電機熱試驗的溫度測量與分析

工藝與測試電機熱試驗的溫度測量與分析王明軍張曉謹秦皇島融大工程技術(shù)有限公司(066004)Temperature Measurement and Analysis for Motor Thermal TestWang Mingjun Zhang XiaojingQinhuangdao Rong Da Engineering Co, Ltd.摘要:討論電機智能自診斷保護裝置在電機熱試環(huán)境或冷卻介質(zhì)溫度的測取,但它不僅安裝固定驗中的應用。麻煩而且存在較大誤差;埋置檢溫計法需要預關(guān)鍵詞:電機熱試驗溫度測定先在測溫部位埋置檢溫計;電阻法適用于測取繞中圖分類(lèi)號:TM3文獻標識碼:組平均溫度,通常不具備帶電測溫手段時(shí),不能DO編碼:10.3969ssn006-2807201101018實(shí)時(shí)監測繞組溫度。該法還需要在電機切斷電源applicationprotection devices in motor thermal test was discussed后立即測量繞組電阻,如不能在規定的時(shí)間內測Keywords: Motor thermal test Temperature measure得電阻需用外推法進(jìn)行數據修正。標準規定,連ment續定額電動(dòng)機,每30min~60min測取次各部位和冷卻介質(zhì)的溫度;短時(shí)定額和斷續周期工作制1電機熱試驗電動(dòng)機,每5min~15min測取一次各部位和冷卻介質(zhì)的溫度,因此數據的后處理時(shí)間長(cháng)、費工費電機熱試驗的目的是驗證電機在額定負載時(shí)。狀態(tài)下的溫升。電機的熱試驗依據《GB755-2000相比三種測溫方法,埋置檢溫計法在熱試驗旋轉電機定額和性能》、《GBTI032-2005三相測溫時(shí),具有測溫方便、數據準確的優(yōu)勢。實(shí)際異步電動(dòng)機試驗方法》等標準進(jìn)行。試驗中,可利用電機運行監測溫度的熱電偶或熱標準中規定熱試驗時(shí)溫度的測量允許采用電阻作為埋置的檢溫元件溫度計法、埋置檢溫計法或電阻法。其中,溫度由于設計選型的熱電偶或熱電阻規格型號計法適用于定子線(xiàn)圈、定子鐵心、軸承等部位、和測溫部位的不同,同一時(shí)段的測溫結果也存在o·o·o·o·o·o·o·o·o·?！··o·0·0·0·?！??！?·?！??！び腥魏胃淖?絕緣防護功能沒(méi)變,只是生產(chǎn)工藝請了專(zhuān)利。進(jìn)行了改進(jìn),完全能夠保證電機定子繞組外圍絕文緣和相間絕緣的安全要求,適用于所有機械式1電機工程手冊編輯委員會(huì )編第四卷機械工業(yè)出版社,1982自動(dòng)嵌線(xiàn)電機定子生產(chǎn)。目前該兩項新工藝已2GB49420掉術(shù)設備的安全全部推廣應用到公可的電機產(chǎn)品的生產(chǎn)中,在減中國煤化工稿期:20100504)員節能增效方面發(fā)揮積極作用,生產(chǎn)效率提高了作CNMHG84年7畢業(yè)于武漢工70%,年取經(jīng)濟效益100萬(wàn)元以上,目前公可已申學(xué)院黃石分院機械制造工藝及設備專(zhuān)業(yè),從事機械制造、冰箱壓縮機,電機等相關(guān)技術(shù)工作26年《電執技術(shù)》201年第1期45工藝與測試差別。對電機軸承同時(shí)使用WZP固定螺紋式和由于通常熱試驗中,交流電機定子繞組的測WZPM軸承測溫Pt00鉑熱電阻傳感器而言,傳溫點(diǎn)不少于3個(gè),加上軸承、環(huán)境或冷卻介質(zhì)的溫感器在軸承端蓋上部和水平方向安裝的測溫試度測量,測溫點(diǎn)最少也有6個(gè)。對于重要的大型電驗表明,除了不同測溫部位的測溫結果存在較小機和直流電機,測溫點(diǎn)就更多。這么多測溫點(diǎn)的差別外,對同一時(shí)刻測溫結果差別較大的原因是大量數據快速采集和實(shí)時(shí)分析,操作和費用依然源于不同類(lèi)型的熱電阻傳感器。WZP固定螺紋式是不可小視的問(wèn)題。鉑熱電阻傳感器的測溫端處于測溫孔的空氣熱因此,使用具有數據記錄功能、操作便捷、室中,與測溫孔壁、底部非直接接觸,均存在約價(jià)格低廉的溫度測定設備,有助于提高熱試驗的2mm~3mm間隙,由于軸承套存在熱阻,軸承運效率和準確性。轉產(chǎn)生的熱量經(jīng)過(guò)軸承外圈、軸承套和測溫熱室中的空氣,再傳遞到傳感器的測溫端,勢必存3智能自診斷保護裝置的功能在溫度降。而WZPM軸承測溫鉑熱電阻傳感器是種表面測溫元件,直接接觸測量軸承外圈的溫電機智能自診斷保護裝置由微型顯示屏、度,因此兩者之間必然存在測量差別。同時(shí),各數字存儲接口、溫度傳感器接線(xiàn)端、設置操作按種鉑熱電阻傳感器均有不冋的熱響應時(shí)間τos,鍵、計算機通訊接口和保護信號輸出端口等組由于WZP固定螺紋式鉑熱電阻傳感器的熱響應成時(shí)間比WZPM軸承測溫鉑熱電阻傳感器的熱響測溫通道數多達8通道,基本滿(mǎn)足單臺電機應時(shí)間大得多,在同一時(shí)刻,后者測溫數值應更較少測溫點(diǎn)的需要。由于智能自診斷保護裝置通接近實(shí)際值。試驗中,上升到同一溫度值的時(shí)間用性和互換性強,超過(guò)8通道測溫點(diǎn),可以使用兩差,前者比后者晚得多,約為15min-30min。因此個(gè)或多個(gè)時(shí)間統一校準的智能自診斷保護裝置在溫度變化狀態(tài)下特別是熱試驗結束時(shí)刻,以進(jìn)行測溫。智能自診斷保護裝置拆裝方便,可移及短時(shí)定額和斷續周期工作制電動(dòng)機的熱試驗動(dòng)到任意地點(diǎn)或現場(chǎng)進(jìn)行測試。過(guò)程中,不能實(shí)時(shí)反映實(shí)際溫度值。適用傳感器形式為PT00等或其他分度號的各種熱電阻傳感器,通用三線(xiàn)制接法。測溫范圍2溫度數據的測定為-50℃~+250℃。測溫精度<±0.5℃,測溫分辨率0℃,滿(mǎn)足熱試驗的要求。為了克服熱電阻傳感器熱響應時(shí)間對測溫采樣方式:8通道10s~600s同步動(dòng)態(tài)采樣帶來(lái)的影響,同時(shí)也考慮電機運行時(shí)的溫度準確采樣信息包含對應時(shí)間信息、通道號。斷電可短監控,埋置的熱電阻宜選擇熱響應時(shí)間較小的時(shí)繼續采樣,單獨供電的可在斷電后長(cháng)時(shí)間采樣鉑熱電阻傳感器特別是軸承,應安裝直接測量記錄數據,不需用外推法進(jìn)行數據修正軸承外或軸瓦溫度的鉑熱電阻傳感器。顯示形式:LED或LCD顯示屏。也可通過(guò)縮短數據采樣間隔.如lmin甚至更短的時(shí)RS232通訊接口或存儲卡,將數據傳送到計算機間,測取一次各部位和冷卻介質(zhì)的溫度,對于短顯示溫度函數曲線(xiàn)。時(shí)定額和斷續周期工作制電動(dòng)機,特別是模擬沖顯示方式:每秒鐘8通道同步刷新顯示當前擊負荷等熱試驗過(guò)程屮的溫度測定是必須的,使溫度,可查詢(xún)最高溫度、溫差、溫升及其發(fā)生時(shí)溫度函數曲線(xiàn)更接近溫度變化情況,而不是一條刻。手工過(guò)渡的曲線(xiàn)。這既有利于電機實(shí)際工作狀態(tài)H中國煤化工的分析也有利于熱試驗過(guò)程中出現異常時(shí)及時(shí)CNMHG期同步記錄數處理。據,存儲時(shí)長(cháng)不少于三年。記錄存儲的數據包括46·2011年第1期《電員技術(shù)》工藝與測試每次測量的通道號、測量時(shí)刻、溫度、溫差、溫升端螺紋尺寸,在軸承室外蓋軸向,向軸承室裝配和溫度變化率數值等。外形尺寸小,可安裝在電軸承外圈的方向鉆孔、攻絲,鉆孔部位位于電機機本體上?？衫密浖治鰺嵩囼炦^(guò)程的溫度變接線(xiàn)盒一側。電機總裝后,將傳感器測溫端插入化情況軸承室外蓋的安裝孔內,使傳感器測溫端頂住軸承外圈,旋緊螺帽。沿電機端蓋和機殼,用固定4用智能自診斷裝置進(jìn)行熱試驗卡恰當固定傳感器引線(xiàn)至智能自診斷裝置處。繞組的測溫傳感器貼緊在非負荷側三相繞利用電機智能自診斷保護裝置,對一臺異步組端部斜邊處,兩者均用鐵心的測溫傳感器,貼電機進(jìn)行熱試驗溫度測定。電機型號Js137-8額緊在接線(xiàn)盒后面的鐵心上,用耐高溫AB膠覆蓋定功率210kW、額定電壓380V、額定電流389A、快速固化,傳感器引線(xiàn)從接線(xiàn)盒中引出。額定轉速737r/min、B級絕緣、負載端軸承型號測量環(huán)境溫度的測溫傳感器,放置在電機機NU322,非負載端軸承型號6322。殼外部。智能自診斷裝置用鐵條做成支架,固定熱試驗方法為定子疊頻法,1GBT逆變疊頻在電機機殼上。將負荷側和非負荷側軸承傳感器電源柜500kVA,頻率電壓?jiǎn)为毧烧{(0-630V,接入智能自診斷裝置的①、②號通道;A、B、C三0.5Hz-200Hz),電壓穩定度05%,頻率穩定度相繞組傳感器接入智能自診斷裝置的③、④、⑤0.5%,波形畸變率<5%疊頻試驗線(xiàn)路示意圖見(jiàn)號通道;鐵心傳感器接入智能自診斷裝置的⑥號圖1通道;環(huán)境溫度傳感器接入智能自診斷裝置的⑧號通道①4.3溫度測定測試時(shí)環(huán)境溫度較低,為縮短試驗時(shí)間,先在額定電流下進(jìn)行20min的堵轉試驗,使繞組溫圖1異步電機疊頻試驗示意圖度迅速升高到80℃左右。堵轉試驗時(shí),各部位測41熱電阻傳感器定溫度見(jiàn)表1。軸承測溫選擇WZPM系列Pt00端面鉑熱電表1堵轉試驗各部位溫度阻傳感器,三線(xiàn)制接法。測量范圍-50℃~180℃堵轉時(shí)負荷測軸承承入相組|B相組粑繞組鐵心環(huán)熱響應時(shí)間tos≤6s、材料Cr8Ni9Ti、引線(xiàn)材料F46導線(xiàn)、波紋護套管引線(xiàn)、測溫端φ6×18,螺紋95140156M8×0.75。1010496405404513680繞組測溫選擇WZP系列P100鉑熱電阻傳感0596580690n201947器,三線(xiàn)制接法。測溫范-50℃-200.應x00811021m31a4518721282時(shí)間to≤≤6s、材料lCr8Ni9Ti、引線(xiàn)材料F46導堵轉試驗結束后,進(jìn)行額定電壓空轉試驗線(xiàn)、引線(xiàn)具有屏蔽線(xiàn),測溫端外徑ψ6mm。用紅外測溫儀對比測敏軸承端蓋溫度,各部位測為了檢驗鐵心發(fā)熱情況使用與繞組相同的定溫度見(jiàn)表2。鉑熱電阻傳感器測t鐵心溫度。表2空轉試驗各部位溫度為便于直接獲取數據,使用與繞組相同的鉑熱電阻傳感器,通過(guò)電機智能自診斷保護裝置直堵轉時(shí)間負荷側軸承|側軸承A相繞組B相繞組(粗繞組鐵心環(huán)境中國煤化工接測量環(huán)境溫度CNMHG382|299[8742傳感器和智能自診斷裝置的布置1016829990根據電機軸承室尺寸,按照軸承傳感器測溫20224/231921157163154288|95《電機技術(shù)》2011年第1期·47工藝與利試由于倒換接線(xiàn),停機20min重新起動(dòng)后,用況疊頻法將定子電流調節到N進(jìn)行熱試驗55min,然后調節定子電流到N,進(jìn)行20min過(guò)載試5結論驗,用紅外測溫儀對比測量軸承端蓋溫度,各部位測定溫度見(jiàn)表3。在電機熱試驗中,使用電機智能自診斷保護表3疊頻熱試驗各部位溫度裝置測溫,可以隨時(shí)、直觀(guān)查看各測溫部位的數熱試驗時(shí)間負荷側軸樂(lè )豐列側軸樂(lè )A組|B欄組〔組鐵據記錄的數據傳送至計算機軟件中,形成連3042024114244續的試驗福度曲線(xiàn)斷電后可繼續記錄數據,既039103IN303292612733235340407113不用人工事后繪制曲線(xiàn),也不用再測量繞組電19322328351372358459113阻并外推至停機時(shí)繞組平均溫度。圖2為上述幾39423913319個(gè)試驗項目的定子A相繞組溫度曲線(xiàn)(包括各試290313739838210驗項目之間的停機時(shí)間)。圖中曲線(xiàn)為試驗溫度N333342942416441424551144曲線(xiàn),左側陡升段(1001/211316-~13:31)為堵轉試驗時(shí)繞組溫度,中間較低段(13:37~13:57)7N到432656|9】8為空轉試驗時(shí)繞組溫度,中右側緩升段(14:1671xi35s1s4668H-15:31)為熱試驗時(shí)繞組溫度,右側一段(15:314.4測溫數據的分析之后)為停機后的繞組溫度。當鼠標指向曲線(xiàn)中堵轉試驗時(shí),沒(méi)有扇冷條件繞組溫度急劇一點(diǎn)即可顯示該點(diǎn)的時(shí)間溫度數值,極大上升而熱傳導較慢,繞組端部與鐵心外圓的溫方便試驗數據的后處理工作。度差別較大。垂語(yǔ)3:定子A相繞型習Di2空轉試驗過(guò)程,由于電流不大,繞組端部與m⊥“鐵心外同的溫度差別縮減,轉子葉片對定子繞組端部直接吹拂迅速降溫,而鐵心積聚的熱量緩慢輻射散熱,使得繞組端部溫度最終低于鐵心外圓溫度。從表3熱試驗數據可看出,繞組端部溫度在轉子葉片吹拂下,始終低于鐵心外圓溫度。電機圖2定子A相繞組溫度曲線(xiàn)斷電后立即測量A相繞組直流電阻,外推至停機時(shí)繞組平均溫度為52℃,與繞組端部傳感器測量可根據需要任意設定各測溫部位的報警、保結果相差1.3℃。護閥值,超溫時(shí)報警,有利于試驗過(guò)程中的異常由于鐵心發(fā)熱是由繞組傳遞過(guò)來(lái)的,槽內繞保護組的實(shí)際溫度應比鐵心高,繞組端部測量的溫度可設定相關(guān)部位的允許溫差、溫升、變化率和停機外推的繞組平均溫度都不能準確反映槽的報警、保護閥值和超限時(shí)報警便于判斷被試內繞組的實(shí)際溫度。因此,通過(guò)埋置檢溫計測量電機存在的缺陷和故障,以便改進(jìn)。繞組溫度,應考慮埋置檢溫計部位的通風(fēng)散熱情r稿日期:2010-05-04中國煤化工◆?！??！??！??！??！??！簟??！鬿◆o●o◆o●o◆o●CNMHG°°°°°°°《電機技術(shù)》一歡迎各界·刊登廣告·技術(shù)咨詢(xún)48·2011年第1期《電執技術(shù)》