电动机温升的基本测量方法

电动机温升的基本测量方法
电动机温升的基本测量方法

电动机温升的基本测量方法

电力作业人员都知道,电力设备在运行做工的过程中不可避免的要产生热能,进而产生无功功率等,电动机的运行也不例外,其中电动机的温升是判断电动机是否正常运行的一个重要的参考指标,那么电动机的温升具体是怎么测量的呢?

一,电动机温度热量的产生。

一台电机中的温度分布和热量流通情况十分复杂。各种损耗形成不同的热风损耗转化为热量后,将流过不同的材料,由电机外表面散发至外面。

主要的热源来自电机内部,即来自电流流过导体时产生的铜损耗,以及在铁芯内当磁通变化时所产生的铁损耗。轴承摩擦所产生的热,仅为局部的热源,对绕组和铁芯的温升影响不大。在电机内部,各点的温度是不均匀的。在发热量大而散热不易之处,例如在电枢的槽的底部温度为最高。

当电机开始运转后,由于热量不断产生,各部分温度将继续增加,直到热量的产生和散发达到乎衡为止。

二,电动机散热的基本方式。

1,电机的热量向外发散时主要依靠对流作用,其次为幅射作用。

因为电机的底座和电机所接触的空气都为不良导热体,由传导作用传热主要在电机内部进行。辐射作用的有效表面仅为电机各部分的

外表面。

2,对流作用又可区分为自然对流和强制对流两种。

自然对流作用:是由于和散热面相接触的热空气的上升,且其所逸出的空间由周围的空气的填补;

强制对流作用:是由待备的通风器,例如附装在机轴上的风扇,在冷却表面上形成气流。

旋转着的电枢本身也起着带动气流的作用。限制温升的有效方法是增强散热作用。

三,电动机温升的基本测量方法。

由于电机各部分的发热和散热过程比较复杂,影响的因素很多,所以对温升的计算通常只作近似的估算,在设计电机时,常以经验数据为依据。

测定电机各部分温度的方法,主要有下列四种方法:

1、温度计测量法。

此法用温度计直接测定温度,最为简便。但用温度计仅能接触到电机各部分的表面,所测得的仅为表面温度。用温度计无法测出电机内部的最高温度。

2、电阻测量法。

此法只能用以测定绕组的平均温度。原理:

在电机运转以前,我们先测得绕组的冷态电阻r1,即当绕组温度等于冷却介质温度t1时的电阻。设电机运转以后绕组的湿度升高至t2,绕组的电阻便增加至r2。加温度用摄氏来量度,则对铜线绕组

有下列关系:

1/r2=(235+t1)/(235+t2)

由上式可知,如r1、r2和t1为已知,便可求解t2。

t1-t2,便是该绕组对冷却介质的温升。

3、埋量检温计法。

较大的电机,在装配时,常在估计到可能有较高温度的各点,埋置检温计。检温元件有热电偶及电阻温度计等。检温计的受热端,可以埋在槽的深处,例如导体与横底之间、上下层导体之间。检温计的引出端引至外面,接至测量仪表,借以读出温度。应用的检温计愈多,则所测得的温度愈有可能接近于最热点的温度。

4、叠加法(双桥带电测温法) 。

在不中断交变的负载电流的情况下,在负载电流上叠加一微弱直流电流,以测量绕组直流电阻随温度而发生的变化从而确定交流绕组的温升。

四,关于电动机温升的基本常识。

1,电机各部分的温升限度与所用绝橡材料的级别有关,与冷却介质的温度有关,也与测量温度的方法有关。

2,绝缘材料的寿命决定于它在远行时的绝对温度,而不决定于温升。

从冬季到夏季,从北方到南方,环境温度的变化很大。当环境温度较低时,电机的温升限度可以提高,而当环境温度较高时,电机的温升限度必须降低。为了明确起见,在规定电机各部分的温升限度时,

必须同时规定冷却介质的标准温度。

我国电工技术标准规定冷却介质的标准温度为4Q℃。依据此规定,电机各部分的温升,应用不同的绝缘材料以及用不同测温方法,有不同的温升限度。它主要取决于电机各部分绝缘材料的极限允许温度。

电机远行时各种损耗都变为热量,使电机温度升高,并向周围冷却介质散热,最后达到热稳定,此时电机稳定温度与周围介质温度之差称为温升,这是评价电机热性能的重要指标。

温升测试规范

研祥智能科技股份有限公司测试规范 MTD-CS-182 A1 温升测试规范 (共 7 页) 起草:冯金勇 2009.7.20 审核:卢栋才 2009.7.20 批准:卫海龙 2009.7.20 研祥智能科技股份有限公司技术管理本部发布 QR-STA-017 版本:A1

目次 前言............................................................................................................................................................... I 修订履历...................................................................................................................................................... II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 3.1 温升 (1) 3.2 热点 (1) 3.3 温度稳定 (1) 4 要求 (1) 4.1 测试配置的选取 (1) 4.2 测试点的选取 (1) 4.3 加载发热卡 (1) 5 试验方法 (1) 5.1 试验环境条件 (2) 5.2 试验程序 (2) 5.3 判定标准 (2) 5.4 常温温升超标时的选择 (3)

前言 温升测试是对产品散热性能的检测。本规范主要规定了整机、板卡、笔记本、CPCI系列产品温升测试的试验要求。 本规范由研祥智能科技股份有限公司技术管理本部中试部提出并归口管理。 本规范起草部门:中试部 本规范主要起草人:丁登峰冯金勇 本规范审核人:卢栋才 本规范批准人:卫海龙

硬母线温升计算

硬母线温升计算 请教各位,低压成套开关设备垂直母线额定短时耐受电流如何选取? 在论坛一直潜水,学习帕版及各位老师的帖子,受益匪浅。本人有一事不明白,低压成套开关设备垂直母线的额定短时耐受电流如何选取? 对于2500kVA,阻抗电压6%的变压器,主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S,垂直母线应如何选取?垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配? 另,帕版经常提到的“MNS Engineering Guide-line ”式中下载不到,可否提供以下?谢谢 楼主的问题是: 对于2500kVA,阻抗电压6%的变压器,主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S,垂直母线应如何选取?垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配? 我们先来计算一番: 因为:Sn=√3UpIn,所以In=2500x103/(1.732x400)=3609A 因为:Ik=In/Uk,所以Ik=3609/0.06=60.15kA 对于断路器而言,选择断路器的极限短路分断能力Icu>60.15kA即可,一般取为65kA。但是对于主母线来说,是不是我们也选择它的动稳定性等于65kA 就可以了? 动稳定性的定义是:低压开关柜抵御瞬时最大短路电流电动力冲击的能力。那么60.15kA就是最大短路电流的瞬时值吗? 我们来看下图:

这张图我们看了N遍了。其中Ip就是短路电流的稳态值,也是短路电流的周期分量。在楼主的这个问题中,我们计算得到的60.15kA 就是Ip,它也等于短路电流稳态值Ik。显然,它不是短路电流的最大瞬时值 短路电流的最大瞬时值是冲击短路电流峰值Ipk,Ipk=nIk。根据IEC 61439.1或者GB 7251.1,我们知道当短路电流大于50kA后,n=2.2,于是冲击短路电流峰值Ipk=nIk=2.2x60.15=132.33kA,这才是动稳定性对应的最大短路电流瞬时值 也就是说,对于楼主的这个范例,低压开关柜主母线的峰值耐受电流必须大于132.33kA 我们来看GB 7251.1-2005是如何描述峰值耐受电流与短时耐受电流之间的关系的,如下: 我们发现,对于主母线来说,它的峰值耐受电流与短时耐受电流之比就是峰值系数n

温升测试规范

1.0测试目的 本作业指导书描述了园林工具、电动工具产品在发热试验中的工作程序,用以确定产品各部件的温升是否符合标准规定的允许值。 2.0适用范围: 适用于符合标准要求的所有园林工具及电动工具产品。 3.0 名词术语: 热平衡--- 每隔前面已用的测试时间的10%的时间(但不少于5分钟)连续三次读数, 其变化少于1℃时样机所达到的热稳定状态. 4.0 参考文献: EN/UL/CSA/GLOBE要求 5.0 职责:

实验室所有技术员及工程师 6.0 测试设备: 6.1 变频电源 6.2 交直流电参数测量仪 6.3 热电偶线(K型或J型) 6.4 UL胶水和催化剂 6.5 数据采集仪(安捷伦) 6.6 电机温升测试仪 7.0 测试程序: 7.1 温升测试前的条件。 7.1.1 使用的所有设备都必须以一年为周期进行调校. 载有最后调校日期和调校周期的调校粘纸必须粘固在每一台仪器上. 7.1.2 检查样机的完整性,零部件,配件,附件应齐全。

7.1.3准备具有代表性的样机在温度23℃±2℃,湿度50﹪RH—90﹪RH之内的环境温度下放置10H,至样机表面温度达到与室温平衡进行测试。 7.2 温升测试前的准备。 7.2.1 根据标准中对被测产品测试点位置的要求,把热电偶牢固粘接在被测产品各测量点部位的表面(除非标准另有规定选用其它热电偶外),并应确保连接至数据采集仪的热电偶设置与仪器操作规范的要求一致。 a、热电偶线:J型或K型长度约1mm—2mm,探头为碰焊,材 料为铁–铜镍合金(J型),铬-硅,镍合金(K型) b、胶水,崔化剂(质量需保证,需有证可或能满足要求) c、对于工具类的产品通常需要布点的位置有: 电机绕组,炭刷,轴承(需要钻孔),电机外壳,开关,内部导线,把握手柄,电阻,电容,PCB,IC,外壳(出风口处)等。 d、焊点:把探头紧贴在被测位置的比较恰当的点,打上一点胶水 (胶水不宜过多,能粘住即可) e、热电偶走线:

变压器的温升计算

变压器的温升计算方法探讨 1 引言 我们提出工频变压器温升计算的问题,对高频变压器的温升计算也可以用来借鉴。工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的,其实麻雀虽小五脏俱全,再成熟的东西也需要不断创新才有生命力。对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在,温升本身来源于试验数据,企业本身有大量试验数据,温升问题垂手可得,拿来主义就可以了,在本企业来说绝对有效,离开了本企业也带不走那么多数据。但冷静的考虑一下,任何一个企业不可能生产全系列变压器,总会有相当多的系列不在你生产的范围内,遇到一些新问题,只能用打样与试验的方法去解决,小铁心不在话下,耗费的工时与材料都不多,大铁心耗费的铁心与线材就要考虑考虑了。老企业可以用这样简单的办法去解决,只不过多花费一些时间罢了,一个新企业或规模不大的企业,遇到这些问题要用打样与试验的方法去解决,就耗时比较多了,有时候会损失商机。进入软件时代,软件的编写者如不能掌握这一问题,软件的用户将会大大减少。下面就温升的计算公式进行探讨,本文仅提出一个轮廓,供大家参考。 2 热阻法 热阻法基于温升与损耗成正比,不同磁心型号热阻不同,热阻法计算温升比较准确,因其本身由试验得来,磁心又是固定不变的,热阻数据由大型磁心生产厂商提供。有了厂家提供的热阻数据,简单、实用何乐而不为。高频变压器可采用这一方法。而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据,因此低频变压器设计者很难采用。热阻法的具体计算公式如下: 式中, 温升ΔT(℃) 变压器热阻Rth(℃/w) 变压器铜损PW(w) 变压器铁损PC(w) 3 热容量法 源于早期的灌封变压器,由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘,可以说是在考古中发现。这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件,既无热的传导,也无热的辐射,更无热的对流,热量全部靠变压器的铁心、导线、

电机检验标准

电机检验标准 1、外观要求: 1、1、整机装配完整,螺丝紧固,并有可靠得防腐措施,无污损、碰撞、裂痕等缺陷。 1、2、外壳电镀有良好得光泽,无锈蚀,铁心表面无明显锈蚀; 1、3、电机涂层应均匀,不应有刷痕、收缩、起泡、桔皮、起皱、流卦、针孔、浮色与渗色等缺陷。 1、4、电机铭牌标明项目齐全、正确;电机上有安全警告标志牌,安全标志牌正确可靠;电机上应有明显得红色旋转方向标志;上述标志粘贴牢固、字迹清楚不易磨灭。 铭牌标志包括以下内容: 1、4、1、制造商名或标记; 1、4、 2、产品型号; 1、4、3、额定电压与频率; 1、4、4、产品批号与日期。 1、5、定位孔位置正确,外壳与轴得结构尺寸符合图纸要求。 1、6、引线规格为18AWG1015塑胶线,引线颜色为红蓝白三色,红线为主线,蓝线为副线,白线为公共端,引线出线方向正确,线头剥线15mm。电机引线长短、颜色符合要求,标志完好,裸线不应有氧化。 1、7、接地标志检查:电机应有可靠得接地装置与接地线 2、电机运行状态检查: 2、1、电机应转动平稳、自如、无卡阻停滞等现象。 2、2、电机在额定频率、额定电压得空载电流与空载损耗应控制在某一数值范围内,该数值范围应能保证制造得电机性能符合相应得产品标准。 2、3、振动:通电30S感觉不麻手,振动值小于10、0mm/S。 2、电气参数:

2、1、主要电气参数在自制测试架上,接好电机引线,将开关打到对应挡,用数字转速表测其空载转速, 额定电压: 110V(110V型) 220V(220V型) 380V(380V型) 额定频率: 60Hz(110V型) 50Hz(220V型) 50Hz(380V型) 空载功率: 750W (110V型)(220V型)(380V型) 额定转速: 1380rpm±15%rpm 2、2、噪音:在安静得检测室内,用分贝检测仪在距离电机500mm处测其空载噪音,应小于70dB 2、3、绝缘强度:大于50MΩ/500VDC。 2、4、常温常压下,实际工作状态可连续运行3000小时以上。 2、5、空载温升:在额定电压与频率下,电机装机后空载运行四十分钟后,电机绕组温升小于70K。 2、6、负载温升:在额定电压与频率下,电机装机后负载运行三十分钟后,电机绕组温升小于75K。 3、检验规则 进厂检验按AQL抽样方案,质量水平0、65,检查水平Ⅱ,进行抽样检查。 电机得噪音与扭矩要求全检。

温升试验

什么是温升测试仪?温升测试仪工作原理、条件 温升测试仪,可用于考核电器附件在接上负载电流时其表面发 热情况,电极温升是否符合标准的要求,能有效检测插销和插座的 插套是否偏薄,插头和插座是否配合良好 在变压器所有型式试验和例行试验项目中以温升试验最为特殊。现在各大厂家一般都采用短路法,人工现场操作。温升试验具有以 下特点:第一,时间较长,大型变压器的试验需要十几个小时甚至 更长时间,即使中小型的试验过程也需要八、九个小时;第二,试验 过程单调枯燥,不仅需要监视加在被试变压器上的总损耗,调节试 验电源保证所加的总损耗,还要长时间地反复测量温度值。由此可见,温升试验常常长时间在夜间进行,夜间人容易疲劳,再加上试 验过程本身的单调,往往容易影响测量准确度,甚至操作错误。为此,实现试验过程的控制自动化就十分必要。 该温升试验自动控制系统引入微计算机技术,既能自动测量记 录相关温度,做出判断,又能测量试验中的相关电量做到实时监测 加在被试变压器上的总损耗等重要参数,并能在偏离预定值时自动 调整试验电源。 1 试验原理及过程简述 1.1温升试验原理 按JB/T501–91《电力变压器试验导则》进行变压器温升试验 有以下几种方法:直接负载法;相互负载法;循环电流法;零序电流法;短路法。 短路法试验是利用变压器短路产生损耗,来进行温升试验的。 目前,一般都用短路法。短路法试验变压器的温升是所有变压器温 升试验中需要电源容量最小,试验电压最低的试验方法,是大型油 浸式变压器温升试验最常用的方法。 1.2试验过程 采用短路法进行温升试验。首先确定试验电源容量和试验电流,连接好试验线路,然后开始试验。试验中监测加在被试变压器上的 损耗和电流,与设定值进行比较,若超过允许误差范围,调整试验 电源;并在间隔预定时间后(一般间隔15~30min)测试一次试验部 位温度,并记录、对测量结果做出判断。一直到检测的顶层油温升 的变化率小于1K/h,并继续维持3h,就认为油顶层温升已经稳定。 取最后一个小时中的平均值为油顶层温升。 之后,开始试验的第二阶段:绕组温升试验(测量热态电阻, 冷态电阻在温升试验前已经测定)。

温升测试与环境温度测试的区别

温升测试与环境温度测试的区别 一到夏季,工程师们总会为电机过热而烦恼。但大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”。电机测试中涉及到温度的测试主要时温升测试及环境温度测试,本文主要介绍两者的区别和联系。 一到夏季,工程师们总会为电机过热而烦恼。但大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”。电机测试中涉及到温度的测试主要时温升测试及环境温度测试,本文主要介绍两者的区别和联系。 一、电机温升测试 电机由常温(其各部分温度与环境温度相同)开始运行,温度不断升高,当其高出环境温度后,一方面继续吸收热量缓慢升温。另一方面开始向周围散发热量。当电机处于热量平衡装态,温度不再升高时,电机的温度与环境温度之差称之为电机温升。既:温升=电机温度-环境温度,用K为单位。 电机的最高允许温度是绕组的最高能够承受的温度。在此温度下长期使用时,绝缘材料的物理、机械、化学和电气性能不发生显著恶性变化,如超过此温度,则绝缘材料的性能发生质变,或引起快速老化。因此,绝缘材料最高允许工作温度是根据它经济使用寿命确定的。电机的最高允许温度确定了,此时温升的限值就取决于冷却介质的温度。一般电机中冷却介质是空气,它的温度随地区及季节而不同,为了制造出能在全国各地全年都能适用的电机,并明确统一的检查标准。 图 1 电机绝缘等级对照表 对电机绕组和其他各部分的温度测量,目前虽已采用不少先进技术,仍可归纳为电阻法、温度计法、埋置检温计法三种基本方法。 电阻法:导体电阻随着温度升高而增大,电阻与温升存在如下关系,由电阻法测得的温升是绕组的平均温升,比绕组的最热点约低5摄氏度左右。电阻的测量可用伏安法或电桥法测量。在切断电源后测定,则测得的温升要比断电瞬间的实际温度低。 温度计法:即用温度计直接测定电动机的温升。当电机达到额定运行状态时,其温度也逐渐上升到某一稳定值而不再上升,这时可用温度计测量电机的温度。此法所测温度为测点的局部温度。 埋置检温计是将热电偶或热电阻温度计在电机的制造过程中,埋置于电机制造后所不能达到的部位,此法主要用于测量交流定子绕组,铁心及结构件的温度。采用这一方法要求在电机的绕组层间至少埋置六个检温计,且沿着圆周分布,在保证安全的前提下,都尽可能放在绕组中最热的部位,并避免检温计与冷却空气接触,对于采用空气冷却电机是以检温计读书最高者确定绕组的温升是否合乎要求。

变压器的温升计算公式

变压器的温升计算公式 1 引言 工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的,对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在,温升本身来源于试验数据,企业本身有大量试验数据,温升问题垂手可得。下面就温升的计算公式进行探讨,本文仅提出一个轮廓,供大家参考。 2 热阻法 热阻法基于温升与损耗成正比,不同磁心型号热阻不同,热阻法计算温升比较准确,因其本身由试验得来,磁心又是固定不变的,热阻数据由大型磁心生产厂商提供。有了厂家提供的热阻数据,简单、实用何乐而不为。高频变压器可采用这一方法。而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据,因此低频变压器设计者很难采用。热阻法的具体计算公式如下: 式中, 温升ΔT(℃) 变压器热阻Rth(℃/w) 变压器铜损PW(w) 变压器铁损PC(w) 3 热容量法 源于早期的灌封变压器,由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘,可以说是在考古中发现。这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件,既无热的传导,也无热的辐射,更无热的对流,热量全部靠变压器的铁心、导线、绝缘材料消耗掉。这样引出一个热容量(比热)的概念,就可以利用古人留给我们的比热的试验数据,准确的计算出变压器的温升来。不是所有的变压器都可以利用这一计算公式,唯独只有带塑料外壳的适配器可采用这一方法,这种计算方法准确度犹如瓮中捉鳖十拿九稳。 若适配器开有百叶窗,那就有一部份热量通过对流散发出去,如不存在强迫对流,百叶窗对温升的影响只在百分之三左右。上一代的变压器设计工作者对这一计算方法很熟悉,现在的变压器设计工作者根据此线索,进行考古也会有收获。热容量法的计算模式如下: 式中,温升ΔT(℃)

干式变压器绕组温升计算方法分析

干式变压器绕组温升计算方法分析 傅华强 2003 1发热与散热的平衡—绕组的稳定温升 绕组上的损耗功率是绕组温升的热源,这是比较好算的.而绕组的散热则是一个比较复杂的问题.在绕组内部热量通过传导的方式传到绕组的表面,在表面则通过对流和幅射的方式传到外界环境中去.当绕组的发热与散热达到平衡时,就是绕组的稳定温升。 绕组的散热是一个复杂过程。影响绕组散热的主要因素:绕组温度;绝缘层厚;绕组外包绝缘厚:绕组外包绝缘材料的散热性能;散热气道的宽度和长度;气流速度;铁芯和相邻绕组散热的影响等。因而绕组温升计算随其所用绝缘材料和结构的不同而不同。 2 绕组温升计算的数学模型 绕组的稳定温升一般用一个简化的公式进行计算,不同的结构和绝缘材料的绕组所用系数是不同的。公式运用的温度范围也是有限定的。如: τ= K Q X Q = W/S S=∑ αi S i 式中:τ—绕组温升; K—系数; X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小; Q— 绕组的单位热负荷 W/m2 W—参考温度下的绕组损耗功率 W S— 等效散热面 m2 S i— 绕组散热面 m2 αi— 散热系数 2.1 不同结构型式的变压器所用的计算公式是不同的。 2.2 干式变压器的散热主要是对流和幅射完成的,非包封变压器的传导温升

所占比例很小,因而有些计算公式将层绝缘与外绝缘造成的传导引起的温升计算省略了,有些公式还要加上传导引起的温升,如西欧树脂绝缘干式变压器的计算公式。 2.3 黑体面的热量幅射与绝对温度的4次方成比例的,在一个不大的温度段,对流和幅射对散热的综合影响造成的温升式中系数X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小.如油浸变压器层式绕组温升X值取0.8,而强迫油循环时X取0.7,饼式绕组X取0.6。一般干式变压器X值取0.8,当温升在80K 左右时,由于温度高时散热效率高,在一些计算公式中X取0.75,因而当温升在100—125K时,X的取值应该再小些。 2.4 当温升范围较大时,用一个计算公式会首尾不能兼顾,需要用两个以上的公式,它们的X值不同,即斜率不同。实际上是由几条直线组成的近似曲线。 2.5 绕组的单位热负荷Q 是指在无遮盖的单位散热面上的功率(W/m2),有气道的散热面,则要确定气道的散热系数。 2.6如果计算所得温升离参考温度很远,由于计算所用绕组损耗功率离实际功率差得太大而误差很大,则应调整计算绕组损耗功率所用的参考温度。 3 确定数学模型的工厂方法 最实用的确定数学模型的方法是通过典型变压器的温升试验。无气道绕组的温升是最基本的,如绕在厚绝缘筒上的外线圈。线圈外部的面积大小就是有效散热面,先算出热负荷Q值,由试验所得温升与Q值在双对数座标纸上打点,最少要有3个试验数据,即可在对数坐标纸上连成一条合理的直线,从这条直线上确定公式的两个系数K和X。 τ= K Q X τ1 K = ———— Q1 X Lgτ2 - Lgτ1Lgτ2/τ1 X =———————— = ———— Lg Q2 - Lg Q1Lg Q2/Q1 式中:

电动机温升的基本测量方法

电动机温升的基本测量方法 电力作业人员都知道,电力设备在运行做工的过程中不可避免的要产生热能,进而产生无功功率等,电动机的运行也不例外,其中电动机的温升是判断电动机是否正常运行的一个重要的参考指标,那么电动机的温升具体是怎么测量的呢? 一,电动机温度热量的产生。 一台电机中的温度分布和热量流通情况十分复杂。各种损耗形成不同的热风损耗转化为热量后,将流过不同的材料,由电机外表面散发至外面。 主要的热源来自电机内部,即来自电流流过导体时产生的铜损耗,以及在铁芯内当磁通变化时所产生的铁损耗。轴承摩擦所产生的热,仅为局部的热源,对绕组和铁芯的温升影响不大。在电机内部,各点的温度是不均匀的。在发热量大而散热不易之处,例如在电枢的槽的底部温度为最高。 当电机开始运转后,由于热量不断产生,各部分温度将继续增加,直到热量的产生和散发达到乎衡为止。 二,电动机散热的基本方式。 1,电机的热量向外发散时主要依靠对流作用,其次为幅射作用。 因为电机的底座和电机所接触的空气都为不良导热体,由传导作用传热主要在电机内部进行。辐射作用的有效表面仅为电机各部分的

外表面。 2,对流作用又可区分为自然对流和强制对流两种。 自然对流作用:是由于和散热面相接触的热空气的上升,且其所逸出的空间由周围的空气的填补; 强制对流作用:是由待备的通风器,例如附装在机轴上的风扇,在冷却表面上形成气流。 旋转着的电枢本身也起着带动气流的作用。限制温升的有效方法是增强散热作用。 三,电动机温升的基本测量方法。 由于电机各部分的发热和散热过程比较复杂,影响的因素很多,所以对温升的计算通常只作近似的估算,在设计电机时,常以经验数据为依据。 测定电机各部分温度的方法,主要有下列四种方法: 1、温度计测量法。 此法用温度计直接测定温度,最为简便。但用温度计仅能接触到电机各部分的表面,所测得的仅为表面温度。用温度计无法测出电机内部的最高温度。 2、电阻测量法。 此法只能用以测定绕组的平均温度。原理: 在电机运转以前,我们先测得绕组的冷态电阻r1,即当绕组温度等于冷却介质温度t1时的电阻。设电机运转以后绕组的湿度升高至t2,绕组的电阻便增加至r2。加温度用摄氏来量度,则对铜线绕组

电机温升测试

电机温升试验 电机中绝缘材料的寿命与运行温度有密切的关系,为保证电机安全、合理的使用,需要监视与测量电机绕组、铁心等其他部分的温度。按国家标准规定,不通绝缘等级的电机绕组有不同的允许温升,如下表所示 若超过规定值,如对B级绝缘的电机,温升每增加10度,电机的寿命将降低一半。因此电机的温升试验,准确的测取个部件的温度,对改进电机的设计和制造工艺,提高电机的质量是非常重要的对电机绕组和其他各部分的温度测量,目前虽已采用不少先进技术,仍可归纳为电阻法、温度计法、埋置检温计法三种基本方法。 一、电阻法 在一定的温度范围内,电机绕组的电阻值将随着温度的上升而相应的增加,而且其阻值与温度之间存在着一定的函数关系。根据这一原理,可以通过测定电机绕组的电阻来确定其温度,故称电阻测量法。 当绕组温度在-50~150度范围时,其温升有下式确定

Δθ=(R f-R0)(k+θ0)/R0+θ0-θf 式中R0、θ0分别为绕组的实际冷态电阻和环境温度;R f、θf分别为绕组热态式电阻和环境温度;k为常数,对铜绕组为235,对铝绕组225 如果不能采用带电测量装置,可采用较先进的快捷、准确、数字显示的各种毫欧表或微欧计等直流电阻测量仪。其基本工作原理是采用高准确度、高稳定度的恒流电源所产生的直流电流通到被测电阻上,则电阻两端的电压降将严格的按照电阻值变化 二、温度计法 对电机中不能采用电阻法测量的部位,如定子铁心,轴承及冷却介质等,可采用温度计法来测量。 温度计法是用温度计贴附在可接触的表面来测量温度,所测得的温度是被测点的表面温度。为了减小误差,从被测点到温度计的热传导尽可能的良好,将温度计球面部分用绝热材料覆盖,以免周围冷却介质的影响。温度计除包括水银、酒精等膨胀式温度计外,也包括半导体温度计及非埋置的热电耦或电阻温度计。在电机中存在交变磁场的部分,不可采用水银温度计,因为交变磁场在水银中产生涡流会发热,以致影响测量的准确性。 三、埋置检温计法 埋置检温计法是讲电阻检温计、热电耦或半导体热敏元件埋植于电机内部不能触及的部位,如定子绕组的槽部和铁心内等,经连接导线引到电机外的二次仪表,从而测定温度值。在测量时应控制测量

pcb线路温升计算

Temperature Rise in PCB Traces Douglas Brooks UltraCAD Design, Inc. doug@https://www.360docs.net/doc/49938509.html, https://www.360docs.net/doc/49938509.html, Reprinted from the Proceedings of the PCB Design Conference, West, March 23-27, 1998? 1998 Miller Freeman, Inc. ? 1998, UltraCAD Design, Inc. Background I built my first “electronic” device over 40 years ago. (I was really young at the time!) Over the intervening years, there have been dramatic changes in technology. Some of these changes include the shift from designing circuits with components to designing systems with IC’s, the shift from high voltage vacuum tube requirements (say 250 volts, or so) to (mostly) low voltage requirements, and the subsequent decline in the relative number of designs where high voltage and high current requirements are an issue. In the 60’s almost all designers had to worry about the current carrying capacity of PCB traces on at least some of their designs. Now, some designers can go through an entire career without having to address this issue at all. As I looked at this I began to understand why the significant investigations into PCB trace temperature-vs-current (T-C) relationships are mostly over 25 years old! The current T-C bible for most of us is the set of charts in IPC-D-275. (IPC) (Footnote 1) Yet there is a nagging concern about them when we use them: Are they current? Are we sure where they came from and can they be trusted? Some people say they were generated with only three or four points and then “French Curves” were used to create smooth lines between the points. Others say they have been redrawn so many times by so many artists that they only somewhat resemble the original data. And you only have to look at the incongruous result from some of them that up to 125 ma of current can flow through a conductor with zero cross-sectional area! (You know, the curves really should go through the origin!) Then I ran across another set of data in an old (1968) copy of “Design News” (DN) (Footnote 2). McHardy and Gandi recently reported on an analysis where they tried to test a theoretical, mathematical model on the IPC and the DN data (Footnote 3) with some limited success. That was when I decided to do the same thing using a different, more analytical (I believe) approach. This paper is a report of that analysis. Defining the Model We can think of a model as a representation of reality. In the context of this paper I will use an equation to “model” the relationship between current and the temperature of a trace. If the model is realistic, then when I substitute variables into the equation, the result will (within reason) reflect the actual result that would be obtained in the physical world. We can “test” a model by looking at actual results, and see if the model would give similar results under the same conditions. It is intuitive that the flow of current through a trace (power) will cause the temperature of the trace to increase. The formula for power is I2*R, so the relationship is probably not simply linear. The resistance of a trace (per unit length) is a function of its cross-sectional area (width times thickness). So the relationship between temperature and current, therefore, is probably a non-linear function of current, trace width, and trace thickness. But the ability of a trace to “shed”, or dissipate, heat is a function of its surface area, or width (per unit length). At the same time the current is heating the trace, the trace is cooling through the combined effects or radiation, convection and conduction through its surface. Therefore, the relative effect of width in the overall model is probably different than thickness.

热电偶法测大功率电机温升

热电偶法测大功率电机温 电控开发部 凡新建 目前我们测试电机的温升通常是使用电阻法,它是一种测试电机温升的等效方法,具有简便快捷,测试准确的优点。但是在最近做新D 3项目的时候却发现电阻法测温升的一个弊端。 新D 3借用了820单风轮外机的电机YDK400-8,由于新D 3的结构与820单风轮外机的结构不同,蒸发器的面积和排数也不相同,需重新验证一下电机的性能。刚开始我们是用常规的电阻法测试温升的,铜绕组的温升Δt (K )可由式(1)确定,试验结束后绕组温度T (℃)由式(2)确定: ())1(5.2342111 1 2?????????????-++-= ?t t t R R R t ())2(5.2345.23411 2 ??????????????-+= t R R T 两式中:R 1——试验开始时的绕组电阻,Ω; R 2——试验结束时的绕组电阻,Ω; t 1——试验开始时的绕组温度,℃; t 2——试验结束时的冷却介质温度,℃。 第一次测电机温升的时候,我们按1.1倍额定电压进行测试的,由于外销额定电压230V ,测试电压为254V ,测试结果见如表1。从表1可以看到低档温升很低,而高风的温升超标(企业标准规定:分体式室外空调器送风电机温升 F 级绝缘温升要小于78K )。看来该款电机不能用于外销,那内销温升能否通过呢?我们又用242V 的电压

测试(内销额定电压220V,1.1倍额定电压就是242V),测试结果见表2,发现温升虽然符合企业标准的要求了,但是裕量太小了,如果产品稍有波动很可能温升就不合格了。 表2:第二次测试结果(242V) 为了进一步验证电机发热情况,我们又接连进行了第三次和第四次测试,结果见表3和表4,结果温升一次合格一次超标。 表4 第四次测试结果(254V) 在这四次测试中有两次温升合格,两次温升超标,温升到底是不

搅拌机类电机温升和输入功率测试方法及标准

標題:攪拌器(Hand Mixer)類電機溫升和輸入功率測試方法及標準

1目的: 為本廠手提攪拌器(Hand Mixer)類電機溫升試驗和輸入功率測試提供方法和標準。 2適用範圍: 適用於本廠UF、UH等系列之手提攪拌機(Hand Mixer)類電機。 3試驗用材料: 3.1砂(50#~80#干砂); 3.2產品外殼(Housing): 外殼編號見FPS或PPS; 3.3Beater: Beater編號見FPS或PPS。 4測試電源: 4.1電壓 4.1.1UL標準: 產品額定電壓(見FPS或PPS); 產品額定電壓標為110~120V時, 用120V測試; 產品 額定電壓標為220~240V時, 用240V測試。 4.1.2IEC標準: 以額定電壓(見FPS或PPS)0.94倍和1.06倍中對溫升影響最大的電壓作為工作電壓。 4.1.3采用穩壓電源。 4.2電源頻率: 產品額定電源頻率(見FPS或PPS)。 5溫升試驗方法: 5.1UL溫升標準之試驗方法。 5.1.1將Beater裝上。

5.2IEC溫升標準之試驗方法: 5.2.1裝Beater, 在電機上沾熱偶線, 將砂加入碗內之方法及步驟順序與前面“UL標準之試驗方法”中 相關之步驟相同。 5.2.2使用電壓: 以額定電壓0.94倍和1.06倍中對溫升影響最大的電壓作為工作電壓。 a.使用混合打類似蛋糕糊一類的燈籠式Beater攪拌器運行15分鐘; 首30秒為產品最低速, 接著 最高速運行14分30秒。 b.使用蛇形Beater打發酵的面團一類的攪拌器: 手持式的: 運行5分鐘; 其它方式的: 運行10分鐘。 均為首30秒是產品最低速, 剩餘時間運行最高速。 6溫升標準: 6.1FPS或PPS)

用等效法测量电机温升

检测技术?TEST TECHNIQUE 用等效法测量电机温升 收稿日期:2004-12-04 张文海 徐丽 (成都精密电机厂,成都 610500) 摘 要:介绍了等效法测量电机温升的原理,并进行验证,同时对损耗等问题作了讨论。 关键词:电机;温升;试验;能量;消耗 中图分类号:T M306 文献标识码:A 文章编号:1001-6848(2005)03-0093-02 0 引 言 电动机的温升测量,一般采用的方法是发电机陪试法。即被试电机拖动一台功率、转速相当的陪试电机作发电机,然后将发电机的输出能量消耗在电阻上,让被试电机在额定负载下运行,直到温升稳定,最后用电阻法测出温升值。可以看出,这种方法没有一台功率、转速相当的陪试电机,温升试验根本无法进行。当然,转矩仪也可用于温升试验,但因温升须长时间连续运行,这对贵重的转矩仪寿命是一个重大的损害,且转矩仪一般工作转速都不高, 6000r/m in以上的高速电机,甚至额定数据测量都不能用转矩仪,当然用它测高速电机的温升就更不行。为此,笔者提出一种单机等效测量温升的方法。 1 等效法测量温升的原理 众所周知,无论直流电机还是交流电机,运行时的发热,均来自于电机的损耗,也就是说,效率越高的电机,损耗越小,发热也就愈少,温升则低;反之,损耗越大,发热就厉害,温升则高。因此,我们可以把一台电机损耗的大小,等效成一个功率大小不同的电炉对电机个体加热。前面的温升试验发电机陪试法,则是一种间接电炉加热法,即被试电机带额定负载运行时,损耗象附带放了一个电炉为电机个体加热。有了间接电炉法,可以想能否用直接电炉法为电机个体加热?回答是可以的。方法是只要能测知这台电机的效率是多少,就可算出这台电机额定输出时的损耗功率是多少,然后将这台电机的转子卡住堵转,再在线圈内通直流电流。电流的大小,等于它与端电压的乘积,即额定运行时的损耗功率。这样测出的堵转温升,理论上应与电机额定运行的测出的温升相等,因二者的发热条件和散热条件基本一样。等效法测电机温升,正是基于这一原理。 2 实验验证 选择一台高速永磁无槽直流电动机,因高速电机无论测功和测温升都比较困难。电机有关数据为:型号YZ-20;电压180V;输出功率2.3kW;额定转速6900r/min;额定电流13.8A;效率93%(无槽直流电机效率很高,实测为93%)。 1)用传统发电机陪试法测温升 该法必须再选一台同型号电机作发电机陪试,设被试电机为1#,陪试电机为2#,测试步骤为: (1)测出两台电机电枢一周内平均电阻R a,1# =0.48 ,2#=0.5 ,(2)测出两台电机单独6900r/ m in空载运行时的空载损耗P0。1#电机6900r/m in 时,U0=178.2V,I0=0.46A,则P0=V0I0=178.2×0.46=82(W),2#电机6900r/m in时,U0= 162V,I0=0.52A,则P0=V0I0=162×0.52=83 (W)。(3)温升试验开始,两台电机夹在专用安装板上同轴对施,1#电机通直流180V起动运行,拖动2#电机作发电机发电,用滑杆电阻调节2#电机的负载电流,当1#电机的输入电流达到13.8A时,算出1#电机的输出功率为2311W,输入功率为2484 (W),损耗为173W。(4)电机在此额定负载下运行 1.5h,测得的温升值为8 2.8K。 2)同等效法测温升比较 (1)用发电机陪试法测量升已知1#电机额定负载13.8A时的损耗是113W。(2)将1#电机电枢卡住堵转,并安装在同一安装板上,然后将电机通直流电流,使电枢电流与端电压乘积等于173W。(3)以此恒功率堵转1.5h,测出的温升值为87.5K,比传 — 93 — 用等效法测量电机温升 张文海 徐丽

温升测试的介绍

温升测试的介绍 只针对家电产品,也就是使用EN/IEC 60335的产品适用,但是原理部分所有安全测试的基准都是一样的,只是可能受到国家的电源供电系统的不同或产品的差异而有不同的要求。 我将会分成四个部分来介绍温升测试,第一是实验室的5个要素;第二是温升测试的实验室5要素详谈;三是如何去选择测试需要考虑的点;第四是测试完后需要记录的数据和需要注意的问题。另外我觉得重点不是测试,而是之前的准备;而更加重要的是背景知识的积累。 第一部分实验室的5个要素,即试验环境,实验设备,实验样品,操作人员,试验方法,对任何产品均适用。 1)实验环境就是实验所需要满足的温度湿度等要求,有时需要特别的设备来达到这些要求; 2)实验设备这里所指的是你需要检查你所使用的仪器是不是经过校准的,并且是否在有效期以内的,另外这些设备的测试范围是否可以覆盖你所需测试的样品的,如果上面的情况是否请和贵公司的仪器部门联系,不要把问题扯远,工程师不是全能,知道自己需要使用什么量程的仪器就够了; 3)实验样品就是在测试前你需要检查你的样品是完好的,能正常工作的,这个问题说重要也重要,经常我都会发现有些工程师测试时间大于很多分配的时间,经过了解,有时可能就是忘记布点前先检查,结果布完发现样品不工作,不是所有从生产线上抽过来的样品都可以工作的;安全工程师一定不能有的心理就是侥幸,做一份工作就应该有相应工作的职业素养(题外话); 4)操作人员就是指负责这个测试的人员,必须保证测试人员是经过设备和实验方法的培训的,有资格从事这个实验的,如果是没有经验的操作人员需要有资历的工程师指导,很多工厂自己测试都是合格,然后给样板我们测试时就发现不合格,其原因就在于操作人员的问题了;一个臭氧浓度测试我都需要培训一次设备/测试标准/测试样板,指导新工程师测试一次,现场看新工程师测试3次,以后不定期的抽检,这一块对测试的结果可能影响是最大的也最可能出问题的; 5)实验方法,你所执行的测试所依据的标准,或者客户指定的测试方法,不管你有多么熟悉产品和标准,测试前还是浏览一下你所需要参考的标准,确保不遗漏任何信息。 第二部分,温升测试所对应的5要素 1)试验环境,一般part 1部分第五章就是关于测试的要求,比如温度,电压和频率的选者,PTC产品怎么做温升等等都可以在这里找到,一般都是要求20度+/-5度的,如果part 2部分没有特殊要求,就是参考part 1的要求,另外空调需要在焓差室,冰箱需要使用恒温恒湿箱,如果去热带气候的国家风扇类通风设备可能在40度的环境下做(国家差异中可以找到),总之结合part 1和part 2部分和国家差异的要求先了解清楚现在测试样品的环境条件; 2)设备和工具:温度巡检仪,细丝热电偶(fine-wire thermocouple),功率仪,测试角,如果要用绕组法测绕组的温升还需要(电桥或万用表(最好带存储功能的),开关,每个公司可能略有不同);温度巡检仪有些公司和电脑连在一起,系统控制(认证机构基本都用这个),有些是直接打点(工厂使用居多),这里需要注意的是功率仪是否满足你测试产品的电流和功率,尤其是大功率和一些特殊的产品,也就是量程要看一看,比如有些可以产生蒸汽或压力的设备那么你的测试仪器是否可以继续使用呢?以前公司用了一台不可以测试蒸汽类产品的设备来测试,由于这个问题的疏忽公司一次就损失了20万左右; 再来看看细丝热电偶,热电偶不一定都是细丝的哦,但是标准要求你是用细丝热电偶,何谓细丝,标准也有定义,直径不超过0,3mm的,从这个角度看很多工厂的热电偶都是不

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