Температурные ограничения для электродвигателей: Защита производительности

1. Какова подходящая рабочая температура для двигателя?

Как правило, предпочтительно, чтобы температура корпуса двигателя не превышала 80 градусов Цельсия.

Если температура превышает это значение, температура обмотки внутри двигателя также может быть высокой, и она определенно превысит 80°C.

Одновременно температура тела будет передаваться на вал двигателя, что повлияет на смазку подшипников двигателя.

2. При какой температуре сгорит двигатель?

Как правило, если класс изоляции двигателя - класс A, то при температуре окружающей среды 40°C температура внешней оболочки двигателя должна быть менее 60°C.

3. Температурные пределы различных частей двигателя

1. Повышение температуры железного сердечника в контакте с обмоткой (метод термометра) не должно превышать предела повышения температуры изоляционного материала в контакте с обмоткой (метод сопротивления), т.е. класс A - 60°C, класс E - 75°C, класс B - 80°C, класс F - 100°C, а класс H - 125°C.
2. Температура подшипников качения не должна превышать 95°C, а подшипников скольжения - 80°C. Высокая температура может привести к изменению качества масла и повреждению масляной пленки.
3. На практике температуру корпуса обычно определяют по стандарту, согласно которому он не должен быть горячим на ощупь.
4. Ротор с короткозамкнутым ротором имеет большие поверхностные потери на рассеяние и высокую температуру, которая обычно ограничивается тем, чтобы не повредить прилегающую изоляцию. Это можно оценить, заранее нанеся необратимую краску, изменяющую цвет.

4. Температура и повышение температуры двигателя

Степень нагрева двигателя измеряется "повышением температуры", а не "температурой". Если "повышение температуры" внезапно увеличивается или превышает максимальную рабочую температуру, это свидетельствует о неисправности двигателя. Ниже рассматриваются некоторые основные понятия.

Класс изоляции изоляционных материалов

Изоляционные материалы делятся на семь классов Y, A, E, B, F, H и C в зависимости от их теплостойкости, а их предельные рабочие температуры составляют 90, 105, 120, 130, 155, 180°C и выше 180°C соответственно. Рабочие температуры (°C): A80, E95, B100, F120, H145.

Изоляционные материалы можно разделить на следующие семь классов в зависимости от их термостойкости:

1. Класс Y, 90 градусов, хлопок
2. Класс A, 105 градусов
3. Класс E, 120 градусов
4. Класс B, 130 градусов, слюда
5. Класс F, 155 градусов, эпоксидная смола
6. Класс H, 180 градусов, силиконовая резина
7. Класс C, выше 180 градусов

Для часто используемого двигателя класса B материал внутренней изоляции часто относится к классу F, а медный провод может использоваться класса H или даже выше для улучшения его качества.

Как правило, для продления срока службы часто оговаривается, что требования к изоляции высокого класса должны проверяться на более низком классе. Например, обычный двигатель масляного насоса с изоляцией класса F проверяется по классу B, т.е. повышение температуры не должно превышать 120 градусов (с запасом в 10 градусов, чтобы избежать превышения температуры отдельными двигателями из-за нестабильных процессов).

Так называемая предельная рабочая температура изоляционного материала означает самую высокую температуру в самой горячей точке изоляции обмотки двигателя во время работы, рассчитанную на его ожидаемый срок службы.

Согласно опыту, срок службы материалов класса A составляет 10 лет при температуре 105°C, а класса B - 10 лет при 130°C. Однако в реальных условиях ни температура окружающей среды, ни повышение температуры не достигают расчетного значения в течение длительного периода времени, поэтому общий срок службы составляет 15-20 лет.

Если рабочая температура превышает предельную рабочую температуру материала в течение длительного периода времени, изоляция будет стареть быстрее, и срок ее службы значительно сократится.

Поэтому температура является одним из основных факторов, влияющих на срок службы двигателя в процессе эксплуатации.

Класс изоляции электродвигателя означает степень теплостойкости используемых изоляционных материалов, которые подразделяются на классы A, E, B, F и H.

Допустимое повышение температуры - это предел повышения температуры электродвигателя по сравнению с окружающей средой. В таком электрооборудовании, как генераторы, изоляционный материал является самым слабым звеном.

Изоляционные материалы особенно уязвимы к воздействию высоких температур, которые ускоряют их старение и повреждение. Различные изоляционные материалы имеют разную термостойкость, и электрооборудование, в котором используются различные изоляционные материалы, будет иметь разную способность выдерживать высокие температуры.

Поэтому максимальная рабочая температура обычно указывается для электрооборудования общего назначения.