電機的絕緣等級對電機有什么影響
電機的絕緣等級決定于它所采用的絕緣材料的耐熱等級。而絕緣材料按其在正常條件下允許的極限溫度可分為Y、A、E、B、F、C、H七個等級,其極限溫度分別為Y≤90°、A≤105°、E≤120°、B≤130°、 F≤155°、H≤180°、C>180°。目前恒力電機常用的絕緣等級為F級或H級。
那么用戶在實際的工況中究竟該如何選擇合適的絕緣等級?
隨著電動機故障的產(chǎn)生,一般會出現(xiàn)電動機過熱現(xiàn)象,過熱對電動機的絕緣是很不利的。電動機對發(fā)熱反應最敏感的部位就是定子繞組絕緣,每種絕緣材料只能承受一定的溫度,超過自身允許的溫度,就會加速絕緣的老化,縮短電動機使用壽命,而且還可能因絕緣損壞引發(fā)各種事故。因此,電動機過熱故障的檢查、檢測和防護,對于降低事故率和減少事故損失及提高企業(yè)的經(jīng)濟效益是非常重要的。
1.電動機溫升與絕緣等級的關系由于電動機使用場所與環(huán)境溫度的不同,常采用“溫升”來表恒力電機明電動機絕緣材料實際耐熱程度的強弱。所謂溫升,是指電氣設備(包括電動機)高出環(huán)境的溫度。電動機的額定溫升,是指在設計規(guī)定的環(huán)境溫度(+40℃)下,電動機繞組的最高允許溫升,它取決于繞組絕緣等級。電動機的絕緣等級是表示電動機繞組所用的絕緣材料能夠耐受溫度極限的等級。電動機最高允許溫度(額定溫升)與絕緣等級的關系見表1?!‰妱訖C額定溫升Δt0=電動機最高允許溫度t-環(huán)境溫度t0,式中t0=+40℃,t是指電動機繞組的最高允許溫度。而對于運行的電動機,由于無法直接測出繞組的實際溫度,只能間接測出機殼外表溫度(即吊環(huán)孔內(nèi)的溫度),比電動機繞組最熱點約低10℃左右。故機殼外表實測溫度加上10℃左右溫差,方為電動機最高允許溫度t。
2.電動機各部位最高允許溫升見表
3.電動機溫度測定方法 (1)手感法:即用手觸摸電動機規(guī)定部位,根據(jù)手感熱度的強弱來估計電動機溫度大小的一種方法。見表3。 (2)溫度計法:即用溫度計直接測定電動機的溫升?!‘旊妱訖C達到額定運行狀態(tài)時,其溫度也逐漸上升到某一穩(wěn)定值而不再上升,這時可用溫度計(最好是酒精溫度計)測量電動機的溫度。方法是:將酒精溫度計的球體用錫紙包纏后插入電動機吊環(huán)孔內(nèi),使溫度計球體與孔內(nèi)四周緊貼,然后用棉花將孔封嚴。此時溫度計測得的溫度比電動機繞組最熱點低10℃左右,故把所測得的溫度加上10℃,再減去環(huán)境溫度(+40℃)即為電動機實際溫升。 表1 電動機溫升與絕緣等級的關系 絕緣等級 Y A E B F H C 最高允許溫度 ℃ 90 105 120 130 155 180 >180 額定溫升 ℃ 50 65 80 90 115 140 >140 表2 電動機各部位最高允許溫升(環(huán)境溫度:+40℃) 部位名稱 不同絕緣等級的溫升限度 ℃ A E B F H 溫度計法 電阻法 溫度計法 電阻法 溫度計法 電阻法 溫度計法 電阻法 溫度計法 電阻法 定子繞組 55 60 65 75 70 80 85 100 105 125 繞線式轉(zhuǎn)子繞組 55 60 65 75 70 80 85 100 105 125 定子鐵芯 60 75 80 100 125 滑 環(huán) 60 70 80 90 100 滑動軸承 40 40 40 40 40 滾動軸承 55 55 55 55 55 注:表中的數(shù)據(jù)為考慮到實際情況的溫升限度 表3 電動機機殼表面溫度與手感關系 機殼表面溫度 ℃ 手 感 說 明 30 稍冷 比體溫低,感覺稍冷 40 稍溫 感覺到暖和的程度 45 溫和 一用手摸時,就感到暖和 50 稍熱 長時間用手摸,手掌變紅 55 熱 僅可用手摸5~6s 60 更熱 僅可用手摸3~4s 65 恒力電機非常熱 僅可用手摸2~3s,手離開后,手掌還感到熱 70 非常熱 用一個指頭僅可摸約3s 75 極熱 用一個指頭摸,能忍受1~2s 80 極熱,懷疑電動機已燒壞 用一個指頭摸一下都不行,乙烯樹脂卷縮 85~90 極熱,懷疑電動機已燒壞 如用手指摸一下,就像燒著了一樣 (3)電阻法:利用導體電阻隨溫度升高而增大的原理進行測量。只要分別測出電動機某相繞組的冷態(tài)和熱態(tài)電阻,就可算出電動機平均溫升 Δt0=t2-t0=[(R2-R1)(235+t1)/R1]+t1-t0 式中 t1——電動機某相繞組冷態(tài)溫度,℃ t2——電動機某相繞組熱態(tài)溫度,℃ t0——環(huán)境溫度,+40℃ R1——電動機某相繞組冷態(tài)電阻,恒力電機Ω R2——電動機某相繞組熱態(tài)電阻(必須在電動機斷電后半分鐘內(nèi)測定),Ω
4.電動機過熱故障的原因 (1)電動機過載運行。如:定、轉(zhuǎn)子之間摩擦(俗稱掃膛)、裝配不合格、被驅(qū)動的機械部分有摩擦或犯卡等過載故障。 (2)電動機缺相運行。 (3)三相電壓及三相電流的不平衡程度超出規(guī)定的允許范圍?!?4)電源電壓過高或過低,超出電動機額定電壓的允許變動范圍(即±10%)?!?5)電動機繞組接線錯誤。如:定子繞組某相端接頭接反?!?6)電動機繞組存在故障。如:繞組匝間或?qū)娱g短路、繞組接地?!?7)定子鐵芯硅鋼片之間絕緣損壞,以致定子鐵芯短路,引起定子鐵芯渦流增大,造成電動機過熱。 (8)啟動頻繁。 (9)電動機風道阻塞,通風不良。 (10)電動機周圍環(huán)境溫度過高(超出設計規(guī)定的+40℃),散熱不良、冷卻效果差。