1.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱
電動(dòng)機(jī)工作時(shí),其內(nèi)部主要存在鐵損耗、銅損耗及機(jī)械損耗,這些損耗是以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來(lái)的,使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載和轉(zhuǎn)速一定時(shí),其內(nèi)部的發(fā)熱量在單位時(shí)間內(nèi)是恒定的。電動(dòng)機(jī)工作時(shí),其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量有兩方面的作用,一方面由電動(dòng)機(jī)吸收使其本身的溫度升高,另一方面向周圍環(huán)境散熱??梢杂靡韵鹿奖硎具@一熱平衡關(guān)系
發(fā)熱量=吸熱量+散熱量
電動(dòng)機(jī)溫度的升高,就產(chǎn)生了與周圍環(huán)境的溫度差。我們將電動(dòng)機(jī)本身的溫度與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度(40oC)的差值稱為溫升。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的溫度升高到某一數(shù)值時(shí),電動(dòng)機(jī)內(nèi)部所增加的發(fā)熱量全部向周圍環(huán)境散發(fā),電動(dòng)機(jī)本身的溫度不再升高,即溫度達(dá)到了穩(wěn)定值。電動(dòng)機(jī)的溫度達(dá)到穩(wěn)定值時(shí)的狀態(tài)稱為熱穩(wěn)定狀態(tài),對(duì)應(yīng)的溫度值稱為穩(wěn)態(tài)溫度,對(duì)應(yīng)的溫升稱為穩(wěn)態(tài)溫升。
熱時(shí)間常數(shù)T只與電動(dòng)機(jī)的體積和本身結(jié)構(gòu)有關(guān),它的大小反映了電動(dòng)機(jī)達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)前的溫升變化速度。T越小,溫升變化越快;T越大,溫升變化越慢。
根據(jù)式可以作出電動(dòng)機(jī)發(fā)熱過程的溫升變化曲線??梢?,電動(dòng)機(jī)的溫升是按指數(shù)規(guī)律變化的。
曲線1對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)初始溫升為零的情況,即溫升從電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)開始升高。曲線2對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)初始溫升不為零的情況,即溫升從電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增加時(shí)開始升高。由圖7.1看出,發(fā)熱過程開始時(shí),初始溫升較小,即電動(dòng)機(jī)與周圍環(huán)境的溫度差較小,向周圍環(huán)境散發(fā)的熱量較少,電動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量大部分被電動(dòng)機(jī)吸收,使電動(dòng)機(jī)的溫升增加較快。初始溫升越小,溫升增加得越快。隨著溫升的增加,電動(dòng)機(jī)與周圍環(huán)境的溫度差逐步增大,向周圍環(huán)境散發(fā)的熱量隨之逐步增加,使電動(dòng)機(jī)的溫升增加速度逐步減慢。如此一直到使電動(dòng)機(jī)的溫升達(dá)到穩(wěn)定值,發(fā)熱過程結(jié)束。
在構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的所有材料中,絕緣材料的耐熱性能是最差的,而絕緣材料又是電動(dòng)機(jī)中最重要的材料之一。電動(dòng)機(jī)工作時(shí),如果絕緣材料因溫度過高而損壞,那么電動(dòng)機(jī)的繞組中將出現(xiàn)匝間或相間短路現(xiàn)象,使電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行,甚至被燒毀。各種絕緣材料的耐熱性能不盡相同。為使電動(dòng)機(jī)能達(dá)到正常的使用年限(約為20年),規(guī)定了各種絕緣材料的工作溫度不能超過某一數(shù)值,即不能超過允許的最高工作溫度值。通常將各種絕緣材料對(duì)應(yīng)的允許最高工作溫度值用絕緣材料等級(jí)來(lái)表示,電動(dòng)機(jī)有A,E,B,F(xiàn),H等五級(jí)。
電動(dòng)機(jī)工作時(shí),如果其內(nèi)部溫度超過絕緣材料允許的最高工作溫度值時(shí),絕緣材料的老化速度將加快。超過的溫度差值越大,絕緣材料的老化速度越快。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的溫度太高時(shí),絕緣材料將被燒壞。
