1、電機發熱溫度標準通常我們衡量電機發熱程度是采用“溫升”而不是用“溫 度”，當“溫升”突然增大或超過最高工作溫度時，說明電 機已發生故障。下面就一些基本概念進行討論。1絕緣材料的絕緣等級絕緣材料按耐熱能力分為 Y、A、E、B、F、H、C 7 個等級，其極限工作溫度分別為 90、105、120、130、155、 180 C、及 180 c 以上。所謂絕緣材料的極限工作溫度，系指電機在設計預期壽 命內，運行時繞組絕緣中最熱點的溫度。根據經驗，A級材料在105C、B級材料在130c的情況下壽命可達 10年，但 在實際情況下環境溫度和溫升均不會長期達設計值，因此一 般壽命在1520年。如果運行溫度長期超

2、過材料的極限工 作溫度，則絕緣的老化加劇，壽命大大縮短。所以電機在運 行中，溫度是壽命的主要因素之一。2溫升溫升是電機與環境的溫度差，是由電機發熱引起的。運 行中的電機鐵芯處在交變磁場中會產生鐵損，繞組通電后會 產生銅損，還有其它雜散損耗等。這些都會使電機溫度升高。 另一方面電機也會散熱。當發熱與散熱相等時即達到平衡狀 態，溫度不再上升而穩定在一個水平上。當發熱增加或散熱 減少時就會破壞平衡，使溫度繼續上升，擴大溫差，則增加散熱，在另一個較高的溫度下達到新的平衡。但這時的溫 差即溫升已比以前增大了，所以說溫升是電機設計及運行中 的一項重要指標，標志著電機的發熱程度，在運行中，如電 機溫升突然增

3、大，說明電機有故障，或風道阻塞或負荷太重。3溫升與氣溫等因素的關系對于正常運行的電機，理論上在額定負荷下其溫升應與 環境溫度的高低無關，但實際上還是受環境溫度等因素影響 的。(1)當氣溫下降時，正常電機的溫升會稍許減少。這是因為繞組電阻r下降，銅耗減少。溫度每降1C, r約降0.4%。(2)對自冷電機，環境溫度每增10C,則溫升增加1.5 3CO這是因為繞組銅損隨氣溫上升而增加。所以氣溫變化 對大型電機和封閉電機影響較大。(3)空氣濕度每高10%因導熱改善，溫升可降 0.07 0.38 C,平均為 0.19 C。(4)海拔以1 000 m為標準，每升100 m,溫升增加溫升 極限值的1%4極限

4、工作溫度與最高允許工作溫度通常說a級的極限工作溫度為 105C, a級的最高允許 工作溫度是90Co那么，極限工作溫度與最高允許工作溫度 有何不同？其實，這與測量方法有關，不同的測量方法，其 反映由的數值不同，含義也不一樣。(1)溫度計法 其測量結果反映的是繞組絕緣的局部表 面溫度。這個數字平均比繞組絕緣的實際最高溫度即“最熱 點”低15c左右。該法最簡單，在中、小電機現場應用最廣。(2)電阻法 其測量結果反映的是整個繞組銅線溫度的平均值。該數比實際最高溫度按不同的絕緣等級降低515C。該法是測由導體的冷態及熱態電阻，按有關公式算由 平均溫升。(3)埋置溫度計試驗時將銅或粕電阻溫度計或熱電偶

5、埋置在繞組、鐵心或其它需要測量預期溫度最高的部件里。 其測量結果反映由測溫元件接觸處的溫度。大型電機常采用 此法來監視電機的運行溫度。各種測量方法所測量到的溫度與實際最高溫度都有一 定差值，因此需將絕緣材料的“極限工作溫度”減去此差值 才是“最高允許工作溫度”。5電機各部位的溫度限度(1)與繞組接觸的鐵心溫升 (溫度計法)應不超過所接 觸的繞組絕緣的溫升限度(電阻法)，即A級為60C , E級為 75 C, B 級為 80 C, F 級為 100 C, H 級為 125 C。(2)滾動軸承溫度應不超過 95C,滑動軸承的溫度應不 超過80 Co因溫度太高會使油質發生變化和破壞油膜。(3)機殼溫

6、度實踐中往往以燙不燙手為判斷，但這與每 人的觸覺有關，誤差較大，需積累一定經驗。第一節 電機中常用的絕緣材料及其容許溫度電機中常用的絕緣材料，按其耐熱能力分為A E、B、F、H和C六個等級。1. A級絕緣A級絕緣包括經過浸漬處理的棉紗、絲、紙等有機纖維 材料以及普通漆包線上的磁漆等。目前僅在變壓器中使用。A級絕緣的最高容許工作溫度為105C。2. E級絕緣E級絕緣包括用聚酯樹脂、 環氧樹脂、三醋酸纖維等制 成的薄膜，聚乙烯醇縮醛高強度漆包線上的磁漆等。用在中、小型交、直流電機中。 E 級絕緣的最高容許工作溫度為 120C。3. B級絕緣B級絕緣包括云母、 石棉、玻璃絲等無機物用有機漆或 樹脂(

7、作了耐熱性處理)作為粘合劑制成的材料及其組合物， 聚酯高強度漆包線上的磁漆等。一般大、中型同步機及中、小型交、直流電機中采用。B級絕緣材料的最高容許工作溫度為130 C。4. F級絕緣F級絕緣包括云母、石棉、玻璃絲等無機物用硅有機化 合物改性的合成樹脂漆，或耐熱性能符合這一等級要求的醇 酸、環氧樹脂作為粘合物而制成的材料或其組合物。級絕緣 的最高容許工作溫度為 155C。5. H級絕緣H級絕緣包括硅有機物以及云母、石棉、玻璃絲等無機 物用硅有機漆作為粘合物而制成的材料。主要應用在要求盡 量縮小尺寸、減輕重量的場合，如航空電機、吊車電機牽引 電機等。H級絕緣最高容許工作溫度為 180 C。6.

8、C級絕緣C級絕緣包括無枯合劑的云母、石英、玻璃絲等，用熱 穩定性特別好的腫有機樹脂、聚酰亞胺浸漬漆等處理過的石 棉、玻璃纖維織物或其他制成物，以及聚酰亞胺基漆包線的 磁漆、聚酰亞胺薄膜等。C級絕緣是要求更高的絕緣材料，目前正在推廣使用。它的最高容許工作溫度在180c以上。關于絕緣材料的使用兩須注意加下兩點：(1)電機的絕緣等級由它所采用的主要絕緣材料中耐熱等 級最低的材料決定。在有些特殊情況下，為了提高運行的可靠性，還要降低絕緣等級 使用。(2)溫度對絕緣材料壽命影響極大。實驗表明，A級絕緣材料的壽命t(a)與使用溫度9(C)有如下關系：t=ceA-a式中c和a為試驗決定的常數。例如當 a-0

9、.088時，每當 溫度增高8C,絕緣壽命就縮短一半。如果電機是屬于短期工作的，材料的容許最高工作溫度應根 據壽命縮短的情況相應地提高。第二節電機的發熱和測定溫度的方法一臺電機中的溫度分布和熱量流通情況十分復雜。各種 損耗形成不同的熱風損耗轉化為熱量后，將流過不同的材 料，由電機外表面散發至外面。主要的熱源來自電機內部， 即來自電流流過導體時產生的銅損耗，以及在鐵芯內當磁通 變化時所產生的鐵損耗。軸承摩擦所產生的熱，僅為局部的 熱源，對繞組和鐵芯的溫升影響不大。當電機開始運轉后， 由于熱量不斷產生，各部分溫度將繼續增加，直到熱量的產 生和散發達到乎衡為止。在電機內部，各點的溫度是不均勻 的。在發

10、熱量大而散熱不易之處，例如在電樞的槽的底部溫 度為最高。絕緣材料同時也是不良的導熱體，沿著絕緣層的 溫度梯度較高，而導電體同時也是良好的導熱體，故在銅線 內部的溫度梯度很小。鋼片的導熱系數雖遠不如銅.但依舊 是良好的導熱體。由于相鄰登片間的絕緣層，所以沿鐵芯軸 向的導熱系數大為減小。疊片壓緊時壓力的大小，也可影響 導熱系數。絕緣材料的導熱系數極小，僅為銅的導熱系數的 1/1000以下。棉絲經過浸漬處理后， 導熱系數可以增加 34 倍，故浸漬對于熱量的流通有利。電機的熱量向外發散時主要依靠對流作用，其次為幅 射作用。因為電機的底座和電機所接觸的空氣都為不良導熱 體，由傳導作用傳熱主要在電機內部進

11、行。輻射作用的有效 表面僅為電機各部分的外表面。對流作用又可區分為自然對 流和強制對流兩種。自然對流作用是由于和散熱面相接觸的 熱空氣的上升，且其所逸生的空間由周圍的空氣的填補；強 制對流作用是由待備的通風器，例如附裝在機軸上的風扇， 在冷卻表面上形成氣流。旋轉著的電樞本身也起著帶動氣流的作用。限制溫升的有效方法是增強散熱作用。由于電機各 部分的發熱和散熱過程比較復雜，影響的因素很多，所以對 溫升的計算通常只作近似的估算，在設計電機時，常以經驗 數據為依據。測定電機各部分溫度的方法，主要有下列四種。一、溫度計法此法用溫度計直接測定溫度，最為簡便。但用溫度計僅 能接觸到電機各部分的表面，所測得的

12、僅為表面溫度。用溫 度計無法測由電機內部的最高溫度。二、電阻法此法只能用以測定繞組的平均溫度，原理如下。在電機運轉以前，我們先測得繞組的冷態電阻ri ,.即當繞組溫度等于冷卻介質溫度 t1時的電阻。設電機運轉以后繞 組的濕度升高至t2,繞組的電阻便增加至 2。加溫度用攝 氏來量度，則對銅線繞組有下列關系：1/r2= (235+t1 ) / (235+t2 )由上式可知，如ri、r2和t1為已知，便可求解t2。t1-t2 ,便是該繞組對冷卻介質的溫升。對子鋁線繞組，將上式中常數 235改為225。三、埋量檢溫計法 較大的電機，在裝配時，常在估計到可能有較高溫度的各點, 埋置檢溫計。檢溫元件有熱電

13、偶及電阻溫度計等。檢溫計的 受熱端，可以埋在槽的深處，例如導體與橫底之間、上下層導體之間。檢溫計的引由端引至外面， 接至測量儀表, 借以讀生溫度。應用的檢溫計愈多，則所測得的溫度愈有可 能接近于最熱點的溫度。四、疊加法（雙橋帶電測溫法）在不中斷交變的負載電流的情況下，在負載電流上疊加一微 弱直流電流，以測量繞組直流電阻隨溫度而發生的變化從而 確定交流繞組的溫升。電機各部分的溫升限度與所用絕橡材料的級別有關，與冷卻 介質的溫度有關，也與測量溫度的方法有關。絕緣材料的壽 命決定于它在遠行時的絕對溫度，而不決定于溫升。從冬季 到夏季，從北方到南方，環境溫度的變化很大。當環境溫度 較低時，電機的溫升限

14、度可以提高，而當環境溫度較高時， 電機的溫升限度必須降低。為了明確起見，在規定電機各部 分的溫升限度時，必須同時規定冷卻介質的標準溫度。我國 電工技術標準規定冷卻介質的標準溫度為4QC。依據此規定，電機各部分的溫升，應用不同的絕緣材料以及用不同測 溫方法，有不同的溫升限度小結電機的額定容量是指符合定額的輸由功率。它主要取決于電 機各部分絕緣材料的極限允許溫度。電機遠行時各種損耗都 變為熱量，使電機溫度升高，并向周圍冷卻介質散熱，最后 達到熱穩定，此時電機穩定溫度與周圍介質溫度之差稱為溫 升，這是評價電機熱性能的重要指標。溫升與電機的工作制、周圍環境有關。電機各部分溫度的溯量可用溫度計法、電阻

15、法；疊加法（雙橋帶電測溫法 ）、埋置儉溫計法。GB 755 - 20007.12試驗前電機的溫度如用電阻法確定繞組溫度，試驗前用溫度計所測得的繞組溫度實際上應是當時的冷卻介質溫度.按短時定額（S2工作制）試驗的電機，在熱試驗開始時的溫度與冷卻介質溫度差應在5K以內.表3基準冷卻介質項號初級冷卻介質冷卻方法次級冷卻介質表號第四欄指示的表規定的限值基準冷卻介質1 一空氣間接I無6溫升環境空氣2空氣間接I空氣6電機人口處冷卻介質',3空氣間接I水64一氫間接一水75空氣直接無11溫度環境空氣6空氣一直接空氣11電機入口處氣體或繞組人口處液體7空氣I直接水 118 一氫或液體一直接一 水I1）

16、對有間接冷卻繞組并帶有水冷冷卻器的電機，具基準冷卻介質可為初級或次級冷卻介質（同時參見9.2銘牌上應標明的信息）7.13冷卻介質溫度電機可在任一合適的冷卻介質溫度下試驗，見表10（間接冷卻繞組）或表13（直接冷卻繞組）7. 3.4 試驗期間冷卻介質溫度的測量應采用在試驗過程中最后的四分之一時間內，按相等時間間隔側得的幾個溫度計讀數的平均值作為試驗中冷卻介質溫度.為避免由于大型電機的溫度不能迅速地隨冷卻介質溫度相應變化產生時滯而引起的誤差，應采取一切適當的措施以減少冷卻介質溫度的 變化.7. 3.4門開啟式電機或無冷卻器的封閉式電機（用環境空氣或氣體冷卻）環境空氣或氣體的溫度應采用幾個檢溫計來測

17、量，檢溫計應置于電機周圍不同的地點，高度為電機的二分之一，距離電機（1A-2）m處，并應防止熱輻射和氣流的影響.7. 3.4. 2用遠處的空氣或氣體通過風道冷卻的電機或有獨立冷卻器的電機初級冷卻介質的溫度應在電機的人口處測量7. 3.4. 3帶有外裝式或內裝式冷卻器的封閉式電機初級冷卻介質的溫度應在電機的人口處測量，次級冷卻介質的溫度應在冷卻器的人口處測量.7.4電機某一部分的溫升電機某一部分的溫升0就是用7. 5中規定的適當方法測得的該部分溫度與用7. 3. 4中規定的方法測得的冷卻介質溫度之差為7與溫升限值（表6或表7）或溫度限值（表11）作比較，溫度應在熱試驗結束時測量，見7.70對按連

18、續工作制定額（Si工作制）試驗的電機，如有可能，溫 度應在運行時和停機后兩種情況下測對按實際周期工作制（S3-S8工作制）試驗的電機，在最后一個運行周期中，產生最大發熱量的持續時間過了一半時的溫度作為試驗結束時的溫度（同時參見7.7.3）,了 .5溫度測量方法測量繞組和其他部分溫度的公認方法有三種：一電阻法；一埋置檢溫計（ETD）法；溫度計法不同的方法不應作為相互校核之用.7.5.1 電阻法4MGB 755 - 2000根據繞組電阻的增加而確定繞組的溫度.7. 5. 2埋置檢溫計（ETD）法用埋人電機內部的檢溫計（如電阻么溫計，熱電偶或半導體負溫度系數檢溫計）來測量溫度.檢溫計在電機制造過程中

19、埋置于電機制成后觸及.不到的部位.7. 5. 3溫度計法用溫度計貼附于成品電機可觸及的表面上來測量洞度.術語"溫度計"不但包括膨脹式溫度計，而且也包括非埋置式熱電偶和電阻式溫度計，只要它們適用于測量用普通膨脹式溫度計能觸及到的各部位的溫度.當膨脹式溫度計用于測量有強交變或移動磁場的部位的溫度時，應采用酒精溫度計而不采用水銀溫度計.7.6繞組溫度的確定7.6.1 方法的選擇通常，測量電機繞組溫度應采用7.5.1所述的電阻法，（同時參見 7. 6. 2. 3-3）,對額定輸由為5 000 kW俄kVA）及以上交流電機的定子繞組，應采用埋置檢溫計法.對額定輸由為 5 ooo kW（或kVA）以下但在200 kW（或kVA）以上的交流電機，除非另有規定，制造廠應選用電阻法或埋置檢溫計法.對額定輸由為 200 kW（或kVA）及以下的交流電機，除非另有規定，制造廠應選用電阻法的直接測量法或疊加法（同時參見下文）.對額定輸由600 W（或VA）及以下的電機，當繞組為非均布或 因必要的接線而過份復雜時，可用溫度計測量電機溫升.溫升