電機繞組溫度是控制系統必須連鎖信號,爲啥?看看今天的繞組專場

電機轉子線圈就是電機繞組,電機繞組的溫度是個保證電機安全運行的重要參數。對容量大的電機,一般在繞組內預埋熱電阻用來測量繞組溫度,測量信號傳送出來,對電機進行溫度監測與控制,來保護電機。

電機繞組溫度是控制系統必須連鎖信號,為啥?看看今天的繞組專場

一、電機運行時溫度過高的原因

  1.電動機繞組匝間、相間繞組之間、繞組和接地電阻之間有短路現象,因而形成繞組中電流增加使其溫度急劇升高出現溫度過高。

  2.電動機鐵心片與片之間絕緣破壞,使鐵心中的渦流損耗增加,鐵心發熱劇增造成溫度過高。

  3.三相電動機缺相工作時,使另外兩相繞組中電流增加,造成繞組溫度過高,單相電動機啟動繞組斷線時,同樣會使主繞組溫度過高。

  4.電動機在過載情況下長期運行,也會引起繞組電流過大,使繞組發熱增加造成溫度過高。

  5.電動機過於頻繁啟動,由於啟動時的電流是正常工作電流2倍以上,同樣會引起繞組發熱增加造成溫度過高。

  6.電動機電氣接觸不良,使連接部件處的發熱增加造成溫度過高。

  7.電網電壓過高或過低時,使電動機繞組中的電流增加,導致發熱造成溫度過高。

  8.轉動部位的軸承損壞或缺油時,使轉動部件摩擦增加或撞擊造成溫度過高。

  9.電動機散熱部件出故障或通風道堵塞,造成溫度過高。

  10.電動機工作時環境溫度過高。

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二、電機溫度一般在多少範圍內為合適

關鍵是你的電機絕緣等級是什麼,如果是A級,環境溫度40℃,那麼電機的外殼溫度應該小於60℃。

電機各部位的溫度限度

  (1) 與繞組接觸的鐵心溫升(溫度計法)應不超過所接觸的繞組絕緣的溫升限度(電阻法),即A級為60℃,E級為75℃,B級為80℃,F級為100℃,H級為125℃。

  (2) 滾動軸承溫度應不超過95℃,滑動軸承的溫度應不超過80℃。因溫度太高會使油質發生變化和破壞油膜。

  (3) 機殼溫度實踐中往往以不燙手為準。

  (4) 鼠籠轉子表面雜散損耗很大,溫度較高,一般以不危及鄰近絕緣為限。可預先刷上不可逆變色漆來估計。

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電機的溫度與溫升

衡量電機發熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”,當“溫升”突然增大或超過最高工作溫度時,說明電機已發生故障。下面就一些基本概念進行討論。

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  1 絕緣材料的絕緣等級

  絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H、C7個等級,其極限工作溫度分別為90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。性能參考溫度(℃)A80 E95 B100 F120

H145

絕緣材料根據熱穩定性可分為如下7個等級:

1,Y級,90度 ,棉花

2,A級,105度,

3,E級,120度

4,B級,130度,雲母

5,F級,155度,環氧樹脂

6,H級,180度,硅橡膠

7,C級,180度以上

常用的B級電機,其內部的絕緣材料往往是F級的,而銅線可能使用H級甚至更高的,來提高其質量。

一般為提高使用壽命,往往規定高級絕緣要求,低一級來考核。比如,常見的F級絕緣的電機,做B級來考核,即其溫升不能超過120度(留10度作為餘量,以避免工藝不穩定造成個別電機溫升超差)。

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  所謂絕緣材料的極限工作溫度,係指電機在設計預期壽命內,運行時繞組絕緣中最熱點的溫度。根據經驗,A級材料在105℃、B級材料在130℃的情況下壽命可達10年,但在實際情況下環境溫度和溫升均不會長期達設計值,因此一般壽命在15~20年。如果運行溫度長期超過材料的極限工作溫度,則絕緣的老化加劇,壽命大大縮短。所以電機在運行中,溫度是壽命的主要因素之一。

電動機的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級,分A、E、B、F、H級。允許溫升是指電動機的溫度與周圍環境溫度相比升高的限度。在發電機等電氣設備中,絕緣材料是最為薄弱的環節。絕緣材料尤其容易受到高溫的影響而加速老化並損壞。不同的絕緣材料耐熱性能有區別,採用不同絕緣材料的電氣設備其耐受高溫的能力就有不同。因此一般的電氣設備都規定其工作的最高溫度。

絕緣的溫度等級 A E B F H

最高允許溫度(℃)105 120 130 155 180

繞組溫升限值(K) 60 75 80 100 125

性能參考溫度(℃)80 95 100 120 145

三、電機繞組溫度不平衡,a相70,b相53,c相60,什麼原因?

1、電機繞組溫度不平衡,首先要排除外部原因:電源電壓三相是否平衡

2、電機繞組溫度不平衡:原來是否存在?精確檢測三相繞組的直流電阻(用電橋)

3、判斷是否定子鐵芯短路原因:三相線圈同時加較低的相同的直流電源,檢測各相電流是否相同。鐵芯渦流原因影響較小。

4、是否可以長期運轉:滿載運行密切檢測,只要溫升恆定且在設計允許範圍之內就行。看看銘牌標示 ,允許溫升

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溫升解釋參考:

看電動機上的銘牌,有分A、E、B、F、H級。相對應的溫度允許範圍是:

絕緣等級 A級 E級 B級 F級 H級

允許溫度(℃) 105 120 130 155 180

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溫升是兩個溫度的差值。溫度的單位是℃,溫升的單位是K

舉例:例如電動機某點的溫度為100攝氏度,此時環境溫度為30攝氏度,那麼電動機上此點此時的溫升為:100-30=70K。

因此,電動機的工作溫度考慮的主要是線圈漆皮能承受的最高溫度,如果超過這一溫度,漆皮容易被破壞,而出現故障。如果電動機的允許最高工作溫度為150攝氏度,而使用環境為30攝氏度,那麼允許的最高溫升只能是120K。

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四、如何測量電機繞組溫度

測量定子繞組溫度所用的都是埋入式檢溫計,埋入式檢溫計可以是電阻式的,也可以是熱電偶式的,目前發電機用的大部分是電阻式的。電阻式檢溫計的測溫元件一般埋在定子線棒中部上、下層之間,即安放在層間絕緣墊條內一個專門的凹槽內,並封好,用兩根導線將其端頭接到發電機側面的接線盒裡再因至檢溫計的測量裝置,利用測溫元件在埋設點受溫度的影響而引起阻值的變化,來測量埋設點即定子繞組的溫度。

水冷發電機的測溫元件埋設較多,125MW的發電機,在定子每槽線棒中部上、下層之間各埋設一個測溫元件,共計25個。由於埋入式檢溫計受埋入位置、測溫元件本身的長短、埋入工藝等因素的影響,往往測出的溫度與實際溫度差別很大,故對檢溫計最好經過帶電測溫法校對,當確定其指示規律後,再用它來監視定子繞組的溫度。


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