电动机的发热与温升

电动机的发热与温升

损耗与发热

电动机运行过程中有能量损耗,可分为固定损耗和可变损耗。固定损耗包括铁损及机械损耗,与负载无关,一般型电动机此项数值较小。可变损耗主要是铜损,它与电枢电流的平方成比例。损耗导致发热

电动机的温升

发热达到热平衡时电动机温度与环境温度之差称为电动机的温升

电动机的热

平衡方程式

QdtCdτ+dt

式中  Q—— 单位时间内电动机所产生的热量,kJ/sQΔP

ΔΡ—— 电动机功率损耗,kW

C—— 电动机热容量,即电动机温度升高1℃所需的热量,kJ/

A—— 电动机的散热率,即电动机与周围环境温度相差1℃时,单位时间内电动机散发到周围空气中的热量,kJ/(s·℃)

τ—— 电动机温升,℃

t0τ0的初始条件下:

式中   τst—— 电动机温升稳定值,℃

—— 电动机发热时间常数,s

可以看出,温升按指数规律随时间的增加而逐渐趋于稳定值

的大小主要取决于铜损(I2R),也即主要决定于负载的大小。T与电动机的构造尺寸有关。小型电动机一般为0.5h左右,大型电动机一般为3~4h。电动机的冷却时间常数为发热时间常数的2~3倍,采用强迫通风时,两者相等

电动机的绝缘等

级与允许温升

电动机的绝缘等级决定于所采用的绝缘材料的耐热等级(热分级)。若电动机的主要部件采用不同耐热等级的绝缘材料,则其绝缘等级按绝缘材料的最低耐热等级考核。一般用途的中小型电动机常选用较低的耐热等级的绝缘材料,如E级、B级;有特殊要求的如高温环境、频繁启动的电动机,则采用较高耐热等级的绝缘材料。但有时为了提高电动机的使用寿命与可靠性,往往也采用较高耐热等级的绝缘材料,但其温升按较低等级考核

电动机的允许温升决定于:电动机的绝缘等级;电动机的使用环境(如海拔和环境温度等);电动机各绕组的冷却方法;绕组温升的测量方法。中小型电动机各部件的温升限值及测量方法见表空气间接冷却绕组的温升限值。电动机轴承允许温升:滚动轴承为95℃,滑动轴承为80

电动机铭牌标示的额定功率应理解为,当电动机在额定条件下长期运行时,因发热而升高的温度恰好达到制造厂所规定的允许温升(即额定温升)数值。电动机的选择与使用,均以不超过额定温升为原则