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伺服電機溫度過高如何幫助保持冷卻
發布時間:2019-05-17 作者來源:摩森機電 訪問次數:1717

伺服電機的絕緣系統將電氣元件相互隔離,防止短路,從而防止繞組燒毀和故障。絕緣材料的主要敵人是熱量,所以一定要把電機控制在溫度范圍內。根據經驗,10攝氏度(18華氏度)的升高會使絕緣材料的使用壽命縮短一半,而10攝氏度(18華氏度)的降低會使絕緣材料的使用壽命延長一倍。這意味著,如果你能讓電機保持足夠的冷卻,線圈就會永遠存在。然而,這種想法忽略了空氣中的水分、振動、化學物質和研磨劑等因素,這些因素也會破壞絕緣系統。


真正的問題是伺服電機繞組的設計工作溫度是多長,可預測的絕緣壽命 - 20,000小時或更長。國家電氣制造商協會(NEMA)根據熱等級設定溫度標準,最常見的是A,B,F和H ,下表提供了摘要。


B級或F級絕緣系統通常用于當今的工業級NEMA“T型”伺服電機。許多制造商還設計他們的電機運行溫度低于熱等級可能允許的溫度。例如,電動機可能具有F級絕緣但B級溫升。這提供了額外的熱裕量。H級絕緣系統很少用于通用電機,而是用于非常重載,高環境溫度或高海拔的特殊設計。


A級絕緣雖然沒有在現在的工業電機上使用,但卻是20世紀60年代及更早時代制造的工業“U型”電機的標準配置。由于A級絕緣具有如此低的額定溫度,因此要求較舊的電機具有低得多的最高溫度。這說明許多長期電機用戶認為現代電機“運行熱”。實際上,它們與舊電機相比,但現代絕緣系統要好得多,新電機的可靠性和耐用性等于或者比舊設計的電機更好。此外,更好的絕緣系統允許電機制造商在更小的封裝中增加更大的功率。


絕緣等級及其熱額定值
絕緣級別最大繞組溫度
A

105℃(221°F

B130°C(266°F)
F
155°C(311°F)
H180℃(356°F)

*最常見的工業電機類

表中顯示了允許的最高定子繞組溫度,以延長絕緣壽命。溫度是總的,最高環境溫度為40°C(104°F)。

表格1


確定正確的操作

雖然許多人認為他們可以通過感受其表面來判斷電機的工作特性,但這不是一種非常有效的方法。溫度的設計額定值適用于電機繞組內最熱點,而不是多少熱量傳遞到電機表面。除非您對特定電機模型的設計有深入的了解 - 包括基準實驗室讀數的熱運行顯示該特定模型在框架上的確切位置的“正?!北砻鏈囟?- 電機的“皮膚溫度”提供的證據很少(如果有的話)里面發生了什么。即使使用比人類觸摸更復雜的溫度測量方法也是如此。此外,出于安全原因,無論如何都要觸摸操作電機是不明智的。



指定帶有固有過載保護器,恒溫器或電阻溫度裝置的電機,或在電機控制中安裝類似的保護裝置,可以幫助確保在發生繞組損壞之前將電機脫機。幾乎在任何應用中都建議使用某種或那種電動機保護裝置。電機加熱的常見且可靠的現場測試包括使用夾式電流表檢查電機的電流消耗。用此確認實際安培數小于或等于銘牌額定值。繞組溫度的精確測試是阻力方法。這包括使用敏感設備進行仔細測量,計算和幾個小時的時間??梢栽诩夹g手冊中找到進行此類測試的程序?;蛘?,聯系您的電機制造商。。



常識注意事項
      1、 由于制造或設計缺陷,電機有時會過熱。但更常見的是,過熱可以追溯到誤用。超載是主要原因。這可能采取使用尺寸過小的電動機的形式,這種情況可能變得更加普遍,因為對能效的關注強調消除過大的電動機。使用80%的負載作為指導。大多數電動機在該負載下達到其峰值效率,并且仍然存在舒適的過載裕度。


2、其他常見的過載原因包括負載卡住或動力傳輸聯動裝置未對準。此外,環境的意外變化,設備老化,誤用和其他因素都會使電機承受不應有的壓力。


3、可導致電機過熱的環境條件包括高環境(特別是在任何發熱設備的電機附近觀察)和高海拔(高于3,300英尺或1,005.84米,其中稀薄空氣具有較低的冷卻潛力)。您可能必須在這些條件下降低電機的額定值,可能選擇下一個尺寸。另一個環境問題是污垢和纖維,它們會堵塞通風口,涂覆散熱表面并引起各種機械問題。


4、電源問題是另一個過熱的原因。低電壓將導致電機吸收更高的電流以提供相同的功率,而更高的電流意味著更高的繞組溫度。電壓下降10%可能導致溫度幾乎上升。過高或持續的高壓會使電機的磁芯飽和,并導致過熱。


5、作為過熱原因經常被忽視的是啟動/停止循環的次數。電機開始抽出的電流是運行時的五倍或更多,這種情況并不少見。這大大加速了加熱。



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