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振动电机升温原因及故障排除

大家都知道衡量振动电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”,当“温升”突然增大或超过工作温度时,说明振动电机已发生故障。下面就一些基本概念进行讨论。

1、绝缘材料的绝缘等级 

绝缘材料按耐 热 能力分为y、a、e、b、f、h、c7个等级,其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。 

所谓绝缘材料的极限工作温度,系指振动电机在设计预期寿命内,运行时绕组绝缘中热点的温度。根据经验,a级材料在105℃、b级材料在130℃的情况下寿命可达10年,但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值,因此一般寿命在15~20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度,则绝缘的老化加剧,寿命大大缩短。所以振动电机在运行中,温度是寿命的主要因素之一。 

2、 温升 

温升是振动电机与环境的温度差,是由振动电机发热引起的。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,还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。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时就会破坏平衡,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,所以说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。 

3、 温升与气温等因素的关系 

对于正常运行的振动电机,理论上在额定负荷下其温升应与环境温度的高低无关,但实际上还是受环境温度等因素影响的。

(1) 当气温下降时,正常振动电机的温升会稍许减少。 这是因为绕组电阻r下降,铜耗减少。温度每降1℃,r约降0.4%。

(2) 对自冷振动电机,环境温度每增10℃,则温升增加1.5~3℃。这是因为绕组铜损随气温上升而增加。所以气温变化对大型振动电机和封闭振动电机影响较大。 

(3) 空气湿度每高10%,因导热改 善,温升可降0.07~0.38℃,平均为0.19℃。 

(4) 海拔以1 000 m为标准,每升100 m,温升增加温升极限值的1%。

YZS系列振动电机.jpg

4 、极限工作温度与允许工作温度 

通常说a级的极限工作温度为105℃,a级的允许工作温度是90℃。那么,极限工作温度与允许工作温度有何不同?其实,这与测量方法有关,不同的测量方法,其反映出的数值不同,含义也不一样。 

(1) 温度计法 其测量结果反映的是绕组绝缘的局部表面温度。这个数字平均比绕组绝缘的实际温度即“热点”低15℃左右。该法简单,在中、小振动电机现场应用最广。

(2) 电阻法 其测量结果反映的是整个绕组铜线温度的平均值。该数比实际温度按不同的绝缘等级降低5~15℃。该法是测出导体的冷态及热态电阻,按有关公式算出平均温升。

(3) 埋置温度计试验时将铜或铂电阻温度计或热电偶埋置在绕组、铁心或其它需要测量预期温度高的部件里。其测量结果反映出测温元件接触处的温度。大型振动电机常采用此法来监视电机的运行温度。 

各种测量方法所测量到的温度与实际温度都有一定差值,因此需将绝缘材料的“极限工作温度”减去此差值才是“允许工作温度”。 

5、振动电机各部位的温度限度 

(1) 与绕组接触的铁心温升(温度计法)应不超过所接触的绕组绝缘的温升限度(电阻法),即a级为60℃,e级为75℃,b级为80℃,f级为100℃,h级为125℃。

(2) 滚动轴承温度应不超过95℃,滑动轴承的温度应不超过80℃。因温度太高会使油质发生变化和破坏油膜。 

(3) 机壳温度实践中往往以不烫手为准。

(4) 鼠笼转子表面杂散损耗很大,温度较高,一般以不危及邻近绝缘为限。可预先刷上不可逆变色漆来估计。 

6、振动电机发热故障的排除 

振动电机温度超过工作温度或温升超过规定或温升虽然未超过规定,但在低负荷时温升突然增大时,说明振动电机有故障,其判断和排除方法是: 

(1) 在额定负荷下温升未超过温升限度,仅由于环境温度超过40℃,而使振动电机温度超过允许工作温度。这种现象说明电机本身是正常的。解决的办法是用人工方法使环境温度下降,如办不到,则须减负载运行。 

(2) 在额定负载下温升超出铭牌规定。

不管什么情况,振动电机有故障,须停机检查,特别对温升突然变大更要注意。其外部原因有:电网电压太低或线路压降太大(超过10%),负载太重(超过10%),振动电机与机械配合不当;内部原因有:单相运行、匝间短路、相间短路、定子接地、风扇损坏或未固紧、风道阻塞、轴承损坏,定转子相擦、电机与电缆接头发热(特别是铜铝或铝铝连接)、振动电机受腐蚀或受潮等。此外,从理论上讲电机均可正反转,但有些电机的风扇有方向性,如反了,温升会超出许多。总之,须针对各种具体情况,排除故障。