Kako določiti temperaturo navitij AC motorjev glede na njihov upor
Merjenje temperature navitja med preskusi ogrevanja motorja
Temperatura navitij se določi s preskusom ogrevanja motorja. Preskusi ogrevanja se izvajajo za določitev absolutne temperature ali dviga temperature navitja ali delov motorja glede na temperaturo hladilnega medija pri nazivni obremenitvi. Električni izolacijski materiali, ki se uporabljajo pri izdelavi električnih strojev, se starajo in postopoma izgubljajo svojo električno in mehansko trdnost. Hitrost tega staranja je odvisna predvsem od temperature, pri kateri izolacija deluje.
Številni poskusi so ugotovili, da se vzdržljivost (življenjska doba) izolacije zmanjša za polovico, če je temperatura, pri kateri deluje, 6-8 ° C višja od mejne vrednosti za določen razred toplotne odpornosti.
GOST 8865-93 določa naslednje razrede toplotne odpornosti električnih izolacijskih materialov in njihove značilne mejne temperature:
Razred toplotne odpornosti — Y A E B F H C Mejna temperatura oziroma — 90, 105, 120, 130, 155, 180, nad 180 gr. S
Preizkusi segrevanja se lahko izvajajo pod neposredno obremenitvijo in posredno (ogrevanje zaradi izgub jedra). Izvajajo se na določeno temperaturo s praktično nespremenjeno obremenitvijo. Upoštevana je stacionarna temperatura, ki se v 1 uri spremeni za največ: 1 °C.
Kot obremenitev pri ogrevalnih preskusih se uporabljajo različne naprave, od katerih so najenostavnejše različne zavore (čevlji, trakovi itd.), Pa tudi obremenitve, ki jih zagotavlja generator, ki deluje z reostatom.
Med preskusi ogrevanja se ne določa samo absolutna temperatura, temveč tudi dvig temperature navitij nad temperaturo hladilnega medija.
Tabela 2 Največja dovoljena povišanja temperature delov motorja
Deli za elektromotorje
Najvišje dovoljeno predhodno zvišanje temperature, ° C, pri razredu toplotne odpornosti izolacijskega materiala
Metoda merjenja temperature
A
E
V
F
H
Spremenljivi tok navitja motorjev 5000 kV-A in več ali z dolžino srpaste hiše 1 m in več
60
70
80
100
125
Upornost ali temperatura v detektorjih, razporejenih po utorih
Enako, vendar manj kot 5000 kV A ali s dolžino jedra 1 m in več
50*
65*
70**
85**
105***
Termometer ali koopozicija
Palična navitja asinhronih rotorskih motorjev
65
80
90
110
135
Termometer ali koopozicija
Drsni obroči
60
70
80
90
110
Termometer ali temperatura v zvočnikih
Jedra in drugi jekleni deli, kontaktne tuljave
60
75
80
110
125
Termometer
Enako, brez ločitve kontakta od navitij
Dvig temperature teh delov ne sme preseči vrednosti, ki bi povzročile nevarnost poškodb izolacijskih ali drugih sorodnih materialov
* Pri merjenju z uporovno metodo se dovoljena temperatura poveča za 10 ° C. ** Enako pri 15 ° C. *** Enako pri 20 ° C.
Kot je razvidno iz tabele, GOST zagotavlja različne metode merjenja temperature, odvisno od posebnih pogojev in delov strojev, ki jih je treba izmeriti.
Metoda termometra se uporablja za določanje površinske temperature na mestu nanašanja. (površina ohišja, ležaji, navitja), temperatura okolja in zrak, ki vstopa in izstopa iz motorja. Uporabljajo se živosrebrni in alkoholni termometri. V bližini močnih izmeničnih magnetnih polj je dovoljeno uporabljati le alkoholne termometre, saj vsebujejo živo srebro inducirajo se vrtinčni tokoviizkrivljanje merilnih rezultatov. Za boljši prenos toplote od vozlišča do termometra je posoda slednjega ovita v folijo in nato pritisnjena na ogrevano vozlišče. Za toplotno izolacijo termometra se na folijo nanese plast vate ali filca, da slednja ne pade v prostor med termometrom in segretim delom motorja.
Pri merjenju temperature hladilnega medija mora biti termometer nameščen v zaprti kovinski posodi, napolnjeni z oljem, ki ščiti termometer pred sevalno toploto, ki jo oddajajo okoliški viri toplote in sam stroj ter naključnimi zračnimi tokovi.
Pri merjenju temperature zunanjega hladilnega medija je več termometrov nameščenih na različnih točkah okoli pregledanega stroja na višini, ki je enaka polovici višine stroja in na razdalji 1-2 m od njega. Povprečna aritmetična vrednost odčitkov teh termometrov se vzame kot temperatura hladilnega medija.
Metoda termoelementa, ki se pogosto uporablja za merjenje temperature, se uporablja predvsem v izmeničnih strojih. Termoelementi so nameščeni v reže med plastmi tuljav in na dnu reže, pa tudi na drugih težko dostopnih mestih.
Za merjenje temperatur v električnih strojih se običajno uporabljajo bakreno-konstantanski termočleni, sestavljeni iz bakrenih in konstantanskih žic s premerom približno 0,5 mm. V paru so konci termoelementa spajkani skupaj. Stičišča so običajno nameščena na mestu, kjer je potrebno izmeriti temperaturo ("hot junction"), drugi par koncev pa je priključen neposredno na sponke občutljivega milivoltmetra. z visokim notranjim uporom… Na mestu, kjer se neogrevani konec žice iz konstantana poveže z bakreno žico (na priključku merilne naprave ali prehodnem priključku), nastane tako imenovani "hladni spoj" termočlena.
Na stični površini dveh kovin (konstantana in bakra) nastane EMF, sorazmeren s temperaturo na mestu stika, pri čemer se na konstantanu tvori minus, na bakru pa plus. EMF se pojavi na "vročih" in "hladnih" stičiščih termočlena.Ker pa so temperature spojev različne, so vrednosti EMF različne in ker so v tokokrogu, ki ga tvorita termočlen in merilna naprava, ti EMF usmerjeni drug proti drugemu, milivoltmeter vedno meri razliko v EMF "vročih" in "hladnih" stikov, ki ustrezajo temperaturni razliki.
Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da je EMF termoelementa baker-konstantan 0,0416 mV na 1 ° C temperaturne razlike med "vročim" in "hladnim" spojem. Skladno s tem je mogoče skalo milivoltmetra kalibrirati v stopinjah Celzija. Ker termočlen beleži samo temperaturno razliko, za določitev absolutne temperature "vročega" spoja dodajte temperaturo "hladnega" spoja, izmerjeno s termometrom, k odčitku termočlena.
Metoda upora — Določanje temperature navitij iz njihove enosmerne upornosti se pogosto uporablja za merjenje temperature navitij. Metoda temelji na dobro znani lastnosti kovin, da spreminjajo svojo odpornost glede na temperaturo.
Za določitev dviga temperature se izmeri upornost tuljave v hladnem in segretem stanju ter izvedejo izračuni.
Upoštevati je treba, da od trenutka, ko je motor izklopljen, do začetka meritev mine nekaj časa, v katerem ima tuljava čas, da se ohladi. Zato se za pravilno določitev temperature navitij v času izklopa, to je v delovnem stanju motorja, po izklopu stroja, če je mogoče, v rednih časovnih presledkih (glede na štoparico) izvede več meritev. .Ti intervali ne smejo presegati časa od trenutka izklopa do prve meritve. Meritve se nato ekstrapolirajo z risanjem R = f (t).
Upornost navitja se meri z metodo ampermetra-voltmetra. Prva meritev se izvede najpozneje 1 minuto po izklopu motorja za stroje z močjo do 10 kW, po 1,5 minute - za stroje z močjo 10-100 kW in po 2 minutah - za stroje z moč nad 100 kW.
Če se prva meritev upora ne izvede več kot 15-20 od trenutka odklopa, se kot upor upošteva največja od prvih treh meritev. Če se prva meritev opravi več kot 20 s po izklopu stroja, se nastavi korekcija hlajenja. Če želite to narediti, naredite 6-8 meritev upora in zgradite graf spremembe upora med hlajenjem. Na ordinatni osi so narisani pripadajoči izmerjeni upornosti, na abscisi pa čas (natančno v merilu), ki je pretekel od trenutka izklopa elektromotorja do prve meritve, intervali med meritvami in krivulja, prikazana na grafu. kot polna črta. Ta krivulja se nato nadaljuje v levo in ohranja naravo svoje spremembe, dokler ne preseka osi y (prikazano s črtkano črto). Segment vzdolž ordinatne osi od začetka presečišča s črtkano črto dovolj natančno določa želeni upor navitja motorja v vročem stanju.
Glavna nomenklatura motorjev, nameščenih v industrijskih podjetjih, vključuje izolacijske materiale razredov A in B.Na primer, če se za izolacijo utora in za navijanje žice PBB z bombažno izolacijo razreda A uporablja material na osnovi sljude razreda B, potem motor spada v razred toplotne odpornosti. v razred A. Če je temperatura hladilnega medija nižja od 40 ° C (standardi za to so podani v tabeli), potem se lahko za vse razrede izolacije dovoljeno povečanje temperature poveča za toliko stopinj, kot je temperatura hladilni medij je pod 40 ° C, vendar ne več kot 10 ° C. Če je temperatura hladilnega medija 40 - 45 ° C, se največje dovoljeno povečanje temperature, navedeno v tabeli, zmanjša za vse razrede izolacijskih materialov za 5 ° C, pri temperaturah hladilnega medija 45-50 ° C - pri 10 ° C. Temperatura hladilnega medija se običajno vzame kot temperatura okoliškega zraka.
Za zaprte stroje z napetostjo največ 1500 V je največje dovoljeno zvišanje temperature statorskih navitij elektromotorjev z močjo manj kot 5000 kW ali z dolžino jedra manj kot 1 m, pa tudi navitij iz palični rotorji pri merjenju temperatur z metodo upora se lahko povečajo za 5 ° C. Pri merjenju temperature navitij z metodo merjenja njihove upornosti se določi povprečna temperatura navitij. V resnici imajo med delovanjem motorja posamezna območja navitij običajno različne temperature. Zato je najvišja temperatura navitij, ki določa trajnost izolacije, vedno nekoliko višja od povprečne vrednosti.