Kuidas määrata vahelduvvoolumootorite mähiste temperatuuri nende takistuse järgi

Mähise temperatuuri mõõtmine mootori soojenduskatsete ajal

Mähiste temperatuur määratakse mootori kuumutamise katsetamise teel. Küttetestid tehakse selleks, et määrata absoluutne temperatuur või mähise või mootori osade temperatuuri tõus võrreldes jahutuskeskkonna temperatuuriga nimikoormusel. Elektrimasinate ehitamisel kasutatavad elektriisolatsioonimaterjalid vananevad ja kaotavad järk-järgult oma elektrilise ja mehaanilise tugevuse. Selle vananemise kiirus sõltub peamiselt temperatuurist, mille juures isolatsioon töötab.

Paljude katsetega on kindlaks tehtud, et isolatsiooni vastupidavus (kasutusiga) väheneb poole võrra, kui temperatuur, mille juures see töötab, on 6–8 °C kõrgem kui antud kuumakindlusklassi piirmäär.

GOST 8865-93 kehtestab järgmised elektriisolatsioonimaterjalide kuumakindluse klassid ja neile iseloomulikud piirtemperatuurid:

Kuumakindlusklass — Y A E B F H C Piirtemperatuur vastavalt — 90, 105, 120, 130, 155, 180, üle 180 gr. S

Küttekatseid saab teha otsesel ja kaudsel (küte südamikukadudest) koormusel. Need viiakse läbi kehtestatud temperatuurini praktiliselt muutumatu koormusega. Arvesse võetakse püsitemperatuuri, mis 1 tunni jooksul muutub mitte rohkem kui: 1 °C.

Koormusena küttekatsetes kasutatakse erinevaid seadmeid, millest lihtsaimad on erinevad pidurid (klotsid, rihmad jne), aga ka koormused, mida annab reostaadiga töötav generaator.

Küttekatsete käigus määratakse mitte ainult absoluutne temperatuur, vaid ka mähiste temperatuuri tõus üle jahutuskeskkonna temperatuuri.

Tabel 2 Mootori osade maksimaalne lubatud temperatuuri tõus

Elektrimootorite osad

Maksimaalne lubatud temperatuuri eeltõus, ° C, soojustakistusmaterjali klassiga

Temperatuuri mõõtmise meetod

A

E

V

F

H

Mootorite muutuv mähisvool 5000 kV-A ja rohkem või sirpmaja pikkusega 1 m ja rohkem

60

70

80

100

125

Vastupidavus või temperatuur detektorites, mis on paigutatud soonte järgi

Sama, kuid alla 5000 kV A või s südamiku pikkus 1m ja rohkem

50*

65*

70**

85**

105***

Termomeeter või koopositsioon

Asünkroonsete rootormootorite varraste mähised

65

80

90

110

135

Termomeeter või koopositsioon

Libisemisrõngad

60

70

80

90

110

Termomeeter või temperatuur kõlarites

Südamikud ja muud terasdetailid, kontaktpoolid

60

75

80

110

125

Termomeeter

Sama, ilma kontakti mähistest eraldumiseta

Nende osade temperatuuri tõus ei tohi ületada väärtusi, mis võivad tekitada isolatsiooni või muude seotud materjalide kahjustamise ohu

* Takistuse meetodil mõõtmisel suurendatakse lubatud temperatuuri 10 ° C. ** Sama, 15 ° C juures. *** Sama, 20 ° C juures.

Nagu tabelist näha, pakub GOST erinevaid temperatuuri mõõtmise meetodeid, olenevalt konkreetsetest tingimustest ja mõõdetavate masinate osadest.

Pinnatemperatuuri määramiseks kasutuskohas kasutatakse termomeetri meetodit. (korpuse pind, laagrid, mähised), ümbritseva õhu temperatuur ja mootorisse sisenev ja sealt väljuv õhk. Kasutatakse elavhõbeda- ja alkoholitermomeetreid. Tugevate vahelduvate magnetväljade läheduses tuleks kasutada ainult alkoholitermomeetreid, kuna need sisaldavad elavhõbedat indutseeritakse pöörisvooludmõõtmistulemuste moonutamine. Parema soojusülekande saavutamiseks sõlmest termomeetrile mähitakse viimase paak fooliumisse ja surutakse seejärel vastu kuumutatud sõlme. Termomeetri soojusisolatsiooniks kantakse fooliumile vati- või vildikiht, et viimane ei satuks termomeetri ja mootori kuumutatud osa vahele.

Jahutuskeskkonna temperatuuri mõõtmisel tuleb termomeeter asetada suletud metalltopsi, mis on täidetud õliga ja kaitstes termomeetrit ümbritsevate soojusallikate ja masina enda kiirgava soojuse ning juhuslike õhuvoolude eest.

Välise jahutusaine temperatuuri mõõtmisel paikneb uuritava masina ümber erinevates punktides poole masina kõrguse kõrgusel ja sellest 1 — 2 m kaugusel mitu termomeetrit. Nende termomeetrite näitude keskmine aritmeetiline väärtus on võetud jahutuskeskkonna temperatuuriks.

Temperatuuri mõõtmiseks laialdaselt kasutatavat termopaari meetodit kasutatakse peamiselt vahelduvvooluseadmetes. Termopaarid asetatakse poolide kihtide vahedesse ja pilu põhja, samuti muudesse raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse.

Temperatuuride mõõtmiseks elektrimasinates kasutatakse tavaliselt vaskkonstantsusega termopaare, mis koosnevad umbes 0,5 mm läbimõõduga vask- ja konstantsetest juhtmetest. Paaris on termopaari otsad kokku joodetud. Ühenduspunktid asetatakse tavaliselt kohta, kus on vaja temperatuuri mõõta ("kuum ristmik") ja teine ​​otstepaar ühendatakse otse tundliku millivoltmeetri klemmidega. suure sisemise takistusega… Punktis, kus konstantjuhtme soojendamata ots ühendub vaskjuhtmega (mõõteseadme klemmi või üleminekuklemmi juures), moodustub termopaari nn "külm ristmik".

Kahe metalli (konstantaani ja vase) kokkupuutepinnal tekib EMF, mis on võrdeline kokkupuutepunkti temperatuuriga, konstantaanile tekib miinus ja vasele pluss. EMF esineb nii termopaari "kuuma" kui "külma" ristmikel.Kuna aga ristmike temperatuurid on erinevad, siis on ka EMF-i väärtused erinevad ning kuna termopaari ja mõõteseadme moodustatud ahelas on need EMF-id üksteisele suunatud, mõõdab millivoltmeeter alati EMF-i erinevust. "kuuma" ja "külma" ristmike, mis vastavad temperatuuride erinevusele.

Eksperimentaalselt leiti, et vask-konstantse termopaari EMF on 0,0416 mV kuumade ja külmade ristmike temperatuuride erinevuse 1 ° C kohta. Vastavalt sellele saab millivoltmeetri skaalat kalibreerida Celsiuse kraadides. Kuna termopaar salvestab ainult temperatuuride erinevust, siis absoluutse "kuuma" ristmiku temperatuuri määramiseks lisage termomeetriga mõõdetud "külma" ristmiku temperatuur termopaari näidule.

Takistuse meetod – mähiste temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse sageli mähiste temperatuuri määramist nende alalisvoolutakistuse järgi. Meetod põhineb metallide üldtuntud omadusel muuta oma vastupidavust sõltuvalt temperatuurist.

Temperatuuri tõusu määramiseks mõõdetakse pooli takistust külmas ja kuumutatud olekus ning tehakse arvutused.

Tuleb meeles pidada, et mootori väljalülitamise hetkest kuni mõõtmiste alguseni möödub mõni aeg, mille jooksul mähisel on aega jahtuda. Seetõttu tehakse mähiste temperatuuri õigeks määramiseks väljalülitamise ajal, st mootori tööolekus, pärast masina väljalülitamist võimaluse korral korrapäraste ajavahemike järel (vastavalt stopperile) mitu mõõtmist. .Need intervallid ei tohiks ületada aega väljalülitamise hetkest kuni esimese mõõtmiseni. Seejärel ekstrapoleeritakse mõõtmised, kandes graafikule R = f (t).

Mähise takistust mõõdetakse ampermeeter-voltmeeter meetodil. Esimene mõõtmine viiakse läbi hiljemalt 1 minut pärast mootori väljalülitamist masinatel võimsusega kuni 10 kW, 1,5 minuti pärast - masinatel võimsusega 10-100 kW ja 2 minuti pärast - masinatel, mille võimsus on kuni 10 kW. võimsus üle 100 kW.

Kui esimene takistuse mõõtmine on tehtud mitte rohkem kui 15–20 alates lahtiühendamise hetkest, siis võetakse takistuseks esimesest kolmest mõõtmisest suurim. Kui esimene mõõtmine tehakse rohkem kui 20 s pärast masina väljalülitamist, siis seadistatakse jahutuskorrektsioon. Selleks tehke 6-8 takistuse mõõtmist ja koostage graafik takistuse muutumisest jahutamisel. Ordinaatteljele on kantud vastavad mõõdetud takistused ja abstsissil on aeg (täpselt skaala järgi), mis kulus elektrimootori väljalülitamisest kuni esimese mõõtmiseni, mõõtmiste vahelised intervallid ja graafikul näidatud kõver. pideva joonena. See kõver jätkub seejärel vasakule, säilitades oma muutuse olemuse, kuni see lõikub y-teljega (näidatud katkendjoonega). Segment piki ordinaattelge alates lõikepunkti algusest katkendjoonega määrab piisava täpsusega mootori mähise soovitud takistuse kuumas olekus.

Tööstusettevõtetesse paigaldatud mootorite põhinomenklatuur sisaldab A- ja B-klassi isolatsioonimaterjale.Näiteks kui soone isoleerimiseks ja A-klassi puuvillaisolatsiooniga PBB-traadi kerimiseks kasutatakse klassi B vilgukivipõhist materjali, siis kuulub mootor kuumakindluse klassi. klassile A. Kui jahutusaine temperatuur on alla 40 °C (selle standardid on toodud tabelis), siis võib kõigi isolatsiooniklasside puhul lubatud temperatuuritõusu suurendada nii mitme kraadi võrra, kui on temperatuur jahutusaine on alla 40 ° C, kuid mitte üle 10 ° C. Kui jahutusaine temperatuur on 40–45 ° C, vähendatakse tabelis näidatud maksimaalset lubatud temperatuuritõusu kõigi isolatsioonimaterjalide klasside puhul 5 võrra. °C ja jahutuskeskkonna temperatuuril 45-50 °C — 10 °C juures. Jahutuskeskkonna temperatuuriks võetakse tavaliselt ümbritseva õhu temperatuur.

Kuni 1500 V pingega suletud masinatel on alla 5000 kW võimsusega või alla 1 m südamikupikkusega elektrimootorite staatorimähiste, samuti mähiste maksimaalne lubatud temperatuuri tõus alates Varraste rootoreid temperatuuride mõõtmisel takistusmeetodil saab suurendada 5 ° C võrra. Mähiste temperatuuri mõõtmisel nende takistuse mõõtmise meetodil määratakse mähiste keskmine temperatuur. Tegelikkuses kipuvad mootori töötamise ajal üksikute mähiste piirkondade temperatuurid olema erinevad. Seetõttu on mähiste maksimaalne temperatuur, mis määrab isolatsiooni vastupidavuse, alati keskmisest väärtusest veidi kõrgem.