ACモーターの巻線の温度を抵抗で判断する方法

モーター暖機試験中の巻線温度測定

巻線の温度は、モーターの加熱をテストすることによって決定されます。加熱試験は、定格負荷における冷却媒体の温度に対するモータの巻線または部品の絶対温度または温度上昇を測定するために実行されます。電気機械の構築に使用される電気絶縁材料は経年劣化し、電気的および機械的強度が徐々に低下します。この劣化の速度は主に、断熱材が動作する温度に依存します。

多くの実験により、断熱材の使用温度が特定のクラスの耐熱性の限界より 6 ～ 8 °C 高い場合、断熱材の耐久性 (耐用年数) が半減することが証明されています。

GOST 8865-93 では、電気絶縁材料の次の耐熱クラスとその特性限界温度が確立されています。

耐熱クラス — Y A E B F H C それぞれ、限界温度 — 90、105、120、130、155、180、180 gr以上。 S

加熱試験は、直接負荷および間接負荷（鉄損による加熱）下で実行できます。それらは、実質的に変化しない負荷で設定された温度まで実行されます。定常状態の温度が考慮され、1 時間以内の変化は 1 °C 以内です。

加熱試験における負荷として、さまざまな装置が使用されます。その中で最も単純なものは、さまざまなブレーキ（靴、バンドなど）と加減抵抗器で動作する発電機によって提供される負荷です。

加熱試験中は、絶対温度だけでなく、冷却媒体の温度を超える巻線の温度上昇も測定されます。

表 2 エンジン部品の最大許容温度上昇

電動モーター用部品

最大許容温度上昇前、℃、断熱材クラスの耐熱性

温度測定方法

あ

E

V

F

H

モーターの可変巻線電流 ​​5000 kV-A 以上、または鎌小屋の長さ 1 m 以上

60

70

80

100

125

溝ごとに配置された検出器内の抵抗または温度

同様だが5000kV未満 Aまたはs コア長1m以上

50*

65*

70**

85**

105***

体温計または組成

非同期ローターモーターのロッド巻線

65

80

90

110

135

体温計または組成

スリップリング

60

70

80

90

110

温度計またはスピーカー内の温度

コアおよびその他の鋼部品、コンタクトコイル

60

75

80

110

125

温度計

巻線から接触が離れることなく同様に

これらの部品の温度上昇は、断熱材やその他の関連材料に損傷を与える危険性がある値を超えてはなりません。

※抵抗法で測定した場合は許容温度が10℃上がります。 **同、15℃の場合。 ***同、20℃の場合。

表からわかるように、GOST では、測定対象の機械の特定の条件や部品に応じて、さまざまな温度測定方法が提供されています。

温度計法は、塗布点の表面温度を測定するために使用されます。 (ハウジング表面、ベアリング、巻線)、周囲温度、モーターに出入りする空気。水銀温度計とアルコール温度計が使用されます。アルコール温度計には水銀が含まれているため、強い交流磁場の近くではアルコール温度計のみを使用してください。 渦電流が誘導される測定結果の歪み。ノードから温度計への熱伝達を良くするために、温度計のタンクをホイルで包み、加熱されたノードに押し付けます。温度計の断熱のために、脱脂綿またはフェルトの層がホイルに適用され、後者が温度計とエンジンの加熱部分の間の空間に落ちないようにします。

冷却媒体の温度を測定する場合、温度計は油で満たされた密閉金属カップに入れ、周囲の熱源や機械自体から発せられる輻射熱、および偶発的な気流から温度計を保護する必要があります。

外部冷却媒体の温度を測定する場合、検査対象の機械の周囲の異なる点、機械の高さの半分に等しい高さ、機械から 1 ～ 2 m の距離にいくつかの温度計が設置されます。これらの温度計の指示値の平均演算値を冷却媒体の温度とする。

温度測定に広く使用されている熱電対方式は、主に交流機で使用されます。熱電対は、コイルの層間の隙間やスロットの底、その他の届きにくい場所に配置されます。

電気機械の温度を測定するには、通常、直径約 0.5 mm の銅線とコンスタンタン線で構成される銅コンスタンタン熱電対が使用されます。熱電対の端は一対ではんだ付けされています。接続点は通常、温度を測定する必要がある場所 (「熱接点」) に配置され、2 番目の端のペアは高感度ミリボルト計の端子に直接接続されます。 内部抵抗が高い… コンスタンタン線の加熱されていない端が銅線に接続される点 (測定装置の端子または遷移端子) に、熱電対のいわゆる「冷接点」が形成されます。

2つの金属（コンスタンタンと銅）の接触面では、接触点の温度に比例して起電力が発生し、コンスタンタンにはマイナスが、銅にはプラスが形成されます。 EMF は、熱電対の「ホット」接点と「コールド」接点の両方で発生します。ただし、接合部の温度が異なるため、EMF値も異なります。また、熱電対と測定装置によって形成される回路では、これらのEMFは互いに方向を向くため、ミリボルトメーターは常にEMFの差を測定します。温度差に対応する「ホット」ジャンクションと「コールド」ジャンクションの関係。

銅 - コンスタンタン熱電対の EMF は、「ホット」接点と「コールド」接点間の温度差 1 °C あたり 0.0416 mV であることが実験的にわかりました。したがって、ミリボルト計の目盛りは摂氏で校正できます。熱電対は温度差のみを記録するため、絶対的な「ホット」ジャンクション温度を決定するには、温度計で測定した「コールド」ジャンクション温度を熱電対の読み取り値に加算します。

抵抗法 — DC 抵抗から巻線の温度を決定する方法は、巻線の温度を測定するためによく使用されます。この方法は、温度に応じて抵抗が変化するという金属のよく知られた特性に基づいています。

温度上昇を求めるには、冷却状態と加熱状態でのコイルの抵抗を測定し、計算します。

エンジンを切った瞬間から測定を開始するまでには、コイルが冷える時間がかかることに注意してください。したがって、シャットダウン時、つまりエンジンの動作状態での巻線の温度を正確に判断するために、可能であれば機械のスイッチを切った後、一定の間隔で（ストップウォッチに従って）いくつかの測定が行われます。 。これらの間隔は、シャットダウンの瞬間から最初の測定までの時間を超えてはなりません。次に、R = f (t) をプロットすることによって測定値が外挿されます。

巻線の抵抗は電流計電圧計法により測定されます。最初の測定は、出力が 10 kW までの機械の場合はエンジンがオフになってから 1 分以内、出力が 10 ～ 100 kW の機械の場合は 1.5 分後、および出力が 10 ～ 100 kW の機械の場合は 2 分後です。 100kWを超える電力。

最初の抵抗測定が切断の瞬間から 15 ～ 20 以内に行われた場合、最初の 3 つの測定のうち最大のものが抵抗として採用されます。機械の電源を切ってから 20 秒以上経過してから最初の測定を行った場合、冷却補正が設定されます。これを行うには、6 ～ 8 回の抵抗測定を行い、冷却中の抵抗変化のグラフを作成します。縦軸には、対応する測定された抵抗がプロットされ、横軸には、電気モーターのスイッチがオフになった瞬間から最初の測定までの経過時間（正確なスケール）、測定間の間隔、およびグラフに示されている曲線が示されています。実線として。この曲線は、y 軸と交差するまで (破線で示されています)、その変化の性質を維持しながら左に進みます。破線との交点の始点からの縦軸に沿ったセグメントは、高温状態におけるモータ巻線の所望の抵抗を十分な精度で決定する。

産業企業に設置されるモーターの主な命名法には、クラス A および B の絶縁材料が含まれます。たとえば、溝の絶縁にクラス B のマイカベースの材料を使用し、クラス A の綿絶縁体で PBB 線を巻いた場合、モーターは耐熱クラスに属します。冷却媒体の温度が 40 °C 未満の場合 (その基準は表に示されています)、すべてのクラスの断熱材の許容温度上昇は、冷却媒体の温度と同程度まで上げることができます。冷却媒体の温度は 40 °C 未満ですが、10 °C 以下です。冷却媒体の温度が 40 ～ 45 °C の場合、表に示されている最大許容温度上昇は、すべてのクラスの断熱材で 5 減少します。冷却媒体の温度は、通常、周囲の空気の温度と見なされます。

電圧が 1500 V 以下の密閉機械の場合、電力が 5000 kW 未満またはコアの長さが 1 m 未満の電気モーターの固定子巻線、および他の巻線の最大許容温度上昇。抵抗法による温度測定時のロッドローターの温度は5℃上昇する可能性があります。抵抗測定法によって巻線の温度を測定する場合、巻線の平均温度が決定されます。実際には、エンジンが作動しているとき、個々の巻線領域の温度は異なる傾向があります。したがって、絶縁体の耐久性を決定する巻線の最高温度は、常に平均値よりわずかに高くなります。