以連續(xù)工作制(S1工作制)電機(jī)作為介紹對象,由于電機(jī)隔爆外殼能承受通過外殼任何接合面或結(jié)構(gòu)間隙滲透到外殼內(nèi)部的可燃性混合物在內(nèi)部爆炸而不損壞,而且不會引起外部的爆炸性氣體混合物的點燃危險,所以該類型電機(jī)表面溫度測試位置局限在電機(jī)機(jī)座外表面及軸承外圈處。而其他防爆類型電機(jī),如增安型或無火花型電機(jī)外殼不具備隔爆外殼的保護(hù)特性,其最高表面溫度測試位置還應(yīng)增加電機(jī)轉(zhuǎn)子表面的測試。通常情況下,由于電機(jī)內(nèi)外導(dǎo)熱和散熱性能的差異,轉(zhuǎn)子表面溫度明顯高于機(jī)座外表面溫度,因此,這兩種防爆類型的電機(jī)最高表面溫度主要取決于轉(zhuǎn)子表面溫度。
我們經(jīng)常選用的電機(jī)溫度測量方法主要有如下四種:①溫度計法;②電阻法;③埋置檢溫計法;④粘貼測溫紙法。
這里所介紹的溫度試驗采用上述第一種方法,溫度傳感器為實驗室較容易制作、價格低、校準(zhǔn)方便的銅-康銅熱電偶,該熱點偶分度號為T型,測試溫度范圍在- 200~400 ℃之間。它可把溫度信號直接變成按一定規(guī)律變換的弱電壓信號,通過一塊或兩塊A/D轉(zhuǎn)換卡,與PC機(jī)直接相連,使用專門配套溫度測試軟件,即可同時測試8點或16點不同位置的溫度,并在微機(jī)顯示器上直接顯示所有測試點當(dāng)前和歷史記錄的溫度數(shù)值或溫度曲線。該A/D轉(zhuǎn)換卡為智能ISA總線,具有光耦隔離、抗干擾能力強(qiáng)、精度高(±0.05%)、可靠性高等特點。由于溫度場和溫度傳感器的熱慣性較大,因此,采集轉(zhuǎn)換一組數(shù)據(jù)最小間隔設(shè)置為3 s即可滿足大多數(shù)的測試要求,對于電機(jī)溫度試驗也是適用的。
電機(jī)在進(jìn)行溫度試驗前,首先測取三相繞組在實際冷態(tài)下的直流電組,并記錄當(dāng)時電機(jī)繞組端部或鐵芯的溫度,可把此作為實際冷態(tài)下的繞組溫度;再固定好電機(jī)及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器,接好電機(jī)電源線和各種電測試信號線,保證被試電機(jī)能正常運轉(zhuǎn)和監(jiān)控等;然后在電機(jī)機(jī)座外表面適當(dāng)選取7個可能出現(xiàn)較高溫度的位置,根據(jù)經(jīng)驗,這些測點位置一般在電機(jī)靠近吊環(huán)附近的圓周表面上,并且多出現(xiàn)在電機(jī)驅(qū)動端,另外在電機(jī)驅(qū)動端的軸承外蓋附近選取一個軸承可能出現(xiàn)較高溫度的位置,分別在這8個測試點位置固定好已校正過的熱電偶端部,熱電偶埋入時應(yīng)注意與被測點表面緊密接觸,并用絕緣膠布或其他保護(hù)措施覆蓋住熱電偶前端的測溫部分,以免受周圍環(huán)境冷卻氣體的影響;最后把所有熱電偶的測試線用一個"D"型2 5針標(biāo)準(zhǔn)插座連接,直接把該插座接到A/D轉(zhuǎn)換接口板上即可,此時就可用溫度測試軟件測試電機(jī)表面溫度了。
電機(jī)溫度達(dá)到熱穩(wěn)定前,可把溫度測試軟件的溫度測試間隔設(shè)置較大些,如設(shè)置成10、15 m in或更長時間都可,這樣所采集的溫度數(shù)據(jù)便于察看和對比。當(dāng)電機(jī)溫度穩(wěn)定后,電機(jī)斷電瞬間之前,一般情況下必須把溫度測試軟件的溫度測試間隔設(shè)置較小些,否則斷點后電機(jī)外殼表面的溫度驟升,但溫度測試軟件就可能在此時間內(nèi)未捕捉到可能出現(xiàn)的最高溫度值,而電機(jī)表面溫度又緩慢地降下來了,為避免此現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)把溫度測試間隔設(shè)置為5~1 0 s為好,對于某些電機(jī)正常運行時不帶風(fēng)扇,或者電機(jī)斷電后外殼表面溫度變化不明顯的電機(jī),也可把溫度測試間隔適當(dāng)調(diào)大些,這都可根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置,而不可漏掉可能出現(xiàn)的最高溫度。
根據(jù)防爆標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于溫度試驗的要求,電機(jī)進(jìn)行溫度試驗前的所有準(zhǔn)備工作完成后,對其施加 0.9倍的額定電壓,保持額定頻率不變,并利用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測電機(jī)輸出功率為額定功率,保持該運行狀態(tài)直至電機(jī)溫升達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)為止。為了縮短試驗時間,可在試驗開始時適當(dāng)過載。電機(jī)斷電后要繼續(xù)測試其表面溫度,直到電機(jī)表面溫度逐漸緩慢下降以后,就可以停止溫度試驗。在整個溫度試驗當(dāng)中,溫度測試軟件記錄了多組數(shù)據(jù),而該軟件能自動找出試驗中的最高溫度值,且能打印出整個過程的溫度曲線,便于試驗人員分析和匯總。