电机温升的定义是电动机带载荷运行以后,在按规定条件运行的时间内,所测得的最高温度减去周围环境温度之差。通俗来说就是电动机与环境的温度差。
温升是由电动机发热引起的。一方面运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损,绕组通电后会产生铜损,还有其他杂散损耗。这些都会使电机温度升高。另一方面电动机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态,温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少就会破坏平衡,使温度继续上升,扩大温差,则增加散热,在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了,所以温升是电机设计及运行中的一项重要指标,标志着电机的发热程度。在运行中,如果电机温升突然增大,说明电机有故障,或风道阻塞,或负荷太重。
电动机绝缘等级的划分依据是电动机所用绝缘材料的允许极限温度。有Y、A、E、B、F、H、C7个等级如下表:
各种绝缘材料最高允许温度与温升(按环境温度40℃计算)
绝缘等级 | Y | A | E | B | F | H | C |
最高允许温度 | 90 | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 | 180以上 |
最高允许温升 | 50 | 65 | 80 | 90 | 115 | 140 | 140以上 |
绝缘材料 | 未经浸透处理的棉纱、丝、纸等 | 用绝缘漆处理过的棉纱、丝、纸等 | 含有有机材料所组成的绝缘制品,如聚脂薄膜、环氧树脂、聚乙烯、胶纸板等 | 云母、石棉、玻璃纤棉、玻璃纤 | 云母、石棉等用有机合成胶做黏合剂的制品 | 硅有机材料或用硅有机材料做黏合剂的云母、石棉、玻璃纤维等制品 | 玻璃、陶瓷、石英等无机材料 |
电动机寿命主要取决于绝缘老化,当其电气强度与机械强度达到极值时便不能再工作。绝缘老化机理在低电压与高电压时有所差别。低电压绝缘材料主要为热老化:高电压绝缘材料主要为电老化(包括电晕、电离、电解)。其次取决于高温腐蚀。电动机超载荷运行,温升会增加,每增加8~10℃,电动机寿命降低约20%。