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电机的发热和测定温度的方法

发布时间:2020-11-15 22:23:00 点击:    

 
 

起重电机专业生产厂家无锡宏达电机2020年11月15日讯 一台电机中的温度分布和热量流通情况十分复杂。各种损耗形成不同的热风损耗转化为热量后,将流过不同的材料,由电机外表面散发至外面。


主要的热源来自电机内部,即来自电流流过导体时产生的铜损耗,以及在铁芯内当磁通变化时所产生的铁损耗。轴承摩擦所产生的热,仅为局部的热源,对绕组和铁芯的温升影响不大。


当电机开始运转后,由于热量不断产生,各部分温度将继续增加,直到热量的产生和散发达到乎衡为止。在电机内部,各点的温度是不均匀的。在发热量大而散热不易之处,例如在电枢的槽的底部温度为最高。绝缘材料同时也是不良的导热体,沿着绝缘层的温度梯度较高,而导电体同时也是良好的导热体,故在铜线内部的温度梯度很小。钢片的导热系数虽远不如铜,但依旧是良好的导热体。


于相邻登片间的绝缘层,所以沿铁芯轴向的导热系数大为减小。叠片压紧时压力的大小,也可影响导热系数。绝缘材料的导热系数极小,仅为铜的导热系数的1/1000以下。棉丝经过浸渍处理后,导热系数可以增加3—4倍,故浸渍对于热量的流通有利。


电机的热量向外发散时主要依靠对流作用,其次为幅射作用。因为电机的底座和电机所接触的空气都为不良导热体,由传导作用传热主要在电机内部进行。辐射作用的有效表面仅为电机各部分的外表面。对流作用又可区分为自然对流和强制对流两种。自然对流作用是由于和散热面相接触的热空气的上升,且其所逸出的空间由周围的的空气的填补;强制对流作用是由待备的通风器,例如附装在机轴上的风扇,在冷却表面上形成气流。旋转着的电枢本身也起着带动气流的作用。限制温升的有效方法是增强散热作用。由于电机各部分的发热和散热过程比较复杂,影响的因素很多,所以对温升的计算通常只作近似的估算,在设计电机时,常以经验数据为依据。


测定电机各部分温度的方法,主要有下列四种。


1
温度计法


此法用温度计直接测定温度,最为简便。但用温度计仅能接触到电机各部分的表面,所测得的仅为表面温度。用温度计无法测出电机内部的最高温度。


2
电阻法


此法只能用以测定绕组的平均温度,原理如下:在电机运转以前,我们先测得绕组的冷态电阻r1,即当绕组温度等于冷却介质温度t1时的电阻。设电机运转以后绕组的湿度升高至t2,

绕组的电阻便增加至r2。加温度用摄氏来量度,则对铜线绕组有下列关系:

r1/r2=(235+t1)/(235+t2) 

由上式可知,如r1、r2和t1为已知,便可求解t2。 

t1-t2,便是该绕组对冷却介质的温升。对子铝线绕组,将上式中常数235改为225。 


3
埋量检温计法


较大的电机,在装配时,常在估计到可能有较高温度的各点,埋置检温计。检温元件有热电偶及电阻温度计等。检温计的受热端,可以埋在槽的深处,例如导体与横底之间、上下层导体之间。检温计的引出端引至外面,接至测量仪表,借以读出温度。应用的检温计愈多,则所测得的温度愈有可能接近于最热点的温度。


4
叠加法(双桥带电测温法)


在不中断交变的负载电流的情况下,在负载电流上叠加一微弱直流电流,以测量绕组直流电阻随温度而发生的变化从而确定交流绕组的温升。


电机各部分的温升限度与所用绝橡材料的级别有关,与冷却介质的温度有关,也与测量温度的方法有关。绝缘材料的寿命决定于它在远行时的绝对温度,而不决定于温升。从冬季到夏季,从北方到南方,环境温度的变化很大。当环境温度较低时,电机的温升限度可以提高,而当环境温度较高时,电机的温升限度必须降低。为了明确起见,在规定电机各部分的温升限度时,必须同时规定冷却介质的标准温度。我国电工技术标准规定冷却介质的标准温度为4Q℃。依据此规定,电机各部分的温升,应用不同的绝缘材料以及用不同测温方法,有不同的温升限度。

 
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