電機溫度與溫升的
測量及
計算探討
電機溫度與溫升的測量及計算探討
電機繞組、軸承及其它部件，只有低于其最高允許工作溫度下使用，才能保證其經濟使用壽命和運行可靠性。《電氣時代》2001年第2期刊登的《溫度與溫升》值得學習和深思。筆者愿借題再探討有關認識。
電機的發熱避免不了的想到了發熱程度，涉及到電機發熱程度的理論認識是：溫升，溫升限度、絕緣材料、絕緣結構，耐熱等級等。因此，要認識和理解上面幾個名詞的含義，才能更好地注意和修正電機的發熱程序。
1．什么叫溫升 電機溫升 溫升限度
（1）某一點的溫度與參考（或基準）溫度之差稱溫升。也可以稱某一點溫度與參考溫度之差。
（2）什么叫電機溫升。電機某部件與周圍介質溫度之差，稱電機該部件的溫升。
（3）什么叫電機的溫升限度。電機在額定負載下長期運行達到熱穩定狀態時，電機各部件溫升的允許極限，稱溫升限度。電機溫升限度，在國家標準GB755-65中作了明確規定，如附表所示。
在電機中一般都采用溫升作為衡量電機發熱標志，因為電機的功率是與一定溫升相對應的。因此，只有確定了溫升限度才能使電機的額定功率獲得確切的意義。
2．絕緣材料 絕緣結構 耐熱等級
（1）什么叫絕緣材料。用來使器件在電氣上絕緣的材料稱絕緣材料。
（2）什么叫絕緣結構。一種或幾種絕緣材料的組合稱絕緣結構。
（3）什么叫耐熱等級。表示絕緣結構的最高允許工作溫度，并在這樣的溫度下它能在預定的使用期內維持其性能，在允許的范圍內及其所分的等級耐熱等級。耐熱等級分為Y級90℃、A級10℃、E級120℃、B級130℃、F級155℃、H級180℃和H級以上共七個等級。
從上所述，電機中不同耐熱等級的絕緣材料有著不同的最高允許工作溫度。所謂最高允許工作溫度是指：在此溫度下長期使用時，絕緣材料的物理、機械、化學和電氣性能不發生顯著惡性變化，如超過此溫度，則絕緣材料的性能發生質變，或引起快速老化。因此，絕緣材料最高允許工作溫度是根據它經濟使用壽命確定的。從附表中可以看到，溫升限度基本上取決于絕緣材料的等級，但也和溫度的測量方法、被測部的傳熱和散熱條件有關，取決于絕緣材料的最高允許工作溫度。當周圍冷卻介質（例如空氣）的最高溫度確定后，就可根據絕緣材料的最高允許工作溫度規定電機部件的溫升限度。根據統計我國各地的絕對最高溫度一般在35～40℃之間，因此在標準中規定+40℃作為冷卻介質的最高標準。
3．溫度的測量
（1）冷卻介質溫度測量。
所謂冷卻介質是指能夠直接或間接地把定子和轉子繞組、鐵心以及軸承的熱量帶走的物質；如空氣、水和油類等。靠周圍空氣來冷卻的電機，冷卻空氣的溫度（一般指環境溫度）可用放置在冷卻空氣進放電機途徑中的幾只膨脹式溫度計（不少于2只）測量。溫度計球部所處的位置，離電機1～2m，并不受外來輻射熱及氣流的影響。溫度計宜選用分度為0.2℃或0.5℃、量程為0～50℃為適宜。
（2）繞組溫度的測量。
電阻法是測定繞組溫升公認的標準方法。1000kW以下的交流電機幾乎都只用電阻法來測量。電阻法是利用電動機的繞組在發熱時電阻的變化，來測量繞組的溫度，具體方法是利用繞組的直流電阻，在溫度升高后電阻值相應增大的關系來確定繞組的溫度，其測得是繞組溫度的平均值。冷態時的電阻（電機運行前測得的電阻）和熱態時的電阻（運行后測得的電阻）必須在電機同一出線端測得。繞組冷態時的溫度在一般情況下，可以認為與電機周圍環境溫度相等。這樣就可以計算出繞組在熱態的溫度了。
（3）鐵心溫度的測量。
定子鐵心的溫度可用幾只溫度計沿電機軸向貼附在鐵心軛部測量，以測得最高溫度。對于封閉式電機，溫度計允許插在機座吊環孔內。鐵心溫度也可用放在齒低部的銅—康銅熱電偶或電阻溫度計測量。
