Како одредити температуру намотаја АЦ мотора по њиховом отпору

Мерење температуре намотаја током тестова загревања мотора

Температура намотаја се одређује испитивањем мотора за загревање. Испитивања грејања се изводе да би се одредила апсолутна температура или пораст температуре намотаја или делова мотора у односу на температуру расхладног медијума при називном оптерећењу. Електрични изолациони материјали који се користе у конструкцији електричних машина старе и постепено губе електричну и механичку чврстоћу. Брзина овог старења зависи углавном од температуре на којој изолација ради.

Бројним експериментима је утврђено да се трајност (век трајања) изолације смањује за половину ако је температура на којој ради 6-8 °Ц виша од границе за дату класу топлотне отпорности.

ГОСТ 8865-93 утврђује следеће класе отпорности на топлоту електричних изолационих материјала и њихове карактеристичне граничне температуре:

Класа отпорности на топлоту — И А Е Б Ф Х Ц Гранична температура, респективно — 90, 105, 120, 130, 155, 180, преко 180 гр. С

Испитивања загревања се могу изводити под директним оптерећењем и индиректним (грејање од губитака у језгру). Изводе се до утврђене температуре са практично непромењеним оптерећењем. Узима се у обзир стабилна температура, која се у року од 1 сата мења за највише: 1 °Ц.

Као оптерећење у тестовима загревања користе се различити уређаји, од којих су најједноставнији разне кочнице (папуче, траке итд.), Као и оптерећења које обезбеђује генератор који ради са реостатом.

Током испитивања загревања одређује се не само апсолутна температура, већ и пораст температуре намотаја изнад температуре расхладног медијума.

Табела 2 Максимална дозвољена повећања температуре делова мотора

Делови за електромоторе

Максимално дозвољено претходно повећање температуре, °Ц, са класом изолационог материјала отпорности на топлоту

Метода мерења температуре

А

Е

В

Ф

Х

Променљива струја намотаја мотора 5000 кВ-А и више или са дужином кућишта српа 1 м и више

60

70

80

100

125

Отпор или температура у детекторима распоређеним по жљебовима

Исто, али мање од 5000 кВ А или с дужина језгра 1м и више

50*

65*

70**

85**

105***

Термометар или копозиција

Намотаји шипке асинхроних ротор мотора

65

80

90

110

135

Термометар или копозиција

Клизни прстенови

60

70

80

90

110

Термометар или температура у звучницима

Језгра и други челични делови, контактни намотаји

60

75

80

110

125

Термометар

Исто, без одвајања контакта од намотаја

Пораст температуре ових делова не сме да пређе вредности које би створиле ризик од оштећења изолационих или других сродних материјала

* Приликом мерења методом отпора, дозвољена температура се повећава за 10 °Ц. ** Исто, на 15 °Ц. *** Исто, на 20 °Ц.

Као што се може видети из табеле, ГОСТ обезбеђује различите методе мерења температуре, у зависности од специфичних услова и делова машина које се мере.

Метода термометра се користи за одређивање температуре површине на месту примене. (површина кућишта, лежајеви, намотаји), температура околине и ваздух који улази и излази из мотора. Користе се живини и алкохолни термометри. У близини јаких наизменичних магнетних поља треба користити само алкохолне термометре, јер садрже живу индукују се вртложне струјеизобличење резултата мерења. За бољи пренос топлоте од чвора до термометра, резервоар последњег је умотан у фолију, а затим притиснут на загрејани чвор. За топлотну изолацију термометра на фолију се наноси слој вате или филца, тако да ова друга не пада у простор између термометра и загрејаног дела мотора.

Приликом мерења температуре расхладног медијума, термометар се мора ставити у затворену металну чашу напуњену уљем и штити термометар од топлоте зрачења коју емитују околни извори топлоте и сама машина и случајних струјања ваздуха.

Приликом мерења температуре спољашњег расхладног медијума налази се неколико термометара на различитим местима око испитиване машине на висини једнакој половини висине машине и на удаљености од 1 — 2 м од ње. Просечна аритметичка вредност очитавања ових термометара узима се као температура расхладног медијума.

Метода термоелемента, која се широко користи за мерење температуре, углавном се користи у машинама наизменичне струје. Термопарови се постављају у празнине између слојева калемова и на дну прореза, као и на другим тешко доступним местима.

За мерење температуре у електричним машинама обично се користе бакар-константан термопарови који се састоје од бакарних и константан жица пречника око 0,5 мм. У пару, крајеви термоелемента су залемљени заједно. Спојне тачке се обично постављају на место где је потребно мерити температуру („врући спој“), а други пар крајева је директно повезан са терминалима осетљивог миливолтметра. са високим унутрашњим отпором… На месту где се негрејани крај константанске жице повезује са бакарном жицом (на терминалу мерног уређаја или прелазном терминалу), формира се такозвани „хладни спој“ термоелемента.

На контактној површини два метала (константана и бакра) јавља се ЕМФ, пропорционалан температури на месту контакта, а на константану се формира минус, а на бакру плус. ЕМФ се јавља и на "врућим" и на "хладним" спојевима термоелемента.Међутим, пошто су температуре спојева различите, онда су и вредности ЕМФ-а различите, а пошто су у колу које формирају термоелемент и мерни уређај, ови ЕМФ-и усмерени једни према другима, миливолтметар увек мери разлику у ЕМФ-у. "врућих" и "хладних" спојева који одговарају температурној разлици.

Експериментално је утврђено да је ЕМФ термопара бакар-константан 0,0416 мВ на 1 °Ц температурне разлике између «врућег» и «хладног» споја. Сходно томе, скала миливолтметра може се калибрисати у степенима Целзијуса. Пошто термоелемент бележи само температурну разлику, да бисте одредили апсолутну температуру „врућег” споја, додајте температуру „хладног” споја мерену термометром на очитавање термоелемента.

Метода отпора — Одређивање температуре намотаја на основу њиховог једносмерног отпора се често користи за мерење температуре намотаја. Метода се заснива на добро познатом својству метала да мењају свој отпор у зависности од температуре.

Да би се одредио пораст температуре, мери се отпор завојнице у хладном и загрејаном стању и врше се прорачуни.

Треба имати на уму да од тренутка када се мотор искључи до почетка мерења, прође неко време, током којег калем има времена да се охлади. Због тога, да би се правилно одредила температура намотаја у тренутку гашења, односно у радном стању мотора, након искључивања машине, по могућности, у редовним интервалима (према штоперици), врши се неколико мерења. .Ови интервали не би требало да прелазе време од тренутка гашења до првог мерења. Мерења се затим екстраполирају цртањем Р = ф (т).

Отпор намотаја се мери методом амперметар-волтметар. Прво мерење се врши најкасније 1 минут након гашења мотора за машине снаге до 10 кВ, после 1,5 минута — за машине снаге 10-100 кВ и након 2 минута — за машине са снаге веће од 100 кВ.

Ако се прво мерење отпора изврши не више од 15-20 од тренутка искључења, тада се као отпор узима највеће од прва три мерења. Ако се прво мерење изврши више од 20 с након искључивања машине, тада се поставља корекција хлађења. Да бисте то урадили, направите 6-8 мерења отпора и направите графикон промене отпора током хлађења. На ординатној оси су уцртани одговарајући измерени отпори, а на апсциси време (тачно у размери) протекло од момента искључења електромотора до првог мерења, интервали између мерења и криве приказане на графикону као пуна линија. Ова крива се затим наставља улево, задржавајући природу своје промене, све док не пресече и-осу (приказано испрекиданом линијом). Сегмент дуж осе ординате од почетка тачке пресека са испрекиданом линијом одређује са довољном тачношћу жељени отпор намотаја мотора у врућем стању.

Главна номенклатура мотора инсталираних у индустријским предузећима укључује изолационе материјале класа А и Б.На пример, ако се материјал на бази лискуна класе Б користи за изолацију жлеба и за намотавање ПББ жице са памучном изолацијом класе А, онда мотор припада класи отпорности на топлоту. до класе А. Ако је температура расхладног медијума испод 40°Ц (стандарди за које су дати у табели), онда се за све класе изолације дозвољено повећање температуре може повећати за онолико степени колико је температура изолације расхладни медијум је испод 40 ° Ц, али не више од 10 ° Ц. Ако је температура расхладног медијума 40 — 45 ° Ц, тада се максимално дозвољено повећање температуре наведено у табели смањује за све класе изолационих материјала за 5 ° Ц, а на температурама расхладног медијума 45-50 ° Ц — на 10 ° Ц. Температура расхладног медијума се обично узима као температура околног ваздуха.

За затворене машине са напоном не већим од 1500 В, максимално дозвољено повећање температуре намотаја статора електромотора снаге мање од 5000 кВ или дужине језгра мање од 1 м, као и намотаја од штапни ротори при мерењу температура методом отпора могу се повећати за 5 ° Ц. Приликом мерења температуре намотаја методом мерења њиховог отпора одређује се средња температура намотаја. У стварности, када мотор ради, појединачне области намотаја имају тенденцију да имају различите температуре. Због тога је максимална температура намотаја, која одређује издржљивост изолације, увек нешто већа од просечне вредности.