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維修技術(shù)
電機絕緣等級如何劃分?
內容簡(jiǎn)介:電機的絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H、C 7個(gè)等級,其極限工作溫度分別為90、105、 120、130、155、180、及180℃以上。
一到夏季,電工們?yōu)殡妱?dòng)機過(guò)熱而煩惱。但大家都知道衡量電動(dòng)機發(fā)熱程度是用“溫升”而不是用“溫度”。一些初學(xué)者為此在實(shí)踐中提出了各種問(wèn)題。 
例如一臺A級絕緣的電動(dòng)機,溫升限度為50℃,那么: 
1、當氣溫為15℃而繞組溫度為80℃時(shí),電動(dòng)機能否繼續運行?一種回答是,當然行:理由是 :雖然溫升超過(guò)了50℃達65℃,但繞組溫度并未超過(guò)A組絕緣的最高允許工作溫度90℃。而另一種回答是不行,因為溫升超過(guò)了。 
2、當氣溫為45℃(如夏季露天或高溫車(chē)間)而電動(dòng)機繞組溫度為95℃時(shí)。電動(dòng)機能否繼續運行?同樣有兩種意見(jiàn):一說(shuō)不行,而另一說(shuō)可以。后者理由是銘牌上不是說(shuō)溫升限度為50℃ 嗎?并未超過(guò)此值。類(lèi)似上述問(wèn)題的產(chǎn)生都是由于對溫升、溫度、絕緣的耐熱及發(fā)熱與散熱的平衡等沒(méi)有明確的概念所致。 
一、絕緣材料的耐熱等級 
電機的絕緣材料按耐熱能力分為Y、A、E、B、F、H、C 7個(gè)等級,其極限工作溫度分別為90、105、 120、130、155、180、及180℃以上。 
所謂電機絕緣材料的極限工作溫度,系指電動(dòng)機在設計預期壽命內,運行時(shí)繞組絕緣中最熱點(diǎn)的溫度。根據經(jīng)驗,A級材料在105℃、B級材料在130℃的情況下壽命可達10年,但在實(shí)際情況下環(huán)境溫度和溫升均不會(huì )長(cháng)期達設計值,因此一般壽命在15~20年。如果運行溫度長(cháng)期超過(guò)材料的極限工作溫度,則絕緣的老化加劇,壽命嚴重縮短。所以電動(dòng)機在運行中,溫度是壽命的主要因素之一。 
二、溫升 
溫升是電動(dòng)機與環(huán)境的溫度差,是由電動(dòng)機發(fā)熱引起的。運行中的電動(dòng)機鐵心處在交變磁場(chǎng)中會(huì )產(chǎn)生鐵損。繞組通電后會(huì )產(chǎn)生銅損。還有其他雜散損耗等。這些都會(huì )使電動(dòng)機溫度升高。另一方面電動(dòng)機也會(huì )散熱,當發(fā)熱與散熱相等時(shí)即達到平衡狀態(tài),溫度不再上升而穩定在一個(gè)水平上。當發(fā)熱增加或散熱減少時(shí)就會(huì )破壞平衡,使溫度繼續上升,擴大溫差 ,則增加散熱,在另一個(gè)較高的溫度下達到新的平衡。但這時(shí)的溫差即溫升已比前增大了。 所以說(shuō)溫升是電動(dòng)機設計及運行中的一項重要指標,標志著(zhù)電動(dòng)機的發(fā)熱程度。在運行中, 如電動(dòng)機溫升突然增大,說(shuō)明電動(dòng)機有故障,風(fēng)道阻塞或負荷太重。 
三、溫升與氣溫等因素的關(guān)系 
由于各地各時(shí)的環(huán)境溫度不相同,因此必須規定標準的環(huán)境溫度。我國早期設計的電動(dòng)機均采用35℃,而從1965年后設計的J2、JO2和Y系列電動(dòng)機則用40℃。 
對于正常運行的電動(dòng)機,在額定負荷下其溫升應與環(huán)境溫度的高低無(wú)關(guān),且當環(huán)境溫度低于40℃(或35℃)時(shí),其運行溫升也不允許超出銘牌額定值。如一臺正在運行的A級絕緣電動(dòng)機 ,當環(huán)境溫度降到10℃時(shí),并不意味著(zhù)溫升允許擴大到80℃。有人認為只要繞組溫度不超過(guò)規定的90℃即可。這不全對,如負荷未增加,而溫升達到80℃,這說(shuō)明電動(dòng)機本身出了故障 。 
那么,額定負載下運行的電動(dòng)機溫升是否與氣溫等因素毫無(wú)關(guān)系呢:不!是稍有影響的。 
1、氣溫下降時(shí),正常電動(dòng)機的溫升會(huì )稍許減少。這是因為繞組電阻R下降,銅耗減少。溫度每降1℃,R約降0.4%。
2、自冷電動(dòng)機的環(huán)境溫度每增10℃,則溫升增1.5~3℃。這是因為繞組銅損隨氣溫上升而增加。氣溫變化對大型電動(dòng)機和封閉電動(dòng)機影響較大。 
3、空氣濕度升高10%,因導熱改善,溫升可降0.07~0.38℃,平均為0,19℃。 
4、海拔以1000m為標準,每升100m,溫升增加溫升極限值的1%。 
四、極限工作溫度與最高工作溫度 
細心人會(huì )看出矛盾:為什么一會(huì )兒說(shuō)A級的極限工作溫度為105℃,一會(huì )兒又說(shuō)A級的最高允許工作溫度是90℃呢?這與測量方法有關(guān)。不同的測量方法,其反映出的數值不同,含義也不一樣。 
1、溫度計法其測結果反映的是繞組絕緣的局部表面溫度。這個(gè)數字平均比繞組絕緣的實(shí)際最高溫度即“最熱點(diǎn)”低15℃左右。該法最簡(jiǎn)單,在中、小電動(dòng)機現場(chǎng)應用最廣。對低電阻繞組,此法比電阻法準確。由于水銀溫度計在交變磁場(chǎng)中會(huì )因渦流損耗發(fā)熱,故在交流電動(dòng)機中使用酒精溫度計。 
2、電阻法 其測量結果反映的是整個(gè)繞組銅線(xiàn)溫度的平均值。該數比實(shí)際最高溫度按不同 的絕緣等級降低5~15℃。該法是測出導體的冷態(tài)及熱態(tài)電阻,按有關(guān)公式算出平均溫升。 
3、埋置檢測溫度計試驗時(shí)將銅或鉑電阻溫度計或熱電偶埋置在繞組、鐵心或其他需要測量預期溫度最高的部件里。其測量結果反映出測溫元件接觸處的溫度。大型電動(dòng)機常采用此法來(lái)監視電動(dòng)機的運行溫度。在100~200℃范圍內銅或鉑電阻溫度計較準確,而熱電偶不常用 。 
另外,封閉扇冷式電動(dòng)機用電阻法測得的溫度比溫度計法測得的高0~15%;防護式高10%~2 0%。而電阻法與預埋銅電阻檢溫計相差±5%。 
綜上所述,各種測量方法所測量到的溫度與實(shí)際最高溫度都有差值,不能真正反映出絕緣材料的實(shí)際最高溫度,因此需將絕緣材料的“極限工作溫度”減去此差值才是“最高允許工作溫度”。 
五、電動(dòng)機各部位的溫度限度 
1、與繞組級接觸的鐵心溫升(度計法)應不超過(guò)所接觸的繞組絕緣的溫升限度(電阻法),即A級為60℃,E級為75℃,B級為80℃,F級為100℃,H級為125℃。對于封閉式電動(dòng)機,溫度計可插入機座的吊環(huán)螺孔與鐵心接解。 
2、滾動(dòng)軸承溫度應不超過(guò)95℃,滑動(dòng)軸承的溫度應不超過(guò)80。因溫度太高會(huì )使油質(zhì)發(fā)生變化和破壞油膜。溫度計應插近滾珠軸承外圈或滑動(dòng)軸承下軸瓦。如測軸承蓋溫度,其值比外圈低15%~25%。如測油池上層油溫,其值比軸瓦低15℃。 
3、機殼溫度實(shí)踐中往往以不燙手為準。 
4、鼠籠轉子表面雜散損耗很大,溫度較高,一般以不危及鄰近絕緣為限。可預先刷上不可 逆變色漆來(lái)估計。 
六、故障的排除 
當發(fā)生下列任一種情況時(shí),說(shuō)明電動(dòng)機有故障: 
1、溫度超過(guò)最高工作溫度。 
2、溫升超過(guò)規定或溫升雖然未超過(guò)規定,但在低負荷時(shí)溫升突然增大。 
這兩類(lèi)故障的判斷和排除方法是: 
    1、在額定負荷下溫升未超過(guò)溫升限度,僅由于環(huán)境溫度超過(guò)40℃而使電動(dòng)機溫度超過(guò)最大允許工作溫度。這種現象說(shuō)明電動(dòng)機本身是正常的。解決的辦法是用人工方法使環(huán)境溫度下降,如辦不到,則必須減負荷運行。 
    2、在額定負載下溫升超出銘牌規定。不管什么情況,均屬有故障,必須停機檢查,特別對 溫升突然變大更要注意。其外部原因有:電網(wǎng)電壓太低或線(xiàn)路壓降太大(超過(guò)10%),負載太重(超過(guò)10%),電動(dòng)機與機械配合不當;內部原因有;單相運行、匝間短路、相間短路、定子接地、風(fēng)扇損壞或未緊固、風(fēng)道阻塞、軸承損壞,定轉子相擦、電動(dòng)機與電纜接頭發(fā)熱(特別是銅鋁或鋁鋁連接)、電動(dòng)機受腐蝕或受潮等。此外,從理論上講電動(dòng)機均可正反轉,但有些電動(dòng)機的風(fēng)扇有方向性,如反了,溫升會(huì )超出許多。總之,必須針對各種具體情況,排除故障。
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西瑪電機維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機本身如果過(guò)載,欠壓過(guò)壓,都會(huì )引起電機繞組故障。這不僅會(huì )對影響電機的使用效率,也會(huì )對我們的人身安全造成一定的威脅。電機維修在這個(gè)時(shí)候就顯得尤為重要。
三相異步電動(dòng)機故障檢測方法
  三相異步電動(dòng)機故障診斷三相異步電動(dòng)機應用廣泛,但通過(guò)長(cháng)期運行后,會(huì )發(fā)生各種故障。三相異步電動(dòng)機可通過(guò)看、聽(tīng)、聞、摸4種方法來(lái)及時(shí)預防和排除故障,保證電動(dòng)機的安全運行。
電機軸承維護與保養
  軸承的溫度隨著(zhù)軸承運轉開(kāi)始慢慢上升,1-2小時(shí)后達到穩定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機器的熱容量,散熱量,轉速及負載而不同。如果潤滑、安裝部合適,則軸承溫都會(huì )急驟上升,會(huì )出現異常高溫,這時(shí)必須停止運轉,采取必要的防范措施。
電機絕緣詳解:絕緣材料、絕緣等級、絕緣常見(jiàn)故障等。
  電機從繞制線(xiàn)圈開(kāi)始,直到裝配出成品都牽涉到絕緣工藝。電機絕緣一直是電機生產(chǎn)中的重要環(huán)節。根據生產(chǎn)經(jīng)驗電機絕緣結構一旦確定后,電磁線(xiàn)、引出線(xiàn)、軸絕緣、槽絕緣、匝間絕緣、接線(xiàn)板等部件,若選用得當,一般較少出故障。
三相異步電動(dòng)機正反轉原理,及調整方法。
  對普通三相異步電動(dòng)機,改變輸入電動(dòng)機的三相電源相序,就可改變電動(dòng)機的旋轉方向。正反轉控制線(xiàn)路就是基于這一原理設計。改變接入電動(dòng)機三相電源相序的最簡(jiǎn)單的辦法,就是調換其中兩相線(xiàn)的位置。正反轉控制線(xiàn)路一般都是基于這一方法。一種最簡(jiǎn)單的控制線(xiàn)路是使用倒順開(kāi)關(guān)直接使電動(dòng)機作正反轉,但其只適用于電動(dòng)機容量較小、正反轉不很頻繁的場(chǎng)合。
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