AC motorların sargılarının sıcaklığı dirençlerine göre nasıl belirlenir

Motor ısınma testleri sırasında sargı sıcaklığı ölçümü

Sargıların sıcaklığı, motoru ısıtmak için test ederek belirlenir. Isıtma testleri, nominal yükte soğutma ortamının sıcaklığına göre sargının veya motor parçalarının mutlak sıcaklığını veya sıcaklık artışını belirlemek için yapılır. Elektrikli makinelerin yapımında kullanılan elektrik izolasyon malzemeleri zamanla elektrik ve mekanik dayanımlarını kaybederler. Bu eskimenin oranı esas olarak yalıtımın çalıştığı sıcaklığa bağlıdır.

Çok sayıda deney, çalıştığı sıcaklık belirli bir ısı direnci sınıfı için sınırdan 6-8 ° C daha yüksekse, yalıtımın dayanıklılığının (hizmet ömrünün) yarı yarıya azaldığını ortaya koymuştur.

GOST 8865-93, elektrik yalıtım malzemelerinin aşağıdaki ısı direnci sınıflarını ve bunların karakteristik sınır sıcaklıklarını belirler:

Isı direnci sınıfı — Y A E B F H C Sınır sıcaklık, sırasıyla — 90, 105, 120, 130, 155, 180, 180 gr üzerinde. S

Isıtma testleri, doğrudan yük altında ve dolaylı (çekirdek kayıplarından ısıtma) altında yapılabilir. Pratik olarak değişmeyen yük ile belirlenen sıcaklığa kadar gerçekleştirilirler. 1 saat içinde en fazla 1 °C değişen sabit durum sıcaklığı dikkate alınır.

Isıtma testlerinde yük olarak, en basiti çeşitli frenler (pabuçlar, bantlar vb.) Olan çeşitli cihazlar ve ayrıca bir reosta ile çalışan bir jeneratör tarafından sağlanan yükler kullanılır.

Isıtma testleri sırasında sadece mutlak sıcaklık değil, aynı zamanda sargıların soğutma ortamı sıcaklığının üzerindeki sıcaklık artışı da belirlenir.

Tablo 2 Motor parçalarının izin verilen maksimum sıcaklık artışları

Elektrik motorları için parçalar

Sıcaklıkta izin verilen maksimum ön artış, ° C, ısı direnci yalıtım malzemesi sınıfı ile

Sıcaklık ölçüm yöntemi

A

E

V

F

H

Motorların değişken sargı akımı 5000 kV-A ve üzeri veya orak evinin uzunluğu 1 m ve üzeri

60

70

80

100

125

Oluklar tarafından düzenlenen dedektörlerdeki direnç veya sıcaklık

Aynı ancak 5000 kV'tan az A veya s damar uzunluğu 1m ve üzeri

50*

65*

70**

85**

105***

Termometre veya koopozisyon

Asenkron rotorlu motorların çubuk sargıları

65

80

90

110

135

Termometre veya koopozisyon

Kayma halkaları

60

70

80

90

110

Hoparlörlerdeki termometre veya sıcaklık

Çekirdekler ve diğer çelik parçalar, kontak bobinleri

60

75

80

110

125

Termometre

Aynı, sargılardan ayrılan temas olmadan

Bu parçaların sıcaklık artışı, izolasyon veya ilgili diğer malzemelere zarar verme riski oluşturacak değerleri aşmamalıdır.

* Direnç yöntemiyle ölçüm yapıldığında izin verilen sıcaklık 10°C artırılır. ** 15°C'de aynı. *** 20°C'de aynı.

Tablodan da görülebileceği gibi GOST, ölçülecek makinelerin belirli koşullarına ve parçalarına bağlı olarak farklı sıcaklık ölçüm yöntemleri sağlar.

Termometre yöntemi, uygulama noktasındaki yüzey sıcaklığını belirlemek için kullanılır. (gövde yüzeyi, yataklar, sargılar), ortam sıcaklığı ve motora giren ve çıkan hava. Cıva ve alkol termometreleri kullanılır. Cıva içerdiklerinden, güçlü alternatif manyetik alanların yakınında yalnızca alkollü termometreler kullanılmalıdır. girdap akımları indüklenirölçüm sonuçlarının bozulması. Düğümden termometreye daha iyi ısı transferi için, ikincisinin tankı folyoya sarılır ve ardından ısıtılmış düğüme bastırılır. Termometrenin ısı yalıtımı için, folyoya bir pamuk yünü veya keçe tabakası uygulanır, böylece ikincisi termometre ile motorun ısıtılmış kısmı arasındaki boşluğa düşmez.

Soğutma ortamının sıcaklığını ölçerken, termometre, çevredeki ısı kaynakları ve makinenin kendisi tarafından yayılan radyan ısıdan ve tesadüfi hava akımlarından korunan, yağla dolu kapalı bir metal kaba yerleştirilmelidir.

Harici soğutma ortamının sıcaklığını ölçerken, incelenen makinenin etrafındaki farklı noktalara, makinenin yüksekliğinin yarısına eşit bir yükseklikte ve ondan 1-2 m mesafede birkaç termometre yerleştirilmiştir. Bu termometrelerin okumalarının ortalama aritmetik değeri, soğutma ortamının sıcaklığı olarak alınır.

Sıcaklık ölçümü için yaygın olarak kullanılan termokupl yöntemi, ağırlıklı olarak AC makinelerde kullanılmaktadır. Termokupllar, bobinlerin katmanları arasındaki boşluklara ve yuvanın dibine ve diğer ulaşılması zor yerlere yerleştirilir.

Elektrik makinelerinde sıcaklık ölçmek için genellikle yaklaşık 0,5 mm çapında bakır ve konstantan tellerden oluşan bakır-konstantan termokupllar kullanılır. Bir çiftte, termokuplun uçları birbirine lehimlenir. Bağlantı noktaları genellikle sıcaklığın ölçülmesi gereken yere ("sıcak bağlantı") yerleştirilir ve ikinci uç çifti doğrudan hassas milivoltmetrenin terminallerine bağlanır. yüksek iç dirençli… Konstantan telin ısıtılmayan ucunun bakır tele bağlandığı noktada (ölçüm cihazının terminalinde veya geçiş terminalinde), termokuplun sözde "soğuk bağlantısı" oluşur.

İki metalin (konstantan ve bakır) temas yüzeyinde, temas noktasındaki sıcaklıkla orantılı bir EMF oluşur ve konstantan üzerinde bir eksi ve bakır üzerinde bir artı oluşur. EMF, termokuplun hem "sıcak" hem de "soğuk" bağlantı noktalarında oluşur.Ancak bağlantıların sıcaklıkları farklı olduğu için EMF değerleri de farklıdır ve termokupl ile ölçüm cihazının oluşturduğu devrede bu EMF'ler birbirine yönlendirildiği için milivoltmetre her zaman EMF'deki farkı ölçer. sıcaklık farkına karşılık gelen "sıcak" ve "soğuk" bağlantı noktaları.

Deneysel olarak, bir bakır konstantan termokuplun EMF'sinin, "sıcak" ve "soğuk" bağlantılar arasındaki sıcaklık farkının 1 ° C'si başına 0,0416 mV olduğu bulundu. Buna göre, milivoltmetre ölçeği Santigrat derece cinsinden kalibre edilebilir. Termokupl yalnızca sıcaklık farkını kaydettiğinden, mutlak "sıcak" bağlantı sıcaklığını belirlemek için, termokupl okumasına termometre ile ölçülen "soğuk" bağlantı sıcaklığını ekleyin.

Direnç Yöntemi - Sargıların sıcaklığını DC dirençlerinden belirlemek, genellikle sargıların sıcaklığını ölçmek için kullanılır. Yöntem, sıcaklığa bağlı olarak dirençlerini değiştirmek için metallerin iyi bilinen özelliğine dayanmaktadır.

Sıcaklık artışını belirlemek için bobinin soğuk ve ısıtılmış durumdaki direnci ölçülür ve hesaplamalar yapılır.

Motorun kapatıldığı andan ölçümlerin başlamasına kadar, bobinin soğuma süresinin olduğu bir süre geçtiği akılda tutulmalıdır. Bu nedenle, kapatma anındaki, yani motorun çalışma durumundaki sargıların sıcaklığını doğru bir şekilde belirlemek için, makineyi kapattıktan sonra, mümkünse, düzenli aralıklarla (kronometreye göre) birkaç ölçüm yapılır. .Bu aralıklar, kapatma anından ilk ölçüme kadar geçen süreyi geçmemelidir. Ölçümler daha sonra R = f (t) çizilerek tahmin edilir.

Sargının direnci ampermetre-voltmetre yöntemiyle ölçülür. İlk ölçüm, gücü 10 kW'a kadar olan makinelerde motor kapatıldıktan en geç 1 dakika sonra, 10-100 kW gücündeki makinelerde 1,5 dakika sonra ve gücü olan makinelerde 2 dakika sonra yapılır. 100 kW'tan daha yüksek bir güç.

İlk direnç ölçümü, bağlantının kesildiği andan itibaren 15 - 20'den fazla yapılmadıysa, ilk üç ölçümün en büyüğü direnç olarak alınır. İlk ölçüm, makine kapatıldıktan 20 s sonra yapılırsa, bir soğutma düzeltmesi ayarlanır. Bunu yapmak için 6-8 direnç ölçümü yapın ve soğuma sırasındaki direnç değişiminin bir grafiğini oluşturun. Ordinat ekseninde karşılık gelen ölçülen dirençler çizilir ve apsis üzerinde elektrik motorunun kapatıldığı andan ilk ölçüme kadar geçen süre (tam olarak ölçeğe göre), ölçümler arasındaki aralıklar ve grafikte gösterilen eğri düz bir çizgi olarak. Bu eğri daha sonra y ekseniyle kesişene kadar (kesikli bir çizgi ile gösterilir) değişimin doğasını koruyarak sola doğru devam eder. Kesikli çizgi ile kesişme noktasının başlangıcından itibaren ordinat ekseni boyunca olan bölüm, sıcak durumda motor sargısının istenen direncini yeterli doğrulukla belirler.

Sanayi işletmelerinde kurulan motorların ana terminolojisi, A ve B sınıfı yalıtım malzemelerini içerir.Örneğin, oluğu izole etmek ve A sınıfı pamuk yalıtımlı PBB telini sarmak için B sınıfı mika bazlı malzeme kullanılıyorsa, motor ısıya dayanıklılık sınıfına aittir. A sınıfına. Soğutma ortamının sıcaklığı 40 ° C'nin altındaysa (standartları tabloda verilmiştir), o zaman tüm yalıtım sınıfları için izin verilen sıcaklık artışları, ortamın sıcaklığı kadar derece artırılabilir. soğutma ortamı 40 °C'nin altında, ancak 10 °C'den fazla değil. Soğutma ortamının sıcaklığı 40 — 45 °C ise, tabloda belirtilen izin verilen maksimum sıcaklık artışları tüm yalıtım malzemesi sınıfları için 5 oranında azaltılır. °C ve soğutma ortamının sıcaklıklarında 45-50 °C — 10 °C'de. Soğutma ortamının sıcaklığı genellikle çevredeki havanın sıcaklığı olarak alınır.

Gerilimi 1500 V'tan fazla olmayan kapalı makineler için, gücü 5000 kW'tan az veya çekirdek uzunluğu 1 m'den az olan elektrik motorlarının stator sargılarının yanı sıra sargıların izin verilen maksimum sıcaklık artışı direnç yöntemiyle ölçülen sıcaklıklardaki çubuk rotorlar 5 ° C arttırılabilir. Dirençlerini ölçme yöntemiyle sargıların sıcaklığı ölçülürken, sargıların ortalama sıcaklığı belirlenir. Gerçekte, motor çalışırken, bireysel sargı bölgeleri farklı sıcaklıklara sahip olma eğilimindedir. Bu nedenle, yalıtımın dayanıklılığını belirleyen sargıların maksimum sıcaklığı, her zaman ortalama değerin biraz üzerindedir.