【導(dǎo)讀】一到夏季，工程師們總會(huì)為電機(jī)過熱而煩惱。但大家都知道衡量電機(jī)發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”。電機(jī)測(cè)試中涉及到溫度的測(cè)試主要時(shí) 溫升測(cè)試及 環(huán)境溫度測(cè)試，本文主要介紹兩者的區(qū)別和聯(lián)系。
一、電機(jī)溫升測(cè)試
電機(jī)由常溫(其各部分溫度與環(huán)境溫度相同)開始運(yùn)行，溫度不斷升高，當(dāng)其高出環(huán)境溫度后，一方面繼續(xù)吸收熱量緩慢升溫。另一方面開始向周圍散發(fā)熱量。當(dāng)電機(jī)處于熱量平衡裝態(tài)，溫度不再升高時(shí)，電機(jī)的溫度與環(huán)境溫度之差稱之為電機(jī)溫升。 既：溫升=電機(jī)溫度-環(huán)境溫度，用K為單位。
電機(jī)的最高允許溫度是繞組的最高能夠承受的溫度。在此溫度下長期使用時(shí)，絕緣材料的物理、機(jī)械、化學(xué)和電氣性能不發(fā)生顯著惡性變化，如超過此溫度，則絕緣材料的性能發(fā)生質(zhì)變，或引起快速老化。因此，絕緣材料最高允許工作溫度是根據(jù)它經(jīng)濟(jì)使用壽命確定的。電機(jī)的最高允許溫度確定了，此時(shí)溫升的限值就取決于冷卻介質(zhì)的溫度。一般電機(jī)中冷卻介質(zhì)是空氣，它的溫度隨地區(qū)及季節(jié)而不同，為了制造出能在全國各地全年都能適用的電機(jī)，并明確統(tǒng)一的檢查標(biāo)準(zhǔn)。
圖 1 電機(jī)絕緣等級(jí)對(duì)照表
對(duì)電機(jī)繞組和其他各部分的溫度測(cè)量，目前雖已采用不少先進(jìn)技術(shù)，仍可歸納為電阻法、溫度計(jì)法、埋置檢溫計(jì)法三種基本方法。
電阻法：導(dǎo)體電阻隨著溫度升高而增大，電阻與溫升存在如下關(guān)系，由電阻法測(cè)得的溫升是繞組的平均溫升，比繞組的最熱點(diǎn)約低5攝氏度左右。電阻的測(cè)量可用伏安法或電橋法測(cè)量。在切斷 電源后測(cè)定，則測(cè)得的溫升要比斷電瞬間的實(shí)際溫度低。
溫度計(jì)法：即用溫度計(jì)直接測(cè)定 電動(dòng)機(jī)的溫升。當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，其溫度也逐漸上升到某一穩(wěn)定值而不再上升，這時(shí)可用溫度計(jì)測(cè)量電機(jī)的溫度。此法所測(cè)溫度為測(cè)點(diǎn)的局部溫度。
埋置檢溫計(jì)是將熱電偶或熱電阻溫度計(jì)在電機(jī)的制造過程中，埋置于電機(jī)制造后所不能達(dá)到的部位，此法主要用于測(cè)量交流定子繞組，鐵心及結(jié)構(gòu)件的溫度。采用這一方法要求在電機(jī)的繞組層間至少埋置六個(gè)檢溫計(jì)，且沿著圓周分布，在保證安全的前提下，都盡可能放在繞組中最熱的部位，并避免檢溫計(jì)與冷卻空氣接觸，對(duì)于采用空氣冷卻電機(jī)是以檢溫計(jì)讀書最高者確定繞組的溫升是否合乎要求。
圖 2 電機(jī)埋置檢溫計(jì)
二、電機(jī)環(huán)境溫度測(cè)試
對(duì)于一些實(shí)際會(huì)運(yùn)行在高溫環(huán)境下的電機(jī)，在型式試驗(yàn)時(shí)要模擬實(shí)際的環(huán)境溫度，再做負(fù)載試驗(yàn);對(duì)于這類測(cè)試，一般用一個(gè)溫箱罩住被測(cè)電機(jī)，并對(duì)其進(jìn)行加溫，模擬實(shí)際的環(huán)境溫度做實(shí)驗(yàn)。
電機(jī)環(huán)境溫度測(cè)試一般主要面向兩個(gè)方向：
1、針對(duì)特種高低溫電機(jī)做極限環(huán)境耐久測(cè)試。例如高溫電機(jī)，采用耐高溫絕緣材料制造，它能夠保證電機(jī)在高溫環(huán)境下安全運(yùn)行，不老化，不燒毀，高溫電機(jī)的應(yīng)用范圍廣，市場前景可期。其電機(jī)性能是根據(jù)風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，可節(jié)省能源。
2、測(cè)量電機(jī)在恒溫下的運(yùn)行狀態(tài)，消除溫度對(duì)電機(jī)運(yùn)行參數(shù)的影響。
圖 3 電機(jī)環(huán)境實(shí)驗(yàn)箱連接示意圖
三、環(huán)境溫度變化對(duì)電機(jī)溫升的影響
同一臺(tái)電機(jī)寒冬時(shí)測(cè)得的溫升低，盛夏時(shí)測(cè)得的溫升高，對(duì)于正常運(yùn)行的電機(jī)，理論上在額定負(fù)荷下其溫升與環(huán)境溫度的高低無關(guān)，但實(shí)際上還是受環(huán)境溫度等因素影響的。當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)，正常電機(jī)的溫升會(huì)稍許減少。這是因?yàn)槔@組電阻r下降，銅耗減少。溫度每降1℃，r約降0.4%。
【推薦閱讀】
