Температура электродвигателя во время работы максимальная

Во избежание перегрева агрегата и его преждевременного выхода из строя необходимо знать, какая температура должна быть у электродвигателя того или иного типа.

Классы нагревостойкости изоляции обмоток

Уровень допустимого нагрева зависит от класса нагревостойкости изоляции обмоток, которая является наименее теплостойкой частью конструкции. Он условно обозначается следующими маркерами:

У – предельная t 90 С. Материалы – бумага, пряжа, шелковые или хлопчатобумажные ткани без пропитки изолирующим составом.
А — предельная t 105 С. Материалы те же, но с пропиткой.
Е — предельная t 120 С. Материал – синтетическая органическая пленка.
В — предельная t 130 С. Материалы – стекловолокно, слюда, асбест с органическим связующим веществом.
F — предельная t 155 С. Материалы те же что и в В c синтетическим пропитывающим и связующим веществом.
Н — предельная t 180 С. Материалы те же что в В с кремнийорганическим пропитывающим и связующим веществом.
С — предельная t от 180 С и выше. Материалы – стекло, керамика, кварц, слюда с неорганическим связующим составом или без. Допустимая температура электродвигателя при работе в этом случае ограничивается только свойствами изоляционных материалов.

Для перехода электродвигателя на более высокий класс требуется его капитальный ремонт.

Температурный режим эксплуатации электродвигателей

Для того чтобы двигатель работал с номинальной мощностью, температура окружающей среды не должна превышать 40 С. При ее увеличении следует снизить нагрузку на агрегат и следить за тем, чтобы температура отдельных узлов не превышала допустимого значения.

Температура электродвигателя во время работы повышается при увеличении тока устройства, что может быть спровоцировано уменьшением напряжения в питающей сети до 95% и ниже. Рост напряжения сети свыше 110% также негативно сказывается на температурном режиме двигателя, так как из-за вихревых потоков нагревается статор и растет ток в обмотках, из-за чего они перегреваются.

Исследования показывают, что нагрев изоляции на каждые 8 С сверх допустимой нормы вдвое уменьшает срок ее службы. Поэтому, если вы не хотите, чтобы агрегат вышел из строя раньше времени, перед началом его эксплуатации необходимо выяснить, какая рабочая температура электродвигателя приемлема, и строго соблюдать правила, не допуская перегрева и увеличения токовых нагрузок более чем на 10%.

Источник

Все электродвигатели греются во время работы, это связано с тем, что КПД любой электромашины меньше 100%. Но в некоторых случаях двигатель и обмотки нагреваются больше допустимой температуры. Это является самой распространённой причиной выхода из строя электродвигателя.
Это приводит к простоям оборудования и материальным затратам на ремонт или замену неисправного аппарата. Однако любую проблему проще предотвратить, чем устранить. Это касается так же перегрева двигателя, для которого есть несколько причин и существуют различные методы защиты от этого явления.

Допустимая температура нагрева

Перегрев корпуса электродвигателя является одним из основных параметров, указывающих на его исправность, а так же на нормальную работу исполнительного механизма. Допустимая температура аппарата указывается в паспорте электродвигателя, существуют модели, для которых норма 100°С, но чаще всего предельно допустимым нагревом является 60°С и постоянное превышение этого показателя всего на 10°С сокращает срок службы обмоток в 2 раза.
Перегрев аппарата приводит к следующим негативным последствиям:

пересыханию изоляционных материалов;
разрушению лака на обмоточных проводах;
межвитковому и межобмоточному короткому замыканию.

Для предотвращения таких ситуаций в период работы механизма дежурным электромонтёрам и технологическому персоналу необходимо производить регулярный контроль температуры. Для этого желательно использовать бесконтактный термометр, но допускается использовать способ, применявшийся в советское время — если на корпусе электромашины можно удержать руку, значит перегрев отсутствует.
Совет! Тактильное измерение температуры производится тыльной стороной ладони. Это необходимо для предотвращения «прихватывания» в случае замыкания фазы на корпус.

Причины перегрева двигателя

У повышения температуры электродвигателя больше допустимой есть несколько причин, которые условно можно разделить на несколько категорий:

Механические. Вызваны неисправными подшипниками или разбитым корпусом машины. К этой группе относятся так же ржавчина внутри аппарата, появившаяся из-за неправильного хранения.
Плохое охлаждение. Перегрев может быть вызван отсутствием крылатки на заднем валу двигателя, закрытыми вентиляционными каналами или высокой температурой в помещении.
Электрические. Для нормального функционирования электромашинам необходимы определённые параметры сети. В случае перекоса питающих фаз или, тем более, обрыва одной из них, возрастает потребляемый ток и температура обмоток.
Перегруз исполнительного механизма. Неисправность редуктора или повышенная нагрузка на валу электромашины так же приводит к повышению тока и температуры. Такая работа допускается только кратковременно и обозначается параметром «ПВ» — продолжительность включения.
Работа при пусковых токах. Пуск электромашины производится при повышенном токе потребления и постоянно повторяющийся запуск двигателя может привести

к его перегреву.

Меры для устранения перегрева

Повышенная температура обмоток приводит к ускоренному выходу электромашины из строя, поэтому при обнаружении роста температуры, прежде всего, необходимо определить причину повышения и принять меры для её снижения:

Механическая неисправность двигателя. Нагрев корпуса производится неравномерно, самыми нагретыми местами являются неисправные подшипники и подшипниковые щиты, при работе слышен стук. Необходимо отключить установку до остывания и устранения неисправностей.
Повышенная нагрузка. Определяется токоизмерительными клещами, ток в подходящих проводах отличается не более чем на 10-20%. Принимаются меры для снижения нагрузки.
Перекос по фазам или отсутствие одной из них. Для проверки необходим тестер или индикатор напряжения.

Профилактика перегрева электродвигателя

Перегрев и последующая остановка электромашины для охлаждения является аварийной ситуацией, поэтому необходимо принимать меры для предотвращения такого явления. Для этого устанавливается различная защитная аппаратура, которая при необходимости отключает питание двигателя.
Тепловое реле
Это самое распространённое устройство защиты, размыкающее при нагреве замкнутые контакты оперативной цепи. Действующим элементом теплового реле является биметаллическая пластинка, состоящая из двух слоёв металла с различным коэффициентом теплового расширения. При прохождении тока по пластине или по рядом расположенному нагревателю полоска нагревается, изгибается и отключает реле. Недостаток этого вида защиты в том, что нагрев устройства зависит не от температуры обмоток, а от величины протекающего тока, поэтому она корректно работает только для электромашин 0,5-20кВт.
Важно! Для каждого электродвигателя необходимо устанавливать отдельное защитное устройство.
Реле напряжения
Отключает питание при выходе напряжения сети за допустимые пределы или появлении перекоса фаз. Для этого используется встроенный процессор, постоянно отслеживающий параметры сети. Используется вместе с тепловыми реле, может устанавливаться для группы электродвигателей
Термопредохранители
Самым надёжным видом защиты являются многоразовые термопредохранители. Это полупроводниковые элементы, повышающие своё сопротивление при росте температуры выше заданной. В трёхфазных электромашинах такие элементы устанавливаются в каждой из обмоток, соединяются последовательно и включаются в оперативную цепь вместо теплового реле.
Осмотры оборудования
Кроме установки защитной аппаратуры мерой профилактики перегрева являются периодические осмотры и планово-профилактические ремонты электромашин. График и периодичность этих мероприятий определяется лицом, ответственным за состояние электрооборудования предприятия.

Источник

Чтобы не допустить перегрева гарантированно, нужно установить термодатчик и соединить его с цепью, разрывающей питание мотора при превышении допустимой температуры. Такую защитную схему можно приобрести в составе модуля для тепловой защиты электродвигателя. При этом его нужно отрегулировать на нужную температуру срабатывания. Это следует делать, согласуясь с классом изоляции электродвигателя. Таким образом, можно избежать слишком частого отключения при допустимых температурах и уберечь электродвигатель при слишком высоких температурах.

Допустимая температура нагрева для электродвигателей различных классов изоляции:

• Класс Y самый не термоустойчивый. Работает только до 90°C.
• A — до 105°C.
• E — до 120°C.
• B — до 130°C.
• F — до 155°C.
• H — до 180°C.
• C — свыше 180°C

Данные классы установлены Национальной Ассоциацией Производителей Электрооборудования (NEMA). Буквенные обозначения классов расположены не в алфавитном порядке. Это несколько затрудняет их чтение. Поэтому рекомендуется при настройке термодатчика или проверке систем защиты лишний раз уточнить индекс в спецификации.

Конструктивное устройство электродвигателей с разными температурными классами изоляции одинаковое. Разница состоит лишь в химическом составе изоляционного лака обмоток. При присвоении лаку любого класса термоустойчивости он проходит испытания при максимальной температуре в течение 20 000 часов. Гарантированный период эксплуатации электродвигателя при такой температуре является таким же. При превышении температуры на 10 С срок службы сокращается вдвое. Еще на 10 С – еще вдвое. При дальнейшем нагреве происходит необратимое повреждение лака. Такую обмотку требуется заменять.

Если температура обмоток на 10 и на 20 С ниже предельно допустимой, то это положительно сказывается на увеличении срока службы. Он составляет около 50 000 часов и более. Поэтому, во время эксплуатации электродвигателям всегда нужно обеспечивать хорошее охлаждение. Нужно учитывать, что температура является таким же опасным фактором для электродвигателей, как избыточные механические нагрузки и заклинивание.

Другие новости

Источник

Главная » Разное » Рабочая температура электродвигателя

Рабочая температура электродвигателя

Допустимые показатели рабочей температуры электродвигателя

Классы нагревостойкости изоляции обмоток

У – предельная t 90 С. Материалы – бумага, пряжа, шелковые или хлопчатобумажные ткани без пропитки изолирующим составом.
А — предельная t 105 С. Материалы те же, но с пропиткой.
Е — предельная t 120 С. Материал – синтетическая органическая пленка.
В — предельная t 130 С. Материалы – стекловолокно, слюда, асбест с органическим связующим веществом.
F — предельная t 155 С. Материалы те же что и в В c синтетическим пропитывающим и связующим веществом.
Н — предельная t 180 С. Материалы те же что в В с кремнийорганическим пропитывающим и связующим веществом.
С — предельная t от 180 С и выше. Материалы – стекло, керамика, кварц, слюда с неорганическим связующим составом или без. Допустимая температура электродвигателя при работе в этом случае ограничивается только свойствами изоляционных материалов.

Для перехода электродвигателя на более высокий класс требуется его капитальный ремонт.

Температурный режим эксплуатации электродвигателей

Допустимый нагрев электродвигателя в зависимости от класса изоляции

К нагреву склонен любой электродвигатель. Сам по себе нагрев, если он находится в установленных пределах, не страшен, а вот перегрева допускать никогда нельзя. Перегрев не вреден для металлических частей и подшипников, однако он чрезвычайно опасен для обмоток. В случае повышения температуры сверх установленного предела в них начинает разрушаться изолирующий лак, а это приводит к замыканию витков.Чтобы не допустить перегрева гарантированно, нужно установить термодатчик и соединить его с цепью, разрывающей питание мотора при превышении допустимой температуры. Такую защитную схему можно приобрести в составе модуля для тепловой защиты электродвигателя. При этом его нужно отрегулировать на нужную температуру срабатывания. Это следует делать, согласуясь с классом изоляции электродвигателя. Таким образом, можно избежать слишком частого отключения при допустимых температурах и уберечь электродвигатель при слишком высоких температурах.Допустимая температура нагрева для электродвигателей различных классов изоляции:• Класс Y самый не термоустойчивый. Работает только до 90°C.• A — до 105°C.• E — до 120°C.• B — до 130°C.• F — до 155°C.• H — до 180°C.• C — свыше 180°CДанные классы установлены Национальной Ассоциацией Производителей Электрооборудования (NEMA). Буквенные обозначения классов расположены не в алфавитном порядке. Это несколько затрудняет их чтение. Поэтому рекомендуется при настройке термодатчика или проверке систем защиты лишний раз уточнить индекс в спецификации.Конструктивное устройство электродвигателей с разными температурными классами изоляции одинаковое. Разница состоит лишь в химическом составе изоляционного лака обмоток. При присвоении лаку любого класса термоустойчивости он проходит испытания при максимальной температуре в течение 20 000 часов. Гарантированный период эксплуатации электродвигателя при такой температуре является таким же. При превышении температуры на 10 С срок службы сокращается вдвое. Еще на 10 С – еще вдвое. При дальнейшем нагреве происходит необратимое повреждение лака. Такую обмотку требуется заменять.

Нагрев электродвигателей

Во время работы электродвигателя часть электрической энергии преобразуется в тепловую. Это связано с потерями энергии на трение в подшипниках, на вихревые токи и перемагничивание в стали статора и ротора, а также в активных сопротивлениях обмоток статора и ротора. Потери энергии в обмотках статора и ротора пропорциональны квадрату величины их токов. Ток статора и ротора пропорционален нагрузке на валу. Остальные потери в двигателе почти не зависят от нагрузки.

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости.

При неизменной нагрузке на валу в двигателе выделяется определенное количество теплоты в единицу времени.

Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Перепад температур (разница между температурой двигателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры двигателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя замедляется.

Схема измерения температуры элктродвигателя: а — по схеме с переключателем; б — по схеме со штепсельной вилкой.

Температура двигателя прекращает возрастать, когда вся вновь выделяемая теплота будет полностью рассеиваться в окружающую среду. Такая температура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя зависит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу времени, значит, выше установившаяся температура двигателя.

После отключения двигатель охлаждается. Температура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада — медленно.

Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмоток.

У большинства двигателей общего применения для изоляции обмотки используются эмали, синтетические пленки, пропитанные картоны, хлопчатобумажная пряжа. Предельно допустимая температура нагрева этих материалов 105 °С. Температура обмотки двигателя при номинальной нагрузке должна быть на 20…25 °С ниже предельно допустимой величины.

Значительно более низкая температура двигателя соответствует работе его с малой нагрузкой на валу. При этом коэффициент полезного действия двигателя и коэффициент его мощности невелики.

Режимы работы электродвигателей

Различают три основных режима работы двигателей: продолжительный, повторно-кратковременный и кратковременный.

Продолжительным называется режим работы двигателя при постоянной нагрузке продолжительностью не менее, чем необходимо для достижения установившейся температуры при неизменной температуре окружающего воздуха.

Повторно-кратковременным называется такой режим работы, при котором кратковременная неизменная нагрузка чередуется с отключениями двигателя, причем во время нагрузки температура двигателя не достигает установившегося значения, а во время паузы двигатель не успевает охладиться до температуры окружающего воздуха.

Кратковременным называется такой режим, при котором за время нагрузки двигателя температура его не достигает установившегося значения, а за время паузы успевает охладиться до температуры окружающего воздуха.

Рисунок 1. Схема нагрева и охлаждения двигателей: а — продолжительного режима работы, б — повторно-кратковременного, в — кратковременного

На рис. 1 изображены кривые нагрева и охлаждения двигателя и подводимые мощности Р для трех режимов работы. Для продолжительного режима работы изображены три кривые нагрева и охлаждения 1, 2, 3 (рис. 1, а), соответствующие трем различным нагрузкам на его валу. Кривая 3 соответствует наибольшей нагрузке на валу; при этом подводимая мощность P3>P2>Pi. При повторно-кратковременном режиме двигателя (рис. 1, б) температура его за время нагрузки не достигает установившейся. Температура двигателя повышалась бы по пунктирной кривой, если бы время нагрузки было более длительным. Продолжительность включения двигателя ограничивается 15, 25, 40 и 60% времени цикла. Продолжительность одного цикла tц принимается равной 10 мин и определяется суммой времени нагрузки N и времени паузы R, т. е.

tц = N + R

Для повторно-кратковременного режима работы выпускаются двигатели с продолжительностью работы ПВ 15, 25, 40 и 60%: ПВ = N : (N + R) * 100%

На рис. 1 в изображены кривые нагрева и охлаждения двигателя при кратковременном режиме работы. Для этого режима делаются двигатели с длительностью периода неизменной номинальной нагрузки 15, 30, 60, 90 мин.

Теплоемкость двигателя — величина значительная, поэтому нагрев его до установившейся температуры может продолжаться несколько часов. Двигатель кратковременного режима за время нагрузки не успевает нагреться до установившейся температуры, поэтому он работает с большей нагрузкой на валу и большей подводимой мощностью, чем такой же двигатель продолжительного режима работы. Двигатель повторно-кратковременного режима работы также работает с большей нагрузкой на валу, чем такой же двигатель продолжительного режима работы. Чем меньше продолжительность включения двигателя, тем больше допустимая нагрузка на его валу.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=No0vwNGLo-0

Для большинства машин (компрессоры, вентиляторы, картофелечистки и др.) применяются асинхронные двигатели общего применения продолжительного режима работы. Для подъемников, кранов, кассовых аппаратов применяются двигатели повторно-кратковременного режима работы. Двигатели кратковременного режима работы используются для машин, применяёмых во время ремонтных работ, например электрических талей и кранов.

Поделитесь полезной статьей:

Неисправности электродвигателей

Неисправность: температура электродвигателя превышает допустимую норму. Если рука приложенная к корпусу электродвигателя не выдерживает больше двух секунд, то это уже повышенная температура электродвигателя . Рабочая температура электродвигателя не должна превышать 80 – 90 С.

Причины неисправности электродвигателя

1. Перегрузка обмоток статора.

Нагрев электродвигателя происходит за счет потерь энергии в железе электродвигателя и медных обмоток статора. Если электродвигатель перегружен основное повышение температуры электродвигателя происходит из за потерь в обмотке. Эти потери пропорциональны сопротивлению обмотки r квадрату тока I и времени t . Исходя из этого увеличение тока в два раза, повышает потери в обмотках уже в четыре раза.

Ток всегда возрастает прямо пропорционально нагрузке электродвигателя. При увеличении тока температура электродвигателя доходит до предела допустимой нормы.

Перегруз электродвигателя можно определить при помощи амперметра или с помощью токовых клещей. Номинальный ток электродвигателя указывается на его заводской табличке.

Устранение перегрузки снизит температуру электродвигателя до пределов нормы.

2. Вентилятор охлаждения электродвигателя не может снизить температуру до пределов нормы.

Электродвигатели охлаждаются воздухом, который вентилятор электродвигателя прогоняет через весь корпус машины. Движение воздушного потока и обеспечивает охлаждение электродвигателя. Каналы (ребра) на корпусе электро машины увеличивают КПД системы охлаждения электродвигателя.

Причины неисправности вентилятора охлаждения.

ребра охлаждения

1. Крыльчатка на электродвигателе ( вентилятор) получила повреждения и нарушилась целостность крылышек.

Обнаружить эту неисправность электродвигателя, возможно сняв защитный кожух над вентилятором охлаждения.

2. Засорение вентиляционных отверстий и каналов.

Устраняется ручной чисткой системы вентиляции. На некоторых моделях электродвигателя, возможно, придется разобрать корпус.

3. Неравномерность воздушного зазора между статором и ротором.

Уменьшение этого зазора повышает температуру электродвигателя также как и неисправность вентилятора охлаждения.

Причины уменьшения и увеличения зазора это: изнашивание вкладышей и подшипников. Для точной диагностики применяют специальные щупы, которыми измеряют зазор в нескольких местах вокруг ротора.

Устраняется такая неисправность путем замены подшипников и вкладышей.

В этой статье мы разобрали три причины неисправности электродвигателя, а точнее причины повышения температуры электродвигателя. О других причинах нагрева электромашины вы сможете прочитать в следующей статье.

Смотрите также

«Питер — АТ»

ИНН 780703320484

ОГРНИП 313784720500453

Источник

Нагрев электродвигателя или рабочая температура

В процессе работы электродвигателя часть энергии преобразуется в тепло. Связано это с частичными потерями электроэнергии, трением подшипников, наличием вихревых токов, происходящим перемагничиванием в стали ротора и статора и в активном сопротивлении обмотки ротора и статора. Нагрев электродвигателя и его охлаждение также зависит от определенного режима работы, предусмотренного производителем.

Температура электродвигателя во время работы

Основные потери энергии в обмотке ротора и статора прямо пропорциональны квадратам величины токов. При обычном режиме ток ротора и статора пропорционален основной нагрузке вала. Все остальные потери не зависят от степени нагрузки.
При пуске электродвигателя повышение температуры происходит неравномерно. Сначала все тепло идет на повышение непосредственно температуры электромотора и лишь частично отдается в окружающую среду. При этом перепад температур воздуха и работающего двигателя относительно невелик изначально.
По мере увеличения температуры отдача тепла в окружающую среду значительно увеличивается. Но и рост температуры внутри мотора замедляется. Установившейся называется температура электродвигателя, когда все выделяемое избыточное тепло рассеивается в окружающей среде.
Стоит отметить, температура электродвигателя зависит от максимальной величины нагрузки на вал. Большая нагрузка способствует выделению избыточного количества тепла. После отключения электромотор постепенно охлаждается.
Нагрев электродвигателя и охлаждение происходит при продолжительном, повторно-кратковременном и кратковременном режиме работы. Предел допустимой температуры обусловлен техническими свойствами изоляции обмоток.

Температура электродвигателя при разных режимах работы

При продолжительном режиме работы электродвигателя электромотор работает непрерывно при неизменной температуре окружающего воздуха. При повторно-кратковременном режиме работа электромотора чередуется с периодическими остановками, поэтому температура не достигает установленных значений и во время паузы электродвигатель охлаждается до температуры окружающей среды. То же самое происходит при кратковременном режиме.

Исходя из этого, можно отметить, при продолжительном режиме работы электродвигателя температура прямо пропорциональна нагрузкам на валу. Теплоемкость электрического двигателя – значительная величина, от которой зависит установка предельно допустимой температуры во время работы электродвигателя. Вот почему так важно при покупке выбрать электродвигатель нужной мощности.

Источник

Допустимый нагрев электродвигателя в зависимости от класса изоляции. Рабочая температура асинхронного двигателя

Какая температура должна быть у электродвигателя во время работы

Классы нагревостойкости изоляции обмоток

У – предельная t 90 С. Материалы – бумага, пряжа, шелковые или хлопчатобумажные ткани без пропитки изолирующим составом.
А — предельная t 105 С. Материалы те же, но с пропиткой.
Е — предельная t 120 С. Материал – синтетическая органическая пленка.
В — предельная t 130 С. Материалы – стекловолокно, слюда, асбест с органическим связующим веществом.
F — предельная t 155 С. Материалы те же что и в В c синтетическим пропитывающим и связующим веществом.
Н — предельная t 180 С. Материалы те же что в В с кремнийорганическим пропитывающим и связующим веществом.
С — предельная t от 180 С и выше. Материалы – стекло, керамика, кварц, слюда с неорганическим связующим составом или без. Допустимая температура электродвигателя при работе в этом случае ограничивается только свойствами изоляционных материалов.

Для перехода электродвигателя на более высокий класс требуется его капитальный ремонт.

Температурный режим эксплуатации электродвигателей

www.szemo.ru

Допустимый нагрев электродвигателя в зависимости от класса изоляции

Допустимая температура нагрева для электродвигателей различных классов изоляции:

• Класс Y самый не термоустойчивый. Работает только до 90°C.• A — до 105°C.• E — до 120°C.• B — до 130°C.• F — до 155°C.• H — до 180°C.• C — свыше 180°C

Другие новости

www.kontaktor.su

Нагрев и режимы работы электродвигателей

Нагрев электродвигателей

Во время работы электродвигателя часть электрической энергии преобразуется в термическую. Это связано с энергопотерями на трение в подшипниках, на вихревые токи и перемагничивание в стали статора и ротора, а также в активных сопротивлениях обмоток статора и ротора.Энергопотери в обмотках статора и ротора пропорциональны квадрату величины их токов. Ток статора и ротора пропорционаленнагрузке на валу. Другие утраты в двигателе почти не зависят от нагрузки.При постоянной нагрузке на валу в двигателе выделяется определенное количество теплоты в единицу времени. Увеличение температуры мотора происходит неравномерно. Сначала она растет стремительно: практически вся теплота идет на увеличение температуры и только маленькое количество ее уходит в окружающую среду. Перепад температур (разница меж температурой двигателя и температурой окружающего воздуха) еще пока невелик. Но по мере роста температуры двигателя перепад растет и теплопотеря в окружающую среду возрастает. Рост температуры мотора замедляется. Температура мотора прекращает возрастать, когда вся вновь выделяемая теплота будет полностью рассеиваться в окружающую среду. Такая температура мотора именуется установившейся.Величина установившейся температуры мотора зависит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется огромное количество теплоты в единицу времени, означает, выше установившаяся температура двигателя.После отключения движок охлаждается. Температура его сначала снижается стремительно, потому что перепад ее большой, а потом по мере уменьшения перепада – медлительно.

Рис. 1. Нагрев и остывание движков: о — длительного режима работы; б — повторно-кратковременного; в — краткосрочного

Величина допустимой установившейся температуры мотора обусловливается качествами изоляции обмоток.Практически у всех движков общего внедрения для изоляции обмотки употребляются эмали, синтетические пленки, пропитанные картоны, хлопчатобумажная пряжа. Максимально допустимая температура нагрева этих материалов 105С. Температура обмотки мотора при номинальной нагрузке должна быть на 20…25 °С ниже максимально допустимой величины.Существенно более низкая температура мотора соответствует работе его с малой нагрузкой на валу. При всем этом коэффициент полезного деяния мотора и коэффициент его мощности невелики.Режимы работы электродвигателей.

Различают три главных режима работы движков: длительный, повторно-кратковременный и краткосрочный. Продолжительным именуется режим работы мотора при постоянной нагрузке длительностью более, чем нужно для заслуги установившейся температуры при постоянной температуре окружающего воздуха. Повторно-кратковременным именуется таковой режим работы, при котором краткосрочная постоянная нагрузка чередуется с отключениями мотора, при этом во время нагрузки температура мотора не добивается установившегося значения, а во время паузы движок не успевает охладиться до температуры окружающего воздуха. Краткосрочным именуется таковой режим, при котором за время нагрузки мотора температура его не добивается установившегося значения, а за время паузы успевает охладиться до температуры окружающего воздуха.На рис. 1 изображены кривые нагрева и охлаждения мотора и подводимые мощности Р для 3-х режимов работы. Для длительного режима работы изображены три кривые нагрева и остывания 1, 2, 3(рис. 1, а), надлежащие трем разным нагрузкам на его валу. Кривая 3 соответствует большей нагрузке на валу; при всем этом подводимая мощность P3>P2>Pi- При повторно-кратковременном режиме мотора (рис. 1, б) температура его за время нагрузки не добивается установившейся. Температура двигателя повышалась бы по пунктирной кривой, если б время нагрузки было более долгим. Продолжительность включения мотора ограничивается 15, 25, 40 и 60% времени цикла. Длительность 1-го цикла tц принимается равной 10 мин и определяется суммой времени нагрузки N и времени паузы R, т. е. tц = N + RДля повторно-кратковременного режима работы выпускаются движки с длительностью работы ПВ 15, 25, 40 и 60% ПВ = N : (N + R) * 100%На рис. 1, в изображены кривые нагрева и охлаждения мотора при краткосрочном режиме работы. Для этого режима изготовляются движки с длительностью периода постоянной номинальной нагрузки 15, 30, 60, 90 мин.

Теплоемкость мотора – величина значимая, потому нагрев его до установившейся температуры может длиться несколько часов. Движок кратковременного режима за время нагрузки не успевает нагреться до установившейся температуры, потому он работает с большей нагрузкой на валу и большей подводимой мощностью, чем таковой же движок продолжительного режима работы. Движок повторно-кратковременного режима работы также работает с большей нагрузкой на валу, чем таковой же движок продолжительного режима работы. Чем меньше продолжительность включения мотора, тем больше допустимая нагрузка на его валу.Для большинства машин (компрессоры, вентиляторы, картофелечистки и др.) используются асинхронные движки общего внедрения длительного режима работы. Для подъемников, кранов, кассовых аппаратов используются движки повторно-кратковременного режима работы. Движки краткосрочного режима работы употребляются для машин, применяёмых во время ремонтных работ, к примеру электронных талей и кранов.

В. И. Рябов ”Электрическое оборудование”

elektrica.info

Неисправности электродвигателей

Причины неисправности электродвигателя

1. Перегрузка обмоток статора.

Устранение перегрузки снизит температуру электродвигателя до пределов нормы.

2. Вентилятор охлаждения электродвигателя не может снизить температуру до пределов нормы.

Причины неисправности вентилятора охлаждения.

ребра охлаждения

1. Крыльчатка на электродвигателе ( вентилятор) получила повреждения и нарушилась целостность крылышек.

Обнаружить эту неисправность электродвигателя, возможно сняв защитный кожух над вентилятором охлаждения.

2. Засорение вентиляционных отверстий и каналов.

3. Неравномерность воздушного зазора между статором и ротором.

Устраняется такая неисправность путем замены подшипников и вкладышей.

< КПД электродвигателяПричины нагрева электродвигателя >

< Предыдущая Следующая >

elektro-blog.ru

Нагрев электродвигателей: классы изоляции

Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие — больше. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток.

Схема электродвигателя в разрезе.

На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый класс изоляции.Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции.

Температурой окружающего воздуха, при которой электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40ºС. При повышении температуры окружающего воздуха более 40ºС, нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений.

Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей (при температуре окружающей среды 40ºС):

Класс Y: допустимая температура нагрева до 90°C.
Класс A: допустимая температура нагрева до 105°C.
Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.
Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.
Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.
Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.
Класс C: допустимая температура нагрева свыше 180°C

У асинхронных двигателей, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя. Кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов.

Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Допустимая температура — обмотка — статор

Cтраница 1

Допустимая температура обмотки статора при работе составляет 125 С, максимально допустимая при заторможенном роторе 150 С. [1]

Допустимое превышение температуры и допустимая температура обмотки статора зависят от класса изоляции обмотки и устанавливаются в стандартах. [2]

По ГОСТ 533 — 68 для изоляции класса В ( на асфальтобитумных лаках) допустимая температура обмотки статора должна находиться в пределах 105 С, а ротора — 130 С. При более теплостойкой изоляций обмоток статора и ротора, например классов F и Н, пределы допустимой температуры нагрева их увеличиваются. [3]

При применении для обмоток турбогенераторов с изоляцией класса В по ГОСТ 8865 — 70 термореактивных связующих, имеющих класс нагревостойкости не ниже В, а также термопластичных связующих с температурой размягчения 130 С и выше по ГОСТ 11506 — 65, указанные в табл. 2 допустимые температуры обмотки статора, активной стали сердечника статора и температура выходящего охлаждающего газа из обмотки и сердечника статора могут быть повышены на 15 С. [4]

При применении для обмоток турбогенераторов с изоляцией класса В по ГОСТ 88В8 — 58 термореактивных связующих, имеющих класс нагревостойкости не ниже В, а также термопластичных связующих с температурой размягчения — — 130 С И выше по ГОСТ 2400 — 51, указанные в таблице допустимые температуры обмотки статора, активной стали сердечника статора и температура выходящего охлаждающего газа из обмотки и сердечника статора могут быть повышены на 15 С. Допустимая температура обмотки ротора, измеренная методом сопротивления, при непосредственной охлаждении жидкостью указывается в инструкции по эксплуатации турбогенераторов. Измерение температуры методом термометров сопротивления, заложенных под клин, относится только к обмотке с жидкостным охлаждением. Вентиляция ротора при непосредственном охлаждении обмотки газом характеризуется числом радиальных зон выхода газа, по всей длине ротора. Зоны выхода охлаждающего газа из лобовых частей обмотки с одной стороны ротора учитывают как, одну зону. Общие зоны выхода охлаждающей среды двух аксиально противоположно направленных потоков рассматривают как две зоны. [5]

Интересно также проведенное в [31] исследование зависимости технико-экономических показателей асинхронных двигателей от коэффициентов влияния ряда исходных данных для проектирования. Ими являются магнитная проницаемость и удельные потери электротехнической стали, коэффициент заполнения паза, допустимая температура обмотки статора. [6]

По ГОСТ 533 — 76 для изоляции класса В ( на асфальто-битумных лаках) допустимая температура обмотки статора должна находиться в пределах 105 С, а ротора 130 С. При более теплостойкой изоляции обмоток статора и ротора, например классов F и Н, пределы допустимой температуры нагрева их увеличиваются. [7]

По ГОСТ 533 — 68 для изоляции класса В ( на асфальто-би-тумных лаках) допустимая температура обмотки статора должна находиться в пределах 105 С, а ротора-130 С. При более теплостойкой изоляции обмоток статора и ротора, например класса Е и Н, пределы допустимой температуры нагрева их увеличиваются. [8]

Сопротивление обмоток электродвигателя зависит от температуры. На НПС электродвигатели эксплуатируются при температуре 70 — 80 С, а согласно инструкции по эксплуатации этих двигателей допустимая температура обмоток статора равна 120 С. Ток возбуждения также изменяется от 0 5 гвн до гвн. [9]

Страницы: 1

www.ngpedia.ru

Электрический двигатель необходимо выбирать в соответствии с заданной нагрузочной диаграммой производственного механизма. При этом должны быть выполнены следующие условия:

1. Электродвигатель должен быть полностью загружен в течение цикла работы для того чтобы электропривод имел максимальное КПД.

2. Электродвигатель не должен перегреваться за цикл работы сверх допустимой температуры.

Допустимая температура нагрева двигателя определяется в первую очередь нагревостойкостью изоляционных материалов, применяемых в электродвигателе.

Возможны два случая нагрева двигателя:

1. Когда в результате резкого увеличения нагрузки ток в двигателе превышает номинальный более чем в три раза. В этом случае за счет протекания такого тока обмотка машины разогревается до температур, превышающих допустимые, и двигатель в этом случае сгорает.

2. Возможен и другой режим работы, когда электродвигатель работает с постоянной перегрузкой по току на 10-15%. В этом случае электродвигатель не будет гореть, но работа с постоянным превышением относительно допустимой температуры приведет к преждевременному разрушению изоляции. Это явление называется старением изоляции, при этом срок службы электродвигателя уменьшается. Так, например, превышение допустимой температуры нагрева на 8-10% сокращает срок службы изоляции класса A вдвое.

При соблюдении в процессе работы электрического двигателя температурного режима, нормативный срок службы двигателя составляет 15-20 лет.

В электрических машинах используются следующие классы изоляции: A, E, B, F, H, C.Класс A: допустимая температура нагрева до 105°C (используются хлопчатобумажные нитки, шелковые нитки).Класс E: допустимая температура нагрева до 120°C.Класс B: допустимая температура нагрева до 130°C.Класс F: допустимая температура нагрева до 155°C.Класс H: допустимая температура нагрева до 180°C.Класс C: допустимая температура нагрева свыше 180°C.

Смотрите также

Источник

При эксплуатации электрических двигателей периодически возникает вопрос — почему привод так сильно греется? Рассмотрим эту проблему применительно к трехфазным асинхронным двигателям.

Для начала определимся, при каком значении температуры можно говорить о перегреве электродвигателя.

Когда двигатель следует считать горячим

Разумеется, при температуре корпуса +25°С ресурс двигателя будет больше, чем при +100°С. Однако для большинства электродвигателей +100°С является нормальной рабочей температурой. О температурной перегрузочной способности привода можно судить по двум характеристикам — классу изоляции и классу превышения температуры.

Температура корпуса или обмоток ниже +60°С не требует принятия каких-либо мер. Значение выше +70°С также не является критичным, однако в этом случае необходимо обратить внимание на двигатель — возможно, ему требуется дополнительная диагностика или техническое обслуживание.

При температуре выше +100°С нужно установить постоянный контроль за состоянием двигателя и принять меры по обнаружению причин нагрева. Если температура продолжает повышаться, двигатель нужно отключить от питания во избежание аварии и возгорания.

Как измерить температуру двигателя

Определить температуру двигателя можно несколькими способами.

Рукой. Самый простой способ, позволяющий быстро определить перегрев. Если при прикосновении к корпусу двигателя не возникает заметных болевых ощущений, можно с уверенностью сказать, что температура не превышает +60°С.
Термометром с внешним датчиком (контактным термометром). Этот способ требует времени и умения. Самые горячие места двигателя – посередине корпуса, где греется обмотка, а также передняя и задняя части корпуса, в районе подшипников вала.
Тепловизором. Это наиболее быстрый и информативный способ измерения. Он позволяет увидеть всю картину нагрева сразу.
С помощью встроенных датчиков. В некоторых моделях электродвигателей имеются встроенные датчики температуры (как правило, позисторы), которые выдают информацию о нагреве различных участков (обмоток, подшипников). Если такие датчики отсутствуют, их можно установить самостоятельно. Способ удобен тем, что контроль и реакцию на нагрев можно автоматизировать. Для этого сигнал от датчиков выводят на специальный вход преобразователя частоты, на специализированное реле температуры либо на аналоговый вход контроллера. В случае с контроллером можно написать программу со следующим алгоритмом: на первом пороге температуры выдается предупреждение оператору, на втором – двигатель отключается.

Причины перегрева электродвигателей

Причины перегрева двигателя могут быть механическими и электрическими.

Механические причины:

Увеличение механической нагрузки на валу. Механическая перегрузка может быть вызвана заклиниванием механизмов, попаданием в них инородных предметов и т. д.
Износ подшипника. Рано или поздно это приведет к его заклиниванию или разрушению. Важно диагностировать данную неисправность на ранней стадии, поскольку разрушение подшипников может привести к повреждению ротора, обмоток и корпуса двигателя.
Механическое повреждение электродвигателя, например, нарушение соосности подшипников, которое вызовет их перегрев и трение ротора об статор.
Недостаточное охлаждение корпуса. Как правило, охлаждение производится при помощи крыльчатки обдува, расположенной в задней части двигателя. Если крыльчатка сломана или зацепилась за решетку и проворачивается на валу, двигатель будет перегреваться. Другая причина уменьшения обдува – пониженные обороты двигателя при его питании через преобразователь частоты. В таком случае нужно применять независимый принудительный обдув.

Электрические причины:

Перекос фаз и отклонение значения питающего напряжения. Асинхронные двигатели чувствительны к уровню питающего напряжения. Отклонение в 5% заметно увеличивает нагрев, при отклонении 10% эксплуатация двигателя ставится под вопрос.
Пропадание фазы. Это крайний случай перекоса фаз, который возникает вследствие обрыва в питающей линии, пусковом устройстве либо внутри двигателя. Последствия — значительное понижение механического момента на валу вплоть до полной остановки двигателя.
Нарушение схемы включения. Это относится, прежде всего, к схеме «Звезда» – «Треугольник». Причиной проблемы может быть неисправность схемы запуска либо ошибка электротехнического персонала.
Замыкание в обмотке двигателя. Может быть межвитковым или между фазами. Определяется путем измерения тока по фазам во включенном состоянии либо с помощью омметра, когда двигатель выключен. При небольшом количестве замкнутых витков замыкание определить проблематично.

Что делать, если обнаружен перегрев двигателя

Если двигатель греется во время работы, необходимо провести его диагностику. Для этого можно воспользоваться приведенным ниже пошаговым алгоритмом.

Оцениваем температуру. Если температура критическая, нужно незамедлительно обесточить двигатель.
Оцениваем наличие посторонних звуков при работе (треск, дребезг, скрежет). Если источник звука находится в механике привода (в нагрузке), необходимо остановить двигатель и провести ремонт неисправного узла. Если звук раздается из двигателя, скорее всего, потребуется заменить подшипники.
Проверяем ток по фазам при помощи токовых клещей. При превышении тока можно говорить о перегрузке, при дисбалансе по фазам – о перекосе фаз, обрыве фазы или межфазном замыкании.
Если подшипники предусматривают регулярную смазку, проверяем и, при необходимости, заменяем смазку.
Отсоединяем нагрузку от вала двигателя, проверяем работу двигателя в холостом режиме.
Проверяем работу воздушного охлаждения. При необходимости проводим чистку крыльчатки и поверхности двигателя.
Проверяем защиту двигателя на соответствие номинальному току, который указан на шильдике.

Защита от перегрева

При своевременном обнаружении перегрева двигателя можно легко устранить его последствия и не допустить еще больших неприятностей. Однако лучше постараться вовсе избежать этой проблемы.

В большинстве случаев перегрев приводит к повышению рабочего тока двигателя. Контроль за током обычно осуществляют при помощи автоматов защиты и тепловых реле. Многоуровневая защита также встроена в преобразователи частоты. При использовании реле защиты двигателя дополнительно можно контролировать уровень напряжения и чередование фаз.

Приведенные способы защиты лучше всего использовать совместно с датчиками температуры. Это позволит на 100% защититься от перегрева.

Другие полезные материалы:
5 шагов подключения неизвестного электродвигателя
Как рассчитать потребляемую мощность двигателя
Работа частотника с однофазным двигателем

Источник