工藝與測試電機(jī)熱試驗(yàn)的溫度測量與分析王明軍張曉謹(jǐn)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(jī)智能自診斷保護(hù)裝置在電機(jī)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(yàn)中的應(yīng)用。麻煩而且存在較大誤差;埋置檢溫計法需要預(yù)關(guān)鍵詞:電機(jī)熱試驗(yàn)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號:TM3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:組平均溫度,通常不具備帶電測溫手段時,不能DO編碼:10.3969ssn006-2807201101018實(shí)時監(jiān)測繞組溫度。該法還需要在電機(jī)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(guī)定的時間內(nèi)測Keywords: Motor thermal test Temperature measure得電阻需用外推法進(jìn)行數(shù)據(jù)修正。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,連ment續(xù)定額電動機(jī),每30min~60min測取次各部位和冷卻介質(zhì)的溫度;短時定額和斷續(xù)周期工作制1電機(jī)熱試驗(yàn)電動機(jī),每5min~15min測取一次各部位和冷卻介質(zhì)的溫度,因此數(shù)據(jù)的后處理時間長、費(fèi)工費(fèi)電機(jī)熱試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證電機(jī)在額定負(fù)載時。狀態(tài)下的溫升。電機(jī)的熱試驗(yàn)依據(jù)《GB755-2000相比三種測溫方法,埋置檢溫計法在熱試驗(yàn)旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能》、《GBTI032-2005三相測溫時,具有測溫方便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的優(yōu)勢。實(shí)際異步電動機(jī)試驗(yàn)方法》等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。試驗(yàn)中,可利用電機(jī)運(yùn)行監(jiān)測溫度的熱電偶或熱標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定熱試驗(yàn)時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(shè)計選型的熱電偶或熱電阻規(guī)格型號計法適用于定子線圈、定子鐵心、軸承等部位、和測溫部位的不同,同一時段的測溫結(jié)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(hù)功能沒變,只是生產(chǎn)工藝請了專利。進(jìn)行了改進(jìn),完全能夠保證電機(jī)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(jī)械式1電機(jī)工程手冊編輯委員會編第四卷機(jī)械工業(yè)出版社,1982自動嵌線電機(jī)定子生產(chǎn)。目前該兩項新工藝已2GB49420掉術(shù)設(shè)備的安全全部推廣應(yīng)用到公可的電機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)中,在減中國煤化工稿期:20100504)員節(jié)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(jì)效益100萬元以上,目前公可已申學(xué)院黃石分院機(jī)械制造工藝及設(shè)備專業(yè),從事機(jī)械制造、冰箱壓縮機(jī),電機(jī)等相關(guān)技術(shù)工作26年《電執(zhí)技術(shù)》201年第1期45工藝與測試差別。對電機(jī)軸承同時使用WZP固定螺紋式和由于通常熱試驗(yàn)中,交流電機(jī)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,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。對于重要的大型電驗(yàn)表明,除了不同測溫部位的測溫結(jié)果存在較小機(jī)和直流電機(jī),測溫點(diǎn)就更多。這么多測溫點(diǎn)的差別外,對同一時刻測溫結(jié)果差別較大的原因是大量數(shù)據(jù)快速采集和實(shí)時分析,操作和費(fèi)用依然源于不同類型的熱電阻傳感器。WZP固定螺紋式是不可小視的問題。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(shù)據(jù)記錄功能、操作便捷、室中,與測溫孔壁、底部非直接接觸,均存在約價格低廉的溫度測定設(shè)備,有助于提高熱試驗(yàn)的2mm~3mm間隙,由于軸承套存在熱阻,軸承運(yùn)效率和準(zhǔn)確性。轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量經(jīng)過軸承外圈、軸承套和測溫?zé)崾抑械目諝?再傳遞到傳感器的測溫端,勢必存3智能自診斷保護(hù)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(jī)智能自診斷保護(hù)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,各數(shù)字存儲接口、溫度傳感器接線端、設(shè)置操作按種鉑熱電阻傳感器均有不冋的熱響應(yīng)時間τos,鍵、計算機(jī)通訊接口和保護(hù)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(yīng)成時間比WZPM軸承測溫鉑熱電阻傳感器的熱響測溫通道數(shù)多達(dá)8通道,基本滿足單臺電機(jī)應(yīng)時間大得多,在同一時刻,后者測溫數(shù)值應(yīng)更較少測溫點(diǎn)的需要。由于智能自診斷保護(hù)裝置通接近實(shí)際值。試驗(yàn)中,上升到同一溫度值的時間用性和互換性強(qiáng),超過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。因此個或多個時間統(tǒng)一校準(zhǔn)的智能自診斷保護(hù)裝置在溫度變化狀態(tài)下特別是熱試驗(yàn)結(jié)束時刻,以進(jìn)行測溫。智能自診斷保護(hù)裝置拆裝方便,可移及短時定額和斷續(xù)周期工作制電動機(jī)的熱試驗(yàn)動到任意地點(diǎn)或現(xiàn)場進(jìn)行測試。過程中,不能實(shí)時反映實(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,通用三線制接法。測溫范圍2溫度數(shù)據(jù)的測定為-50℃~+250℃。測溫精度<±0.5℃,測溫分辨率0℃,滿足熱試驗(yàn)的要求。為了克服熱電阻傳感器熱響應(yīng)時間對測溫采樣方式:8通道10s~600s同步動態(tài)采樣帶來的影響,同時也考慮電機(jī)運(yùn)行時的溫度準(zhǔn)確采樣信息包含對應(yīng)時間信息、通道號。斷電可短監(jiān)控,埋置的熱電阻宜選擇熱響應(yīng)時間較小的時繼續(xù)采樣,單獨(dú)供電的可在斷電后長時間采樣鉑熱電阻傳感器特別是軸承,應(yīng)安裝直接測量記錄數(shù)據(jù),不需用外推法進(jìn)行數(shù)據(jù)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。也可通過縮短數(shù)據(jù)采樣間隔.如lmin甚至更短的時RS232通訊接口或存儲卡,將數(shù)據(jù)傳送到計算機(jī)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(shù)曲線。時定額和斷續(xù)周期工作制電動機(jī),特別是模擬沖顯示方式:每秒鐘8通道同步刷新顯示當(dāng)前擊負(fù)荷等熱試驗(yàn)過程屮的溫度測定是必須的,使溫度,可查詢最高溫度、溫差、溫升及其發(fā)生時溫度函數(shù)曲線更接近溫度變化情況,而不是一條刻。手工過渡的曲線。這既有利于電機(jī)實(shí)際工作狀態(tài)H中國煤化工的分析也有利于熱試驗(yàn)過程中出現(xiàn)異常時及時CNMHG期同步記錄數(shù)處理。據(jù),存儲時長不少于三年。記錄存儲的數(shù)據(jù)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(shù)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(jī)機(jī)本體上。可利用軟件分析熱試驗(yàn)過程的溫度變接線盒一側(cè)。電機(jī)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(nèi),使傳感器測溫端頂住軸承外圈,旋緊螺帽。沿電機(jī)端蓋和機(jī)殼,用固定4用智能自診斷裝置進(jìn)行熱試驗(yàn)卡恰當(dāng)固定傳感器引線至智能自診斷裝置處。繞組的測溫傳感器貼緊在非負(fù)荷側(cè)三相繞利用電機(jī)智能自診斷保護(hù)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(jī)進(jìn)行熱試驗(yàn)溫度測定。電機(jī)型號Js137-8額緊在接線盒后面的鐵心上,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,傳感器引線從接線盒中引出。額定轉(zhuǎn)速737r/min、B級絕緣、負(fù)載端軸承型號測量環(huán)境溫度的測溫傳感器,放置在電機(jī)機(jī)NU322,非負(fù)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(yàn)方法為定子疊頻法,1GBT逆變疊頻在電機(jī)機(jī)殼上。將負(fù)荷側(cè)和非負(fù)荷側(cè)軸承傳感器電源柜500kVA,頻率電壓單獨(dú)可調(diào)(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(wěn)定度05%,頻率穩(wěn)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(yàn)線路示意圖見號通道;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溫度測定測試時環(huán)境溫度較低,為縮短試驗(yàn)時間,先在額定電流下進(jìn)行20min的堵轉(zhuǎn)試驗(yàn),使繞組溫圖1異步電機(jī)疊頻試驗(yàn)示意圖度迅速升高到80℃左右。堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時,各部位測41熱電阻傳感器定溫度見表1。軸承測溫選擇WZPM系列Pt00端面鉑熱電表1堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)各部位溫度阻傳感器,三線制接法。測量范圍-50℃~180℃堵轉(zhuǎn)時負(fù)荷測軸承承入相組|B相組粑繞組鐵心環(huán)熱響應(yīng)時間tos≤6s、材料Cr8Ni9Ti、引線材料F46導(dǎo)線、波紋護(hù)套管引線、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,三線制接法。測溫范-50℃-200.應(yīng)x00811021m31a4518721282時間to≤≤6s、材料lCr8Ni9Ti、引線材料F46導(dǎo)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)結(jié)束后,進(jìn)行額定電壓空轉(zhuǎn)試驗(yàn)線、引線具有屏蔽線,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(yàn)鐵心發(fā)熱情況使用與繞組相同的定溫度見表2。鉑熱電阻傳感器測t鐵心溫度。表2空轉(zhuǎn)試驗(yàn)各部位溫度為便于直接獲取數(shù)據(jù),使用與繞組相同的鉑熱電阻傳感器,通過電機(jī)智能自診斷保護(hù)裝置直堵轉(zhuǎn)時間負(fù)荷側(cè)軸承|側(cè)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(jù)電機(jī)軸承室尺寸,按照軸承傳感器測溫20224/231921157163154288|95《電機(jī)技術(shù)》2011年第1期·47工藝與利試由于倒換接線,停機(jī)20min重新起動后,用況疊頻法將定子電流調(diào)節(jié)到N進(jìn)行熱試驗(yàn)55min,然后調(diào)節(jié)定子電流到N,進(jìn)行20min過載試5結(jié)論驗(yàn),用紅外測溫儀對比測量軸承端蓋溫度,各部位測定溫度見表3。在電機(jī)熱試驗(yàn)中,使用電機(jī)智能自診斷保護(hù)表3疊頻熱試驗(yàn)各部位溫度裝置測溫,可以隨時、直觀查看各測溫部位的數(shù)熱試驗(yàn)時間負(fù)荷側(cè)軸樂豐列側(cè)軸樂A組|B欄組〔組鐵據(jù)記錄的數(shù)據(jù)傳送至計算機(jī)軟件中,形成連3042024114244續(xù)的試驗(yàn)福度曲線斷電后可繼續(xù)記錄數(shù)據(jù),既039103IN303292612733235340407113不用人工事后繪制曲線,也不用再測量繞組電19322328351372358459113阻并外推至停機(jī)時繞組平均溫度。圖2為上述幾39423913319個試驗(yàn)項目的定子A相繞組溫度曲線(包括各試290313739838210驗(yàn)項目之間的停機(jī)時間)。圖中曲線為試驗(yàn)溫度N333342942416441424551144曲線,左側(cè)陡升段(1001/211316-~13:31)為堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時繞組溫度,中間較低段(13:37~13:57)7N到432656|9】8為空轉(zhuǎn)試驗(yàn)時繞組溫度,中右側(cè)緩升段(14:1671xi35s1s4668H-15:31)為熱試驗(yàn)時繞組溫度,右側(cè)一段(15:314.4測溫數(shù)據(jù)的分析之后)為停機(jī)后的繞組溫度。當(dāng)鼠標(biāo)指向曲線中堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)時,沒有扇冷條件繞組溫度急劇一點(diǎn)即可顯示該點(diǎn)的時間溫度數(shù)值,極大上升而熱傳導(dǎo)較慢,繞組端部與鐵心外圓的溫方便試驗(yàn)數(shù)據(jù)的后處理工作。度差別較大。垂語3:定子A相繞型習(xí)Di2空轉(zhuǎn)試驗(yàn)過程,由于電流不大,繞組端部與m⊥“鐵心外同的溫度差別縮減,轉(zhuǎn)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(yàn)數(shù)據(jù)可看出,繞組端部溫度在轉(zhuǎn)子葉片吹拂下,始終低于鐵心外圓溫度。電機(jī)圖2定子A相繞組溫度曲線斷電后立即測量A相繞組直流電阻,外推至停機(jī)時繞組平均溫度為52℃,與繞組端部傳感器測量可根據(jù)需要任意設(shè)定各測溫部位的報警、保結(jié)果相差1.3℃。護(hù)閥值,超溫時報警,有利于試驗(yàn)過程中的異常由于鐵心發(fā)熱是由繞組傳遞過來的,槽內(nèi)繞保護(hù)組的實(shí)際溫度應(yīng)比鐵心高,繞組端部測量的溫度可設(shè)定相關(guān)部位的允許溫差、溫升、變化率和停機(jī)外推的繞組平均溫度都不能準(zhǔn)確反映槽的報警、保護(hù)閥值和超限時報警便于判斷被試內(nèi)繞組的實(shí)際溫度。因此,通過埋置檢溫計測量電機(jī)存在的缺陷和故障,以便改進(jìn)。繞組溫度,應(yīng)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(jī)技術(shù)》一歡迎各界·刊登廣告·技術(shù)咨詢48·2011年第1期《電執(zhí)技術(shù)》