Kako odrediti temperaturu namota AC motora prema njihovom otporu
Mjerenje temperature namota tijekom ispitivanja zagrijavanja motora
Temperatura namota se utvrđuje ispitivanjem motora na zagrijavanje. Ispitivanja grijanjem provode se kako bi se odredila apsolutna temperatura ili porast temperature namota ili dijelova motora u odnosu na temperaturu rashladnog medija pri nazivnom opterećenju. Električni izolacijski materijali koji se koriste u izradi električnih strojeva stare i postupno gube svoju električnu i mehaničku čvrstoću. Brzina ovog starenja uglavnom ovisi o temperaturi na kojoj izolacija radi.
Brojnim pokusima utvrđeno je da se trajnost (životni vijek) izolacije smanjuje za polovicu ako je temperatura na kojoj radi 6-8 °C viša od granice za određenu klasu otpornosti na toplinu.
GOST 8865-93 utvrđuje sljedeće klase toplinske otpornosti električnih izolacijskih materijala i njihove karakteristične granične temperature:
Klasa otpornosti na toplinu - Y A E B F H C Granična temperatura, odnosno - 90, 105, 120, 130, 155, 180, preko 180 gr. S
Ispitivanja zagrijavanjem mogu se provoditi pod izravnim opterećenjem i neizravnim (zagrijavanje od gubitaka u jezgri). Izvode se do utvrđene temperature uz praktički nepromijenjeno opterećenje. U obzir se uzima stacionarna temperatura koja se unutar 1 sata mijenja za najviše: 1 °C.
Kao opterećenje u ispitivanju grijanja koriste se različiti uređaji od kojih su najjednostavniji razne kočnice (papuče, trake i sl.), kao i opterećenja koja daje generator koji radi s reostatom.
Tijekom ispitivanja grijanja određuje se ne samo apsolutna temperatura, već i porast temperature namota iznad temperature rashladnog medija.
Tablica 2 Najveća dopuštena povećanja temperature dijelova motora
Dijelovi za elektromotore
Najveće dopušteno prethodno povećanje temperature, ° C, s klasom toplinske otpornosti izolacijskog materijala
Metoda mjerenja temperature
A
E
V
F
H
Promjenjiva struja namota motora 5000 kV-A i više ili s duljinom kućišta srpa 1 m i više
60
70
80
100
125
Otpor ili temperatura u detektorima raspoređenim po utorima
Isto, ali manje od 5000 kV A ili dužina jezgre 1 m i više
50*
65*
70**
85**
105***
Termometar ili koopozicija
Namoti šipki asinkronih rotorskih motora
65
80
90
110
135
Termometar ili koopozicija
Klizni prstenovi
60
70
80
90
110
Termometar ili temperatura u zvučnicima
Jezgre i ostali čelični dijelovi, kontaktne zavojnice
60
75
80
110
125
Termometar
Isto, bez odvajanja kontakta od namota
Porast temperature ovih dijelova ne smije premašiti vrijednosti koje bi stvorile opasnost od oštećenja izolacijskih ili drugih povezanih materijala
* Kod mjerenja metodom otpora, dopuštena temperatura se povećava za 10 ° C. ** Isto, na 15 ° C. *** Isto, na 20 ° C.
Kao što se može vidjeti iz tablice, GOST pruža različite metode mjerenja temperature, ovisno o specifičnim uvjetima i dijelovima strojeva koji se mjere.
Metoda termometra koristi se za određivanje površinske temperature na mjestu primjene. (površina kućišta, ležajevi, namoti), temperatura okoline i zrak koji ulazi i izlazi iz motora. Koriste se živini i alkoholni termometri. Samo alkoholne toplomjere treba koristiti u blizini jakih izmjeničnih magnetskih polja, jer sadrže živu induciraju se vrtložne strujeiskrivljenje rezultata mjerenja. Za bolji prijenos topline od čvora do termometra, spremnik potonjeg je umotan u foliju, a zatim pritisnut na grijani čvor. Za toplinsku izolaciju termometra na foliju se nanosi sloj vate ili filca, kako ova ne bi upala u prostor između termometra i grijanog dijela motora.
Prilikom mjerenja temperature rashladnog medija, termometar se mora staviti u zatvorenu metalnu posudu napunjenu uljem i štititi termometar od topline zračenja koju emitiraju okolni izvori topline i sam stroj, te slučajnih strujanja zraka.
Pri mjerenju temperature vanjskog rashladnog medija nekoliko termometara nalazi se na različitim točkama oko ispitivanog stroja na visini jednakoj polovici visine stroja i na udaljenosti od 1 — 2 m od njega. Prosječna aritmetička vrijednost očitanja ovih termometara uzima se kao temperatura rashladnog medija.
Metoda termoelementa, široko korištena za mjerenje temperature, uglavnom se koristi u AC strojevima. Termoparovi se postavljaju u razmake između slojeva zavojnica i na dnu utora, kao i na drugim teško dostupnim mjestima.
Za mjerenje temperature u električnim strojevima obično se koriste termoparovi bakar-konstantan koji se sastoje od bakrene i konstantanske žice promjera oko 0,5 mm. U paru su krajevi termoelementa zalemljeni zajedno. Spojne točke obično se postavljaju na mjesto gdje je potrebno mjeriti temperaturu ("hot junction"), a drugi par krajeva se spaja izravno na stezaljke osjetljivog milivoltmetra. s visokim unutarnjim otporom… Na mjestu gdje se nezagrijani kraj žice od konstantana spaja s bakrenom žicom (na stezaljci mjernog uređaja ili prijelaznoj stezaljci), formira se takozvani "hladni spoj" termoelementa.
Na dodirnoj površini dvaju metala (konstantana i bakra) javlja se EMF, proporcionalan temperaturi na mjestu dodira, te se na konstantanu stvara minus, a na bakru plus. EMF se javlja i na "vrućem" i na "hladnom" spoju termoelementa.Međutim, budući da su temperature spojeva različite, tada su i vrijednosti EMF-a različite, a budući da su u krugu koji čine termoelement i mjerni uređaj ti EMF-i usmjereni jedni na druge, milivoltmetar uvijek mjeri razliku u EMF-u «vrućih» i «hladnih» spojeva koji odgovaraju temperaturnoj razlici.
Eksperimentalno je utvrđeno da EMF termoelementa bakar-konstantan iznosi 0,0416 mV po 1 °C temperaturne razlike između «vrućeg» i «hladnog» spoja. Prema tome, skala milivoltmetra može se kalibrirati u stupnjevima Celzijusa. Budući da termoelement bilježi samo temperaturnu razliku, za određivanje apsolutne temperature "vrućeg" spoja dodajte temperaturu "hladnog" spoja izmjerenu termometrom očitanju termoelementa.
Metoda otpora — Određivanje temperature namota iz njihovog istosmjernog otpora često se koristi za mjerenje temperature namota. Metoda se temelji na dobro poznatom svojstvu metala da mijenjaju svoj otpor ovisno o temperaturi.
Da bi se odredio porast temperature, mjeri se otpor zavojnice u hladnom i zagrijanom stanju i rade se proračuni.
Treba imati na umu da od trenutka isključivanja motora do početka mjerenja prođe neko vrijeme tijekom kojeg se zavojnica ima vremena ohladiti. Stoga, kako bi se ispravno odredila temperatura namota u trenutku gašenja, tj. u radnom stanju motora, nakon isključivanja stroja, ako je moguće, u pravilnim intervalima (prema štoperici), provodi se nekoliko mjerenja. .Ovi intervali ne bi trebali premašiti vrijeme od trenutka gašenja do prvog mjerenja. Mjerenja se zatim ekstrapoliraju iscrtavanjem R = f (t).
Otpor namota mjeri se metodom ampermetar-voltmetar. Prvo mjerenje provodi se najkasnije 1 minutu nakon gašenja motora za strojeve snage do 10 kW, nakon 1,5 minute — za strojeve snage 10-100 kW i nakon 2 minute — za strojeve s snage veće od veće od 100 kW.
Ako se prvo mjerenje otpora ne izvrši više od 15 - 20 od trenutka odvajanja, tada se najveće od prva tri mjerenja uzima kao otpor. Ako se prvo mjerenje izvrši više od 20 s nakon isključivanja stroja, postavlja se korekcija hlađenja. Da biste to učinili, napravite 6-8 mjerenja otpora i izgradite grafikon promjene otpora tijekom hlađenja. Na osi ordinata su naneseni pripadajući izmjereni otpori, a na apscisi vrijeme (točno u mjerilu) proteklo od trenutka gašenja elektromotora do prvog mjerenja, razmaci između mjerenja i krivulja prikazana na grafikonu kao puna linija. Ova krivulja zatim nastavlja ulijevo, zadržavajući prirodu svoje promjene, sve dok ne presiječe os y (prikazano isprekidanom linijom). Segment duž ordinatne osi od početka točke sjecišta s isprekidanom linijom s dovoljnom točnošću određuje željeni otpor namota motora u vrućem stanju.
Glavna nomenklatura motora instaliranih u industrijskim poduzećima uključuje izolacijske materijale klase A i B.Na primjer, ako se materijal na bazi tinjca klase B koristi za izolaciju utora i za namotavanje PBB žice s pamučnom izolacijom klase A, tada motor pripada klasi otpornosti na toplinu. na klasu A. Ako je temperatura rashladnog medija ispod 40 ° C (standardi za koje su navedeni u tablici), tada se za sve klase izolacije dopuštena povećanja temperature mogu povećati za onoliko stupnjeva koliko je temperatura rashladni medij je ispod 40 ° C, ali ne više od 10 ° C. Ako je temperatura rashladnog medija 40 — 45 ° C, tada se maksimalna dopuštena povećanja temperature navedena u tablici smanjuju za sve klase izolacijskih materijala za 5 ° C, a pri temperaturama rashladnog medija 45-50 ° C — na 10 ° C. Temperatura rashladnog medija obično se uzima kao temperatura okolnog zraka.
Za zatvorene strojeve s naponom ne većim od 1500 V, najveće dopušteno povećanje temperature namota statora elektromotora snage manje od 5000 kW ili duljine jezgre manje od 1 m, kao i namota od štapni rotori pri mjerenju temperatura metodom otpora mogu se povećati za 5 ° C. Pri mjerenju temperature namota metodom mjerenja njihovog otpora određuje se prosječna temperatura namota. U stvarnosti, kada motor radi, pojedinačna područja namota imaju različite temperature. Stoga je maksimalna temperatura namota, koja određuje trajnost izolacije, uvijek nešto viša od prosječne vrijednosti.