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东莞市巨东机电有限公司

TBC Electromechanical Limited Company

电机绝缘等级与温升

2015年07月31日
电机的温度与温升
关键词:电机 绝缘材料 电力故障

大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”,当“温升”忽然增大或超过最高工作温度时,
说明电机已发生故障。下面就一些基本概念进行讨论。
1 绝缘材料的尽缘等级
绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C7 个等级,其极限工作温度分别为90、105、120、130、
155、180℃、及180℃以上。
所谓绝缘材料的极限工作温度,系指电机在设计预期寿命内,运行时绕组绝缘中最热门的温度。根据经
验,A 级材料在105℃、B 级材料在130℃的情况下寿命可达10 年,但在实际情况下环境温度和温升均不会
长期达设计值,因此一般寿命在15~20 年。假如运行温度长期超过材料的极限工作温度,则绝缘的老化加剧,
寿命大大缩短。所以电机在运行中,温度是寿命的主要因素之一。
2 温 升
温升是电机与环境的温度差,是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损,绕
组通电后会产生铜损,还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与
散热相等时即达到平衡状态,温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡,
使温度继续上升,扩大温差,则增加散热,在另一个较高的温度下达到新的平衡。
3 温升与气温等因素的关系
对于正常运行的电机,理论上在额定负荷下其温升应与环境温度的高低无关,但实际上还是受环境温度
等因素影响的。
(1) 当气温下降时,正常电机的温升会稍许减少。 这是由于绕组电阻R 下降,铜耗减少。温度每降1
℃,R 约降0.4%。
(2) 对自冷电机,环境温度每增10℃,则温升增加1.5~3℃。这是由于绕组铜损随气温上升而增加。所
以气温变化对大型电机和封闭电机影响较大。
(3) 空气湿度每高10%,因导热改善,温升可降0.07~0.38℃,均匀为0.19℃。
(4) 海拔以1 000 m 为标准,每升100 m,温升增加温升极限值的1%。
4 极限工作温度与最高答应工作温度
通常说A 级的极限工作温度为105℃,A 级的最高答应工作温度是90℃。那么,极限工作温度与最高答
应工作温度有何不同?其实,这与丈量方法有关,不同的丈量方法,其反映出的数值不同,含义也不一样。
(1) 温度计法 其丈量结果反映的是绕组尽缘的局部表面温度。这个数字均匀比绕组尽缘的实际最高温度
即“最热门”低15℃左右。该法最简单,在中、小电机现场应用最广。
(2) 电阻法 其丈量结果反映的是整个绕组铜线温度的均匀值。该数比实际最高温度按不同的尽缘等级降
低5~15℃。该法是测出导体的冷态及热态电阻,按有关公式算出均匀温升。
(3) 埋置温度计试验时将铜或铂电阻温度计或热电偶埋置在绕组、铁心或其它需要丈量预期温度最高的
部件里。其丈量结果反映出测温元件接触处的温度。大型电机常采用此法来监视电机的运行温度。
各种丈量方法所丈量到的温度与实际最高温度都有一定差值,因此需将尽缘材料的“极限工作温度”减
往此差值才是“最高答应工作温度”。
5 电机各部位的温度限度
(1) 与绕组接触的铁心温升(温度计法)应不超过所接触的绕组尽缘的温升限度(电阻法),即A 级为60℃,
E 级为75℃,B 级为80℃,F 级为100℃,H 级为125℃。
(2) 转动轴承温度应不超过95℃,滑动轴承的温度应不超过80℃。因温度太高会使油质发生变化和破坏
油膜。
(3)鼠笼转子表面杂散损耗很大,温度较高,一般以不危及邻近尽缘为限。可预先刷上不可逆变色漆来估
计。
6 电机发热故障的排除
(1) 在额定负荷下温升未超过温升限度,仅由于环境温度超过40℃,而使电机温度超过最大答应工作温
度。这种现象说明电机本身是正常的。解决的办法是用人工方法使环境温度下降,如办不到,则必须减负载
运行。
(2) 在额定负载下温升超出铭牌规定。 不管什么情况,均属电机有故障,必须停机检查,特别对温升
忽然变大更要留意。其外部原因有:电网电压太低或线路压降太大(超过10%),负载太重(超过10%),电机与
机械配合不当;内部原因有:单相运行、匝间短路、相间短路、定子接地、风扇损坏或未固紧、风道阻塞、
轴承损坏,定转子相擦、电机与电缆接头发热(特别是铜铝或铝铝连接)、电机受腐蚀或受潮等。此外,从理
论上讲电机均可正反转,但有些电机的风扇有方向性,如反了,温升会超出很多。总之,必须针对各种具体
情况,排除故障。

电机的温度多高算是正常呢?

电机发热的温度范围主要取决于电机内部绝缘等级。一般情况下内部绝缘性能在高温下(F级155
度以上)才会被破坏。所以只要内部不超过155 度,电机便不会损坏,而这时表面温度会在100
度以下。所以,电机表面温度在70-80 度都是正常的。简单的温度测量方法有用点温计的,也
可以粗略判断:用手可以触摸1-2 秒以上,不超过60 度;用手只能碰一下,大约在70-80 度;
滴几滴水迅速气化,则90 度以上了。
来源:东莞市巨东机电有限公司

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