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电机的温度  

2009-08-14 14:00:45|  分类: Motor |  标签: |举报 |字号 订阅

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电机是不会坏的,电机的电气损坏只有这一种原因:电机过热,烧了!

电机就是一堆线圈。我这样解释。

不过现在用得最多的还是三相鼠笼式异步电动机。定子就是一堆线圈,转子是个笼子,两端有短路环。

电是只通向定子的。定子线圈就是一个电感,能够起到一定的抵制电流突变的作用。这个定子线圈内有电流通过,根据Q=I^2*R*t,可以算出它发的热量。这个电流I是等效值。电机在工作时,是一直在发热的。当然发热量越大,电机与环境的温差越大,那么散热也越快。在温升的过程中,肯定能到达一个平衡温度。除非环境温度也升高了,这是一个动态平衡的过程。

线圈是挨在一起的,要想把电机做得紧凑,那么线圈的密度就越大。但是线圈之间必须做好绝缘,一般是由几道绝缘加工的工序在里面,要刷绝缘漆,绑绝缘胶布,缠绝缘带,真空油浸等等。这些绝缘措施一般在温度低于155度时效果都不错。如果温度再高了,这个绝缘性能就会受影响,绝缘寿命也会大大缩短,这个寿命的缩短与温度的升高可不是成正比的。高温下,绝缘材料会以惊人的速度老化。绝缘老化了,起不到绝缘作用,电机也就坏了。电机可是很贵重的!

不同的电机有不同的温升标准,特殊制造的电机,其抗高温能力能更强。只要不要超过绝缘材料的承受能力,都不会有不良影响。

定子线圈的感抗XL和频率是成正比的。频率越高,感抗越大,相同电压下能通过的电流就越小,而电流小了,发热量就小了。如果想发挥电机的全部性能,那么在使用高频工作时,可以相应的提升电压,以保证电流在额定值。毕竟额定电流决定了额定发热量。所以有的电机铭牌上有两套参数,比如,一套是380V/50Hz,还有一套是440V/60Hz。

定子线圈的导线的横截面积限制了载流量,限制了电流最大值。

转子鼠笼内也感应出很大的电流,由于采用导电条,导电条之间有很大的缝隙,所以绝缘能力更强。抗高温的能力也更强。鼠笼烧坏的,我还没听说过。

为了增加磁场强度,会在定子和转子内加铁心。加了铁心以后,整个电机壳里就被充得满满当当,散热变得更不容易。一般通过合理的机械设计,添加合适的风道,以最大程度的带走热量,同时也保证最大程度的磁场强度。另外,定子与转之间的气隙也很小。要在强散热和强磁通上取得一个平衡。

为了减小涡流,铁心会做成片状,片与片之间相互绝缘。几十上百片叠压而成。不这么做,会有涡流损耗,还会发热。电磁炉就是这个原理做出来的。

如果你有办法能让整个电机温度维持在绝缘材料承受的范围内,那么电机就不会坏了。所以会为电机配备风机,为电机配空调室,或者水冷!其实高级的降温措施投资也是挺大的。最便宜的就是风冷。自风冷也好,强迫风冷也好。

电机运行过程中,由于电流波形不好,谐波也会造成线圈的发热量变大。

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除了电会发热,摩擦也会生热。钻木取火,老祖宗都用过,更别说转速每分钟上千转的电机了。所以轴承一定要好,振动一定要小。要上润滑油,减小摩擦,提高效率。

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电气上,可能会使电机过热而烧坏,当然也有办法去监控电机温度,不让它因过热而烧坏。尤其是大电机。

电气上的监控方式就是:我盯着电机温度,要是超过上限值,我就报警,或者干脆停机。这一下子,电机因过温而烧坏的机会就大大减小了。

常用的传感器有:

PTC,相当于一个开关量,当温度高于某个限值时,其电阻会陡然增大,从而产生过温的故障信号。

KTY84,热电偶的一种,其电阻与温度基本呈线性关系。我们的变频器会有KTY84的接口,可以直接将传感器的电阻值转换成温度值,在r0035里反映出来。

PT10/PT100/PT1000,热电阻的一种,其电阻与温度有一定关系。可以根据电阻值得到温度值。

变频器里还有一个热模型,可以通过这个模型来计算电机温度,当然与实际温度可能存在一定偏差。

有了这些传感器或者精确的模型,时刻监视着电机的温度,那么烧毁电机的可能性也大大降低了。

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传感器放在哪里?

传感器不会放在转子上,一是鼠笼转子烧不坏,二是没法接线。一般传感器会埋在定子线圈下,会埋好多个以作备用。埋上6个8个的,就不怕电机再过温了。

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F级绝缘,B级应用

绝缘材料能耐155度,但电机在实际应用时只用到130度。

F级绝缘,F级应用

绝缘材料能耐155度,电机在实际应用时也能用到155度。这种电机性能大幅提升。

应用的温度等级越高,电机性能就越强!

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