Во избежание перегрева агрегата и его преждевременного выхода из строя необходимо знать, какая температура должна быть у электродвигателя того или иного типа.
Уровень допустимого нагрева зависит от класса нагревостойкости изоляции обмоток, которая является наименее теплостойкой частью конструкции. Он условно обозначается следующими маркерами:
Для перехода электродвигателя на более высокий класс требуется его капитальный ремонт.
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%.
www.szemo.ru
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°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.
www.kontaktor.su
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
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.
| Причины нагрева электродвигателя > |
| Следующая > |
elektro-blog.ru
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):
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:
Topfazaa.ru
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.
el-dvizhok.ru
