Kā noteikt maiņstrāvas motoru tinumu temperatūru pēc to pretestības
Tinuma temperatūras mērīšana motora iesildīšanas testu laikā
Tinumu temperatūru nosaka, pārbaudot motoru sildīšanai. Sildīšanas testi tiek veikti, lai noteiktu absolūto temperatūru vai tinuma vai motora daļu temperatūras pieaugumu attiecībā pret dzesēšanas vides temperatūru pie nominālās slodzes. Elektromašīnu konstrukcijā izmantotie elektroizolācijas materiāli noveco un pakāpeniski zaudē savu elektrisko un mehānisko izturību. Šīs novecošanas ātrums galvenokārt ir atkarīgs no temperatūras, kurā izolācija darbojas.
Daudzos eksperimentos ir konstatēts, ka izolācijas izturība (kalpošanas laiks) samazinās uz pusi, ja temperatūra, kurā tā darbojas, ir par 6-8 ° C augstāka nekā noteiktai siltumizturības klasei.
GOST 8865-93 nosaka šādas elektroizolācijas materiālu siltumnoturības klases un to raksturīgās ierobežojošās temperatūras:
Karstumizturības klase — Y A E B F H C Robežtemperatūra attiecīgi — 90, 105, 120, 130, 155, 180, virs 180 gr. S
Sildīšanas testus var veikt tiešā slodzē un netiešā (apkure no serdeņa zudumiem). Tos veic līdz noteiktajai temperatūrai ar praktiski nemainīgu slodzi. Tiek ņemta vērā līdzsvara temperatūra, kas 1 stundas laikā mainās ne vairāk kā par: 1 °C.
Kā slodze sildīšanas testos tiek izmantotas dažādas ierīces, no kurām vienkāršākās ir dažādas bremzes (kurpes, lentes u.c.), kā arī slodzes, ko nodrošina ģenerators, kas darbojas ar reostatu.
Sildīšanas testu laikā tiek noteikta ne tikai absolūtā temperatūra, bet arī tinumu temperatūras paaugstināšanās virs dzesēšanas vides temperatūras.
2. tabula Maksimāli pieļaujamie motora daļu temperatūras paaugstinājumi
Elektromotoru daļas
Maksimālais pieļaujamais iepriekšējais temperatūras paaugstinājums, ° C, ar izolācijas materiāla siltumnoturības klasi
Temperatūras mērīšanas metode
A
E
V
F
H
Motoru mainīgā tinuma strāva 5000 kV-A un vairāk vai ar sirpjveida mājas garumu 1 m un vairāk
60
70
80
100
125
Pretestība vai temperatūra detektoros, kas sakārtoti pa rievām
Tāds pats, bet mazāks par 5000 kV A vai s serdeņa garums 1 m un vairāk
50*
65*
70**
85**
105***
Termometrs vai koopozīcija
Asinhrono rotoru motoru stieņu tinumi
65
80
90
110
135
Termometrs vai koopozīcija
Slīdošie gredzeni
60
70
80
90
110
Termometrs vai temperatūra skaļruņos
Serdes un citas tērauda detaļas, kontaktspoles
60
75
80
110
125
Termometrs
Tas pats, bez kontakta atdalīšanās no tinumiem
Šo detaļu temperatūras paaugstināšanās nedrīkst pārsniegt vērtības, kas radītu izolācijas vai citu saistīto materiālu bojājumu risku
* Mērot ar pretestības metodi, pieļaujamā temperatūra tiek palielināta par 10 ° C. ** Tas pats, pie 15 ° C. *** Tas pats, pie 20 ° C.
Kā redzams tabulā, GOST nodrošina dažādas temperatūras mērīšanas metodes atkarībā no konkrētajiem apstākļiem un mērāmo iekārtu daļām.
Termometra metodi izmanto, lai noteiktu virsmas temperatūru lietošanas vietā. (korpusa virsma, gultņi, tinumi), apkārtējās vides temperatūra un gaiss, kas ieplūst un iziet no motora. Tiek izmantoti dzīvsudraba un spirta termometri. Spēcīgu mainīgu magnētisko lauku tuvumā jālieto tikai spirta termometri, jo tie satur dzīvsudrabu tiek inducētas virpuļstrāvasmērījumu rezultātu sagrozīšana. Lai nodrošinātu labāku siltuma pārnesi no mezgla uz termometru, tā tvertne tiek ietīta folijā un pēc tam piespiesta pie apsildāmā mezgla. Termometra siltumizolācijai uz folijas tiek uzklāts vates vai filca slānis, lai tā neietilpst telpā starp termometru un apsildāmo motora daļu.
Mērot dzesēšanas vides temperatūru, termometrs jāievieto slēgtā metāla traukā, kas piepildīts ar eļļu un pasargā termometru no apkārtējo siltuma avotu un pašas iekārtas izstarotā siltuma, kā arī nejaušām gaisa plūsmām.
Mērot ārējās dzesēšanas vides temperatūru, ap pētāmo iekārtu dažādos punktos atrodas vairāki termometri augstumā, kas vienāds ar pusi no iekārtas augstuma, un 1-2 m attālumā no tās. Šo termometru rādījumu vidējā aritmētiskā vērtība tiek ņemta par dzesēšanas vides temperatūru.
Termopāra metodi, ko plaši izmanto temperatūras mērīšanai, galvenokārt izmanto maiņstrāvas iekārtās. Termopāri tiek novietoti spraugās starp spoļu slāņiem un slota apakšā, kā arī citās grūti sasniedzamās vietās.
Temperatūras mērīšanai elektriskajās mašīnās parasti izmanto vara-konstantāna termopāri, kas sastāv no vara un konstanta vadiem ar diametru aptuveni 0,5 mm. Pārī termopāra gali ir pielodēti kopā. Savienojuma punkti parasti tiek novietoti vietā, kur nepieciešams izmērīt temperatūru ("karstais savienojums"), un otrais galu pāris ir savienots tieši ar jutīgā milivoltmetra spailēm. ar augstu iekšējo pretestību… Vietā, kur konstanta vada neapsildāmais gals savienojas ar vara vadu (pie mērierīces spailes vai pārejas spailes), veidojas termopāra tā sauktais "aukstais savienojums".
Uz divu metālu (konstantāna un vara) saskares virsmas rodas EML, kas ir proporcionāls temperatūrai saskares punktā, un uz konstantāna veidojas mīnuss, bet uz vara - plus. EML rodas gan termopāra "karstā", gan "aukstā" savienojuma vietā.Tomēr, tā kā krustojumu temperatūras ir atšķirīgas, tad EML vērtības ir atšķirīgas, un, tā kā termopāra un mērierīces veidotajā ķēdē šie EML ir vērsti viens pret otru, milivoltmetrs vienmēr mēra EML starpību. no "karstā" un "aukstā" krustojuma, kas atbilst temperatūras starpībai.
Eksperimentāli tika konstatēts, ka vara-konstantāna termopāra EMF ir 0,0416 mV uz 1 °C temperatūras starpības starp "karsto" un "auksto" krustojumu. Attiecīgi milivoltmetra skalu var kalibrēt Celsija grādos. Tā kā termopāris reģistrē tikai temperatūras starpību, lai noteiktu absolūto "karstās" savienojuma temperatūru, termopāra rādījumam pievienojiet "aukstās" savienojuma temperatūru, kas izmērīta ar termometru.
Pretestības metode — tinumu temperatūras noteikšanu no to līdzstrāvas pretestības bieži izmanto, lai mērītu tinumu temperatūru. Metode ir balstīta uz labi zināmo metālu īpašību mainīt to pretestību atkarībā no temperatūras.
Lai noteiktu temperatūras paaugstināšanos, tiek mērīta spoles pretestība aukstā un uzkarsētā stāvoklī un veikti aprēķini.
Jāpatur prātā, ka no dzinēja izslēgšanas brīža līdz mērījumu sākumam paiet zināms laiks, kura laikā spolei ir laiks atdzist. Tāpēc, lai pareizi noteiktu tinumu temperatūru izslēgšanas brīdī, t.i., dzinēja darba stāvoklī, pēc mašīnas izslēgšanas, ja iespējams, ar regulāriem intervāliem (pēc hronometra) tiek veikti vairāki mērījumi. .Šie intervāli nedrīkst pārsniegt laiku no izslēgšanas brīža līdz pirmajam mērījumam. Pēc tam mērījumus ekstrapolē, uzzīmējot R = f (t).
Tinuma pretestību mēra ar ampērmetra-voltmetra metodi. Pirmo mērījumu veic ne vēlāk kā 1 minūti pēc dzinēja izslēgšanas mašīnām ar jaudu līdz 10 kW, pēc 1,5 minūtēm — mašīnām ar jaudu 10-100 kW un pēc 2 minūtēm — mašīnām ar jaudu jauda ir lielāka par 100 kW.
Ja pirmais pretestības mērījums tiek veikts ne vairāk kā 15-20 no atvienošanas brīža, tad par pretestību tiek ņemts lielākais no pirmajiem trīs mērījumiem. Ja pirmais mērījums tiek veikts vairāk nekā 20 s pēc iekārtas izslēgšanas, tiek iestatīta dzesēšanas korekcija. Lai to izdarītu, veiciet 6-8 pretestības mērījumus un izveidojiet grafiku par pretestības izmaiņām dzesēšanas laikā. Uz ordinātu ass ir attēlotas atbilstošās izmērītās pretestības, un uz abscisas ir laiks (precīzi pēc skalas), kas pagājis no elektromotora izslēgšanas brīža līdz pirmajam mērījumam, intervāli starp mērījumiem un grafikā parādītā līkne kā cieta līnija. Pēc tam šī līkne turpinās pa kreisi, saglabājot tās izmaiņu raksturu, līdz tā krustojas ar y asi (parādīta ar pārtrauktu līniju). Segments pa ordinātu asi no krustošanās punkta sākuma ar pārtraukto līniju ar pietiekamu precizitāti nosaka vēlamo motora tinuma pretestību karstā stāvoklī.
Rūpniecības uzņēmumos uzstādīto motoru galvenā nomenklatūra ietver A un B klases izolācijas materiālus.Piemēram, ja rievas izolēšanai un PBB stieples uztīšanai ar A klases kokvilnas izolāciju izmanto B klases vizlas materiālu, tad motors pieder pie karstumizturības klases. līdz A klasei. Ja dzesēšanas līdzekļa temperatūra ir zemāka par 40 ° C (standarti ir norādīti tabulā), tad visām izolācijas klasēm pieļaujamo temperatūras pieaugumu var palielināt par tik grādiem, cik temperatūra ir dzesēšanas vide ir zemāka par 40 ° C, bet ne augstāka par 10 ° C. Ja dzesēšanas līdzekļa temperatūra ir 40 — 45 ° C, tad tabulā norādītie maksimāli pieļaujamie temperatūras paaugstinājumi visām izolācijas materiālu klasēm tiek samazināti par 5 ° C, bet dzesēšanas vides temperatūrā 45-50 ° C — pie 10 ° C. Dzesēšanas vides temperatūru parasti uzskata par apkārtējā gaisa temperatūru.
Slēgtām mašīnām ar spriegumu ne vairāk kā 1500 V elektromotoru ar jaudu mazāku par 5000 kW vai kuru serdes garums ir mazāks par 1 m, kā arī tinumu statora tinumu maksimālais pieļaujamais temperatūras pieaugums no plkst. stieņu rotorus pie temperatūras mērīšanas ar pretestības metodi var palielināt par 5 ° C. Mērot tinumu temperatūru ar to pretestības mērīšanas metodi, nosaka tinumu vidējo temperatūru. Patiesībā, kad dzinējs darbojas, atsevišķos tinumu apgabalos mēdz būt atšķirīga temperatūra. Tāpēc tinumu maksimālā temperatūra, kas nosaka izolācijas izturību, vienmēr ir nedaudz augstāka par vidējo vērtību.