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伺服电机温度过高如何帮助保持冷却
2019-05-17 访问次数:298

伺服电机的绝缘系统将电气元件相互隔离,防止短路,从而防止绕组烧毁和故障。绝缘材料的主要敌人是热量,所以一定要把电机控制在温度范围内。根据经验,10摄氏度(18华氏度)的升高会使绝缘材料的使用寿命缩短一半,而10摄氏度(18华氏度)的降低会使绝缘材料的使用寿命延长一倍。这意味着,如果你能让电机保持足够的冷却,线圈就会永远存在。然而,这种想法忽略了空气中的水分、振动、化学物质和研磨剂等因素,这些因素也会破坏绝缘系统。


真正的问题是伺服电机绕组的设计工作温度是多长,可预测的绝缘寿命 - 20,000小时或更长。国家电气制造商协会(NEMA)根据热等级设定温度标准,最常见的是A,B,F和H ,下表提供了摘要。


B级或F级绝缘系统通常用于当今的工业级NEMA“T型”伺服电机。许多制造商还设计他们的电机运行温度低于热等级可能允许的温度。例如,电动机可能具有F级绝缘但B级温升。这提供了额外的热裕量。H级绝缘系统很少用于通用电机,而是用于非常重载,高环境温度或高海拔的特殊设计。


A级绝缘虽然没有在现在的工业电机上使用,但却是20世纪60年代及更早时代制造的工业“U型”电机的标准配置。由于A级绝缘具有如此低的额定温度,因此要求较旧的电机具有低得多的最高温度。这说明许多长期电机用户认为现代电机“运行热”。实际上,它们与旧电机相比,但现代绝缘系统要好得多,新电机的可靠性和耐用性等于或者比旧设计的电机更好。此外,更好的绝缘系统允许电机制造商在更小的封装中增加更大的功率。


绝缘等级及其热额定值
绝缘级别最大绕组温度
A

105℃(221°F

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

*最常见的工业电机类

表中显示了允许的最高定子绕组温度,以延长绝缘寿命。温度是总的,最高环境温度为40°C(104°F)。

表格1


确定正确的操作

虽然许多人认为他们可以通过感受其表面来判断电机的工作特性,但这不是一种非常有效的方法。温度的设计额定值适用于电机绕组内最热点,而不是多少热量传递到电机表面。除非您对特定电机模型的设计有深入的了解 - 包括基准实验室读数的热运行显示该特定模型在框架上的确切位置的“正常”表面温度 - 电机的“皮肤温度”提供的证据很少(如果有的话)里面发生了什么。即使使用比人类触摸更复杂的温度测量方法也是如此。此外,出于安全原因,无论如何都要触摸操作电机是不明智的。



指定带有固有过载保护器,恒温器或电阻温度装置的电机,或在电机控制中安装类似的保护装置,可以帮助确保在发生绕组损坏之前将电机脱机。几乎在任何应用中都建议使用某种或那种电动机保护装置。电机加热的常见且可靠的现场测试包括使用夹式电流表检查电机的电流消耗。用此确认实际安培数小于或等于铭牌额定值。绕组温度的精确测试是阻力方法。这包括使用敏感设备进行仔细测量,计算和几个小时的时间。可以在技术手册中找到进行此类测试的程序。或者,联系您的电机制造商。。



常识注意事项
      1、 由于制造或设计缺陷,电机有时会过热。但更常见的是,过热可以追溯到误用。超载是主要原因。这可能采取使用尺寸过小的电动机的形式,这种情况可能变得更加普遍,因为对能效的关注强调消除过大的电动机。使用80%的负载作为指导。大多数电动机在该负载下达到其峰值效率,并且仍然存在舒适的过载裕度。


2、其他常见的过载原因包括负载卡住或动力传输联动装置未对准。此外,环境的意外变化,设备老化,误用和其他因素都会使电机承受不应有的压力。


3、可导致电机过热的环境条件包括高环境(特别是在任何发热设备的电机附近观察)和高海拔(高于3,300英尺或1,005.84米,其中稀薄空气具有较低的冷却潜力)。您可能必须在这些条件下降低电机的额定值,可能选择下一个尺寸。另一个环境问题是污垢和纤维,它们会堵塞通风口,涂覆散热表面并引起各种机械问题。


4、电源问题是另一个过热的原因。低电压将导致电机吸收更高的电流以提供相同的功率,而更高的电流意味着更高的绕组温度。电压下降10%可能导致温度几乎上升。过高或持续的高压会使电机的磁芯饱和,并导致过热。


5、作为过热原因经常被忽视的是启动/停止循环的次数。电机开始抽出的电流是运行时的五倍或更多,这种情况并不少见。这大大加速了加热