电机温升的机理解读
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电机运行时要产生损耗,这些损耗都转变为热能,使电机各部分的温度升高。通俗的讲,电机某部件的温度与周围介质温度之差,就叫做该部件的温升。 1、关于温升的理解 电机不是一个均质物体,其中的发热与散热过程比较复杂,但在研究电机的这些过程时,我们往往假定它是一个均质物体,从这里得出一些主要的概念和规律。 根据对均质物体发热过程的分析,得知其温升随时间的变化是指数曲线关系。起始时物体的温度与周围介质的温度相同,这时物体产生的全部损耗都将用以提高物体的温度,因此起始时物体的温度上升很快。随着物体温度的增加,它与周围介质的温差增大,散发到周围介质中去的热量也逐渐增加。 理论上要到时间为无穷大时,物体才达到最终稳定温升,这时物体所产生的全部热量都散发到周围介质中去,物体本身的温度就不再增加了,实际上当电机运行到足够时间后,温升就基本上稳定。 对于一台电机来说,虽然它不是一个均质物体,但上述发热过程的基本特征对电机大体适用。为了使电机的温升不超过一定的数值,一方面减少电机中产生的损耗;另一方面是增加电机的散热能力。 随着电机单机容量的日益增大,改善冷却系统,提高散热能力以限制电机的温升,一直是电机发展中的主要问题之一。 当电机在一定的容量下正常运行时,它的温升也是一定的。因此,只有规定了电机的温升,才使电机的容量具有确切的意义。温升计算的目的一般是核算电机中几个发热部件在额定运行时的温升是否超过允许的极限值并留有必要的裕度。 2、电机温升限度及关联因素 电机在额定状态下长期运行而其温度达到稳定时,电机各部件温升的允许极限值称为温升限度。电机的温升限度在国家标准中已作了规定。 就绕组而言,温升限度基本上取决于其绝缘结构所允许的最高温度及冷却介质的温度,但也和温度的测量方法、绕组的传热和散热条件以及其中允许产生的热流强度等因素有关。 ●电机绕组绝缘结构所采用的材料,在温度的作用下,其机械、电气、物理等性能都将逐渐变坏,而当温度升高到一定程度时,绝缘材料的特性会发生本质的变化,最后甚至失去绝缘的能力。在电工技术中,常将电机及电器中的绝缘结构或绝缘系统按极限温度而分为若干耐热等级。绝缘结构或系统在相应等级的温度下长期运行,一般不会产生不该有的性能变化。在某一耐热等级的绝缘结构中,不一定全部选用同一耐热等级的绝缘材料,绝缘结构的耐热等级是通过对所用结构的模型进行模拟试验而综合评定的。 |








