Как да определите температурата на намотките на променливотокови двигатели по тяхното съпротивление, онлайн
Статии за електрически ремонт и окабеляване
Как да определите температурата на намотките на променливотокови двигатели по тяхното съпротивление
Измерване на температурата на намотките при изпитване на електродвигателя за отопление
Температурата на намотките се определя при тестване на двигателя за отопление. Тестовете за нагряване са предназначени да определят абсолютната температура или повишаването на температурата на намотката или частите на електрическия двигател спрямо температурата на охлаждащата среда при номинално натоварване.Електрическите изолационни материали, използвани в конструкцията на електронни машини, стареят и постепенно губят електронна и механична якост. Скоростта на това стареене зависи главно от температурата, при която работи изолацията.
Безброй експерименти са установили, че дълготрайността (експлоатационният живот) на изолацията намалява наполовина, ако температурата, при която работи, е с 6-8 °C по-висока от границата за този клас топлоустойчивост.
GOST 8865-93 установява следните класове на топлоустойчивост на електроизолационните материали и съответните гранични температури за тях:
Клас на топлоустойчивост - Y A E B F H C Пределна температура, съответно - 90, 105, 120, 130, 155, 180, над 180 гр. СЪС
Отоплителните тестове могат да се извършват при специфичен товар и индиректно (отопление от основните загуби). Те се извършват до постоянна температура при почти постоянно натоварване. Температурата се счита за постоянна, ако се променя с по-малко от 1 °C за 1 час.
Различни устройства се използват като товари по време на нагревателни тестове, най-често срещаните от които са различни спирачки (обувка, лента и др.), Както и товари, осигурени от генератор, работещ с реостат.
По време на тестовете за нагряване се определя не само абсолютната температура, но и повишаването на температурата на намотките над температурата на охлаждащата среда.
Таблица 2 Максимално допустимо повишаване на температурата на частите на двигателя
Максимално допустимо повишаване на температурата, °C, с изолационни материали от клас на топлоустойчивост
Метод за измерване на температурата
AC намотки на двигатели 5000 kV-A и повече или с дължина на сърцевината от 1 m или повече
Индикатори за съпротивление или температура, поставени в жлебове
Същото, но по-малко от 5000 kVA или с дължина на сърцевината от 1 m или повече
температурен манометър или съпротивление
Родови намотки на ротори на асинхронни двигатели
температурен манометър или съпротивление
Температурен манометър или температурни индикатори
Ядра и други железни части в контакт с намотки
Същото, без контакт с намотките
Повишаването на температурата на тези части не трябва да надвишава стойности, които биха представлявали риск от повреда на изолационни или други съседни материали.
Както може да се види от таблицата, GOST предвижда различни методи за измерване на температурите, в зависимост от определени критерии и части от машините, които трябва да бъдат измерени.
Методът за измерване на температурата определя температурата на повърхността в точката на приложение (повърхността на корпуса, лагерите, краищата на намотките), температурата на средата и въздуха, влизащ и излизащ от двигателя. Използват се както живачни, така и алкохолни температурни уреди. В близост до силни променливи магнитни полета трябва да се използват само измервателни уреди за алкохол, тъй като в живака се индуцират вихрови токове, които изкривяват резултатите от измерването. ЗаЗа най-добър пренос на топлина от възела към температурния индикатор, резервоарът на последния се увива с фолио и след това се притиска към нагрятия възел. За топлоизолация на термометъра върху фолиото се полага слой вата или филц, така че да не попада в мястото между термометъра и нагряваната част на двигателя.
Когато измервате температурата на охлаждащата среда, температурният манометър трябва да се постави в затворена желязна чаша, пълна с масло и да предпазва температурния манометър от лъчиста топлина, излъчвана от околните топлинни източници и самата машина, и произволни въздушни потоци.
При измерване на температурата на външната охлаждаща среда се поставят няколко термометъра в различни точки около изследваната машина на височина, равна на половината от височината на машината, и на разстояние 1–2 m от нея. Температурата на охлаждащата течност се приема като средноаритметично от показанията на тези термометри.
Методът на термодвойката, широко използван за измерване на температури, се използва главно в машини с променлив ток. Термодвойките се поставят в жлебовете между слоевете на намотките и на дъното на жлеба, също и на други недостъпни места.
За измерване на температури в електронните машини обикновено се използват мед-константанови термодвойки, състоящи се от медни и константанови жици с диаметър около 0,5 mm. В една двойка краищата на термодвойката са запоени заедно. Точките на свързване обикновено се поставят в точката, където трябва да се измерва температурата („горещо съединение“), а втората двойка краища се свързва директно към клемите на чувствителен миливолтметър с огромно вътрешно съпротивление. На мястото, където незагрятият край на константановата жица е свързан към медния проводник (на клемата на измервателния уред или клемата на адаптера), т.нар.съединителна термодвойка.
На контактната повърхност на 2 метала (константан и мед) се появява ЕДС, пропорционална на температурата в точката на контакт, докато минус се появява на константан и плюс на мед. ЕМП се появява както на "горещия", така и на "студения" преход на термодвойката. Но тъй като температурите на преходите са различни, стойностите на ЕМП също са различни и тъй като във веригата, образувана от термодвойката и измервателното устройство, тези ЕМП са ориентирани един към друг, миливолтметърът винаги определя разликата в ЕМП на "горещите" и "студените" кръстовища, което е подходящо за температурната разлика.
Опитно е установено, че ЕМП на термодвойка мед-константан е 0,0416 mV на 1 °C от температурната разлика между "горещите" и "студените" преходи. В съответствие с това е възможно да се калибрира скалата на миливолтметъра в градуси по Целзий. Тъй като термодвойката записва само температурната разлика, за да се определи абсолютната температура на "горещия" преход, температурата на "студения" преход, измерена с температурен манометър, трябва да се добави към доказателствата за термодвойката.
Методът на съпротивление - определянето на температурата на намотките чрез тяхната устойчивост на постоянен ток често се използва за измерване на температурата на намотките. Методът се основава на добре известното свойство на металите да променят съпротивлението си в зависимост от температурата.
За да определите повишаването на температурата, измерете съпротивлението на намотката в студено и горещо състояние и направете изчисления.
Трябва да се отбележи, че от момента на изключване на двигателя до началото на измерванията минава определено време, през което намотката има време да се охлади. Следователно, за да се определи правилно температурата на намотките в момента на изключване, т.е. в работно състояние на двигателя, след изключване на машината, според възможностите, на равни интервали (чрез хронометър), няколкоизмервания. Тези интервали не трябва да надвишават времето от момента на изключване до първото измерване. След това те създават екстраполация на измерванията, като начертават R = f(t).
С помощта на метода на амперметър-волтметър се определя съпротивлението на намотката. Първото измерване се извършва не по-късно от 1 минута след изключване на двигателя за машини с мощност до 10 kW, след 1,5 минути за машини с мощност 10–100 kW и след 2 минути за машини с мощност над 100 kW.
Ако първото измерване на съпротивлението е направено след по-малко от 15 - 20 минути от момента на изключване, тогава за съпротивление се приема най-голямото от първите 3 измервания. Ако първото измерване е направено повече от 20 секунди след като машината е била изключена, тогава се прилага корекция за охлаждане. За да направите това, създайте 6 - 8 измервания на съпротивлението и изградете графика на конфигурацията на съпротивлението по време на охлаждане. По оста y се нанасят правилно измерените съпротивления, а по абсцисата се получава времето (с точност в мащаб) от момента на изключване на електродвигателя до първото измерване, интервалите между измерванията и кривата, показана на графиката като плътна линия. След това тази крива се продължава наляво, като се запазва естеството на нейната конфигурация, докато се пресече с оста y (изобразена с пунктирана линия). Сегментът по ординатната ос от началото до пресечната точка с пунктираната линия определя с достатъчна точност желаното съпротивление на намотката на двигателя в горещо състояние.
Основната гама от двигатели, инсталирани в промишлени предприятия, съдържа изолационни материали от класове А и В. Например, ако за изолация на жлебовете се използва материал на базата на слюда от клас В, а за намотка се използва PBB тел с памучна изолация от клас А, тогава двигателят принадлежи към клас А по отношение на устойчивост на топлина.Ако температурата на охлаждащата среда е под 40 ° C(стандартите за които са дадени в таблицата), тогава за всички класове изолация допустимите повишения на температурата могат да бъдат увеличени с толкова градуса, колкото температурата на охлаждащата среда е под 40 ° C, но по-малко от 10 ° C. Ако температурата на охлаждащата среда е 40-45 ° C, тогава максимално допустимите повишения на температурата, посочени в таблицата, се намаляват за всички класове изолационни материали с 5 ° C, а при температури на охлаждащата среда 45-50 ° C - с 10 ° C. Температурата на околния въздух обикновено се приема като температура на охлаждащата среда.