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我國防爆電機溫度試驗方法的介紹
發布時間:2010.04.04

    以連續工作制(S1工作制)電機作為介紹對象,由于電機隔爆外殼能承受通過外殼任何接合面或結構間隙滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不損壞,而且不會引起外部的爆炸性氣體混合物的點燃危險,所以該類型電機表面溫度測試位置局限在電機機座外表面及軸承外圈處。而其他防爆類型電機,如增安型或無火花型電機外殼不具備隔爆外殼的保護特性,其最高表面溫度測試位置還應增加電機轉子表面的測試。通常情況下,由于電機內外導熱和散熱性能的差異,轉子表面溫度明顯高于機座外表面溫度,因此,這兩種防爆類型的電機最高表面溫度主要取決于轉子表面溫度。
    我們經常選用的電機溫度測量方法主要有如下四種:①溫度計法;②電阻法;③埋置檢溫計法;④粘貼測溫紙法。

    這里所介紹的溫度試驗采用上述第一種方法,溫度傳感器為實驗室較容易制作、價格低、校準方便的銅-康銅熱電偶,該熱點偶分度號為T型,測試溫度范圍在- 200~400 ℃之間。它可把溫度信號直接變成按一定規律變換的弱電壓信號,通過一塊或兩塊A/D轉換卡,與PC機直接相連,使用專門配套溫度測試軟件,即可同時測試8點或16點不同位置的溫度,并在微機顯示器上直接顯示所有測試點當前和歷史記錄的溫度數值或溫度曲線。該A/D轉換卡為智能ISA總線,具有光耦隔離、抗干擾能力強、精度高(±0.05%)、可靠性高等特點。由于溫度場和溫度傳感器的熱慣性較大,因此,采集轉換一組數據最小間隔設置為3 s即可滿足大多數的測試要求,對于電機溫度試驗也是適用的。
    電機在進行溫度試驗前,首先測取三相繞組在實際冷態下的直流電組,并記錄當時電機繞組端部或鐵芯的溫度,可把此作為實際冷態下的繞組溫度;再固定好電機及轉矩轉速傳感器,接好電機電源線和各種電測試信號線,保證被試電機能正常運轉和監控等;然后在電機機座外表面適當選取7個可能出現較高溫度的位置,根據經驗,這些測點位置一般在電機靠近吊環附近的圓周表面上,并且多出現在電機驅動端,另外在電機驅動端的軸承外蓋附近選取一個軸承可能出現較高溫度的位置,分別在這8個測試點位置固定好已校正過的熱電偶端部,熱電偶埋入時應注意與被測點表面緊密接觸,并用絕緣膠布或其他保護措施覆蓋住熱電偶前端的測溫部分,以免受周圍環境冷卻氣體的影響;最后把所有熱電偶的測試線用一個"D"型2 5針標準插座連接,直接把該插座接到A/D轉換接口板上即可,此時就可用溫度測試軟件測試電機表面溫度了。
    電機溫度達到熱穩定前,可把溫度測試軟件的溫度測試間隔設置較大些,如設置成10、15 m in或更長時間都可,這樣所采集的溫度數據便于察看和對比。當電機溫度穩定后,電機斷電瞬間之前,一般情況下必須把溫度測試軟件的溫度測試間隔設置較小些,否則斷點后電機外殼表面的溫度驟升,但溫度測試軟件就可能在此時間內未捕捉到可能出現的最高溫度值,而電機表面溫度又緩慢地降下來了,為避免此現象的發生,應把溫度測試間隔設置為5~1 0 s為好,對于某些電機正常運行時不帶風扇,或者電機斷電后外殼表面溫度變化不明顯的電機,也可把溫度測試間隔適當調大些,這都可根據具體情況進行相應的設置,而不可漏掉可能出現的最高溫度。
    根據防爆標準關于溫度試驗的要求,電機進行溫度試驗前的所有準備工作完成后,對其施加 0.9倍的額定電壓,保持額定頻率不變,并利用轉矩轉速傳感器監測電機輸出功率為額定功率,保持該運行狀態直至電機溫升達到熱穩定狀態為止。為了縮短試驗時間,可在試驗開始時適當過載。電機斷電后要繼續測試其表面溫度,直到電機表面溫度逐漸緩慢下降以后,就可以停止溫度試驗。在整個溫度試驗當中,溫度測試軟件記錄了多組數據,而該軟件能自動找出試驗中的最高溫度值,且能打印出整個過程的溫度曲線,便于試驗人員分析和匯總。

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