Ms说电机:如何确定电机定额?需考虑那些因素?

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Ms说电机:如何确定电机定额?需考虑那些因素?

朋友小G问Ms.参:为何有些电机换个牌子功率就变了?莫非换个牌子电机售价也变了不成?“呵呵,这可是两件事,不能往一起掺和。” Ms.参这么回答说,并解释说:第一,不可能换个牌子电机售价就变了;第二,某些电机还正是换个牌子功率就变了,原因是工作制式变了。

小G提的疑问实际涉及到了电机定额问题,与电机适用负载情况紧密相关。电机和变压器这类电磁装置的定额,通常从机械和热两方面的考虑来确定,其寿命由不被过度缩短前提下所能承受的最高温度来决定。

电机寿命与其工作温度密切相关

绝缘材料的老化同时受时间和温度这两个因素的影响,所以绝缘材料的老化是一种化学现象,涉及缓慢氧化和突然固化,并导致机械耐久性和介电强度的损害。很多情况下,考虑老化速率后,绝缘材料的寿命可以表示成如下指数函数:

式(1)中,A和B为常数;T为绝对工作温度。根据以往经验可知,温度上升8℃-14℃,有机绝缘材料失效时间就会缩短一半,故据此可以得到大致的寿命——温度关系。

绝缘寿命试验

一般要尽量模拟工作条件,这些条件通常包括:(1)加热到试验温度所引起的热冲击。(2)在这一温度的持续加热。(3)冷却到室温或者更低温度所引起的热冲击。(4)实际工作中可能遇到的振动和机械应力。(5)曝露在潮湿环境。(6)介电试验确定绝缘状态。

电机定额

电机定额由电机制造厂规定输出的电量和机械量的全部数值及其持续时间和次序。包括以下典型情况:
(1)连续工作制定额。
(2)短时工作制定额。
(3)周期工作制定额。
(4)非离散恒定负载工作制定额。

影响电机定额因素

(1)电机的发热和散热条件。
(2)电机结构形式。
(3)使用环境。
(4)冷却方式。
(5)工作制。
(6)绝缘等级。

特定应用场合定额问题

最常用的电机定额为连续定额,定义了在不突破规定限度时,能持续承担的输出功率(直流发电机用kW表示,交流发电机用特定功率因数时的kVA表示,电动机用马力或kW表示)。对于间歇负载、周期负载或者负载率变动的负载,可以给出电机短时定额,定义在规定时间内能承担的负载。短时定额的标准时限为5,15、30和60分钟。

电机定额也规定了速度、电压和频率,以及允许的电压和频率变化等。然而,在许多电动机应用场合,负载会或多或少地在较大范围内循环变化。典型的起重机或者升降机的工作循环就是一个很好的例子。从热观点来看,必须通过详细研究电动机在一个工作循环各阶段的损耗,求出电动机的平均发热量。可以用与求周期变化的电流有效值同样的方法求得,并且基于这一结果来选择电动机定额,即:

式(2)中,本是考虑由于停顿使通风变差所引入的常数,对开启式电动机近似等于4。一个完整工作循环的时长,必须比电动机达到其稳定温度所需的时间要短。

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