电动机温升及其测量方法

　　不论那种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。拒资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。

　　高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，最为显著的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%~20%。

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电机的发热避免不了的想到了发热程度，涉及到电机发热程度的理论认识是：温升，温升限度、绝缘材料、绝缘结构，耐热等级等。因此，要认识和理解上面几个名词的含义，才能更好地注意和修正电机的发热程序。

1．温升 电机温升 温升限度

（1）某一点的温度与参考（或基准）温度之差称温升。也可以称某一点温度与参考温度之差。

（2）什么叫电机温升。电机某部件与周围介质温度之差，称电机该部件的温升。

（3）什么叫电机的温升限度。电机在额定负载下长期运行达到热稳定状态时，电机各部件温升的允许极限，称温升限度。电机温升限度，在国家标准GB755-65中作了明确规定，如附表所示。

在电机中一般都采用温升作为衡量电机发热标志，因为电机的功率是与一定温升相对应的。因此，只有确定了温升限度才能使电机的额定功率获得确切的意义。

2．绝缘材料 绝缘结构 耐热等级

（1）什么叫绝缘材料。用来使器件在电气上绝缘的材料称绝缘材料。

（2）什么叫绝缘结构。一种或几种绝缘材料的组合称绝缘结构。

（3）什么叫耐热等级。表示绝缘结构的最高允许工作温度，并在这样的温度下它能在预定的使用期内维持其性能，在允许的范围内及其所分的等级耐热等级。耐热等级分为Y级90℃、A级10℃、E级120℃、B级130℃、F级155℃、H级180℃和H级以上共七个等级。

从上所述，电机中不同耐热等级的绝缘材料有着不同的最高允许工作温度。所谓最高允许工作温度是指：在此温度下长期使用时，绝缘材料的物理、机械、化学和电气性能不发生显著恶性变化，如超过此温度，则绝缘材料的性能发生质变，或引起快速老化。因此，绝缘材料最高允许工作温度是根据它经济使用寿命确定的。从附表中可以看到，温升限度基本上取决于绝缘材料的等级，但也和温度的测量方法、被测部的传热和散热条件有关，取决于绝缘材料的最高允许工作温度。当周围冷却介质（例如空气）的最高温度确定后，就可根据绝缘材料的最高允许工作温度规定电机部件的温升限度。根据统计我国各地的绝对最高温度一般在 35～40℃之间，因此在标准中规定+40℃作为冷却介质的最高标准。

3．温度的测量

（1）冷却介质温度测量。所谓冷却介质是指能够直接或间接地把定子和转子绕组、铁心以及轴承的热量带走的物质；如空气、水和油类等。靠周围空气来冷却的电机，冷却空气的温度（一般指环境温度）可用放置在冷却空气进放电机途径中的几只膨胀式温度计（不少于2只）测量。温度计球部所处的位置，离电机 1～2m，并不受外来辐射热及气流的影响。温度计宜选用分度为0.2℃或0.5℃、量程为0～50℃为适宜。

（2）绕组温度的测量。电阻法是测定绕组温升公认的标准方法。1000kW以下的交流电机几乎都只用电阻法来测量。电阻法是利用电动机的绕组在发热时电阻的变化，来测量绕组的温度，具体方法是利用绕组的直流电阻，在温度升高后电阻值相应增大的关系来确定绕组的温度，其测得是绕组温度的平均值。冷态时的电阻（电机运行前测得的电阻）和热态时的电阻（运行后测得的电阻）必须在电机同一出线端测得。绕组冷态时的温度在一般情况下，可以认为与电机周围环境温度相等。这样就可以计算出绕组在热态的温度了。

（3）铁心温度的测量。定子铁心的温度可用几只温度计沿电机轴向贴附在铁心轭部测量，以测得最高温度。对于封闭式电机，温度计允许插在机座吊环孔内。铁心温度也可用放在齿低部的铜—康铜热电偶或电阻温度计测量。