的散熱能力。

隨著單機(jī)容量的增加，改善冷卻系統(tǒng)和提高散熱能力來限制電機(jī)的溫升一直是電機(jī)發(fā)展的主要問題之一。

當(dāng)電機(jī)在一定容量下正常運(yùn)行時(shí)，其溫升也是一定的。所以，只有規(guī)定了電機(jī)的溫升，電機(jī)的容量才有確切的意義。一般來說，溫升計(jì)算的目的是檢查電機(jī)中幾個(gè)發(fā)熱部件的溫升是否超過允許的極限值，并留有必要的余量。

2電機(jī)溫升極限及相關(guān)因素

當(dāng)電機(jī)在額定狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行且溫度穩(wěn)定時(shí)，電機(jī)各部件溫升的允許極限值稱為溫升極限。國家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)規(guī)定了電機(jī)的溫升極限。

就繞組而言，溫升極限基本上取決于其絕緣結(jié)構(gòu)允許的最高溫度和冷卻介質(zhì)的溫度，但也與測(cè)溫方法、繞組的傳熱和散熱條件以及允許的熱流強(qiáng)度有關(guān)。

在溫度的作用下，電機(jī)繞組絕緣結(jié)構(gòu)所用材料的機(jī)械、電氣和物理性能會(huì)逐漸劣化。當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，絕緣材料的特性會(huì)發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化，甚至喪失絕緣能力。在電氣技術(shù)中，電機(jī)和電器中的絕緣結(jié)構(gòu)或絕緣系統(tǒng)通常根據(jù)極限溫度分為幾個(gè)耐熱等級(jí)。絕緣結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)在相應(yīng)的溫度水平下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，通常不會(huì)產(chǎn)生不當(dāng)?shù)男阅茏兓Ｔ谀骋荒蜔岜亟Y(jié)構(gòu)中，不一定要選擇所有相同耐熱等級(jí)的保溫材料，通過對(duì)所用結(jié)構(gòu)模型的模擬試驗(yàn)，綜合評(píng)價(jià)保溫結(jié)構(gòu)的耐熱等級(jí)。

保溫結(jié)構(gòu)可以在規(guī)定的極限溫度下工作，可以獲得經(jīng)濟(jì)的使用壽命。理論推導(dǎo)和實(shí)踐證明，保溫結(jié)構(gòu)的使用壽命與溫度呈指數(shù)關(guān)系，因此對(duì)溫度非常敏感。

對(duì)于某些專用電機(jī)，如果不要求其使用壽命很長(zhǎng)，為了減小尺寸

不同的測(cè)溫方法會(huì)造成被測(cè)溫度與被測(cè)零件最熱點(diǎn)溫度的差異，被測(cè)零件最熱點(diǎn)溫度是判斷電機(jī)是否能

●在海拔更高的地區(qū)，空氣比較稀薄，散熱條件較差，一臺(tái)電機(jī)在這種情況下運(yùn)行，其溫升要比海拔低的地區(qū)高。因此，在國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，當(dāng)電機(jī)使用地點(diǎn)的海拔高于試驗(yàn)地點(diǎn)的海拔時(shí)，其溫升限度（指試驗(yàn)值）應(yīng)按兩海拔之差每100米減去標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的1%計(jì)。反之，如試驗(yàn)地點(diǎn)高于使用地點(diǎn)，則溫升限度修正值應(yīng)為加上而不是減去。在上述修正計(jì)算中，低于1000米的海撥均算作1000米。

3特殊情況下應(yīng)關(guān)注的因素

在某些特殊情況下，電機(jī)繞組的溫升限度往往不完全取決于所用絕緣結(jié)構(gòu)的允許最高溫度，還要考慮其他一些因素。

●進(jìn)一步提高電機(jī)繞組的溫度一般意味著電機(jī)損耗的增大和效率的下降，這在經(jīng)濟(jì)上不一定合算。

●繞組溫度的提高（例如高于150℃時(shí)），可能引起軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)工作的困難等。

●對(duì)于帶換向器的電機(jī)，繞組溫度的提高（例如高于200℃時(shí)）會(huì)引起換向的困難（同時(shí)還應(yīng)注意焊接工藝）。對(duì)于航空用的電機(jī)，這一點(diǎn)更為重要。

●繞組溫度的提高將引起某些相關(guān)零部件材料中的熱應(yīng)力的增大。

●其他，如對(duì)絕緣的介電性能、導(dǎo)體金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度等，都會(huì)帶來不利影響。

因此，在目前有些電機(jī)繞組雖然采用F級(jí)或H級(jí)的絕緣結(jié)構(gòu)，但其溫升限度常常仍按B級(jí)的規(guī)定值，這不但考慮到上述中某些因素，而且對(duì)于增加電機(jī)使用時(shí)的可靠性較為有利，并可延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命。

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