電機(jī)運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生損耗，損耗會轉(zhuǎn)化為熱能，從而使電機(jī)各部分溫度升高。一般來說，電機(jī)某一部分的溫度與周圍介質(zhì)的溫度之差稱為該部分的溫升。女士，參考今天的溫升原理分析，和你一起解釋電機(jī)的溫升。

1關(guān)于溫升的理解

電機(jī)不是均質(zhì)物體，其加熱和散熱過程復(fù)雜。然而，在研究電機(jī)的這些過程時(shí)，我們往往假設(shè)它是一個(gè)齊次物體，由此得到一些主要的概念和規(guī)律。

根據(jù)對均質(zhì)物體加熱過程的分析可知，溫升隨時(shí)間的變化是指數(shù)曲線。開始時(shí)，物體的溫度與周圍介質(zhì)的溫度相同。這時(shí)，物體產(chǎn)生的所有損失都會被用來提高物體的溫度，所以物體的溫度在開始時(shí)會迅速上升。隨著物體溫度的升高，其與周圍介質(zhì)的溫差增大，散發(fā)到周圍介質(zhì)的熱量也逐漸增加。

理論上，當(dāng)時(shí)間無限長時(shí)，物體將達(dá)到最終的穩(wěn)定溫升。這時(shí)物體產(chǎn)生的熱量會全部散發(fā)到周圍介質(zhì)中，物體本身的溫度不再升高。事實(shí)上，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行足夠長的時(shí)間時(shí)，溫升將基本穩(wěn)定。

對于電機(jī)來說，雖然不是均質(zhì)物體，但上述加熱過程的基本特征一般適用于電機(jī)。為了使電機(jī)的溫升不超過一定值，一方面減少電機(jī)中產(chǎn)生的損耗;另一方面是增加電機(jī)的散熱能力。

隨著單電機(jī)容量的不斷增加，改善冷卻系統(tǒng)和散熱能力以限制電機(jī)溫升已成為電機(jī)發(fā)展的主要問題之一。

當(dāng)電機(jī)在一定容量下正常運(yùn)行時(shí)，其溫升也是一定的。因此，只有規(guī)定了電機(jī)的溫升，電機(jī)的容量才有確切的意義。一般溫升計(jì)算的目的是檢查電機(jī)中幾個(gè)發(fā)熱元件的溫升是否超過允許的極限值，并留有必要的余量。

2電機(jī)溫升限度及關(guān)聯(lián)因素

當(dāng)電機(jī)在額定條件下長時(shí)間運(yùn)行，其溫度達(dá)到穩(wěn)定水平時(shí)，電機(jī)各部分溫升的允許極限值稱為溫升極限。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電機(jī)的溫升極限。

就繞組而言，溫升極限基本取決于其絕緣結(jié)構(gòu)允許的最高溫度和冷卻介質(zhì)的溫度，但也與測溫方法、繞組的傳熱散熱條件、允許熱流強(qiáng)度等因素有關(guān)。

電機(jī)繞組絕緣結(jié)構(gòu)所用材料的機(jī)械、電氣和物理性能會在溫度的作用下逐漸劣化。當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，保溫材料的特性會發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化，甚至最終失去保溫能力。在電氣技術(shù)中，電機(jī)和電器中的絕緣結(jié)構(gòu)或絕緣系統(tǒng)通常根據(jù)極端溫度分為幾個(gè)耐熱等級。如果絕緣結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)在相應(yīng)的溫度水平下長時(shí)間運(yùn)行，一般不會產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)男阅茏兓?。在具有一定耐熱等級的保溫結(jié)構(gòu)中，并不是所有的保溫材料都選擇相同的耐熱等級，而是通過模擬所用結(jié)構(gòu)的模型來綜合評價(jià)保溫結(jié)構(gòu)的耐熱等級。

絕緣結(jié)構(gòu)能在規(guī)定的極限溫度下工作，并能獲得經(jīng)濟(jì)的使用壽命。理論和實(shí)踐證明，保溫結(jié)構(gòu)的使用壽命與溫度呈指數(shù)關(guān)系，因此對溫度非常敏感。

出于某些特殊目的

電機(jī)，如其使用壽命并不要求很長，這時(shí)為了縮小電機(jī)的體積，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)數(shù)據(jù)來提高電機(jī)的允許極限溫度。

●冷卻介質(zhì)的溫度雖然隨所用的冷卻系統(tǒng)和冷卻介質(zhì)的不同而有所不同，但對目前采用的各種冷卻系統(tǒng)米說，冷卻介質(zhì)的溫度基本上取決于大氣溫度，并且在數(shù)值上和大氣溫度大體相同。但大氣溫度隨一年內(nèi)不同季節(jié)和地點(diǎn)而變化。

●測量溫度的方法不同，會造成測得的溫度與被測部件中最熱點(diǎn)溫度之間的差別也不同，而被測部件中最熱點(diǎn)的溫度才是判斷電機(jī)能否長期安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

●在海拔更高的地區(qū)，空氣比較稀薄，散熱條件較差，一臺電機(jī)在這種情況下運(yùn)行，其溫升要比海拔低的地區(qū)高。因此，在國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，當(dāng)電機(jī)使用地點(diǎn)的海拔高于試驗(yàn)地點(diǎn)的海拔時(shí)，其溫升限度(指試驗(yàn)值)應(yīng)按兩海拔之差每100米減去標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的1%計(jì)。反之，如試驗(yàn)地點(diǎn)高于使用地點(diǎn)，則溫升限度修正值應(yīng)為加上而不是減去。在上述修正計(jì)算中，低于1000米的海撥均算作1000米。

3特殊情況下應(yīng)關(guān)注的因素

在某些特殊情況下，電機(jī)繞組的溫升限度往往不完全取決于所用絕緣結(jié)構(gòu)的允許最高溫度，還要考慮其他一些因素。

●進(jìn)一步提高電機(jī)繞組的溫度一般意味著電機(jī)損耗的增大和效率的下降，這在經(jīng)濟(jì)上不一定合算。

●繞組溫度的提高(例如高于150℃時(shí))，可能引起軸承潤滑系統(tǒng)工作的困難等。

●對于帶換向器的電機(jī)，繞組溫度的提高(例如高于200℃時(shí))會引起換向的困難(同時(shí)還應(yīng)注意焊接工藝)。對于航空用的電機(jī)，這一點(diǎn)更為重要。

●繞組溫度的提高將引起某些相關(guān)零部件材料中的熱應(yīng)力的增大。

●其他，如對絕緣的介電性能、導(dǎo)體金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度等，都會帶來不利影響。

因此，在目前有些電機(jī)繞組雖然采用F級或H級的絕緣結(jié)構(gòu)，但其溫升限度常常仍按B級的規(guī)定值，這不但考慮到上述中某些因素，而且對于增加電機(jī)使用時(shí)的可靠性較為有利，并可延長電機(jī)使用壽命。

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