วิธีตรวจสอบอุณหภูมิของขดลวดของมอเตอร์กระแสสลับด้วยความต้านทาน

การวัดอุณหภูมิขดลวดระหว่างการทดสอบการอุ่นเครื่องมอเตอร์

อุณหภูมิของขดลวดถูกกำหนดโดยการทดสอบมอเตอร์เพื่อให้ความร้อน การทดสอบความร้อนดำเนินการเพื่อหาอุณหภูมิสัมบูรณ์หรืออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของขดลวดหรือชิ้นส่วนของมอเตอร์ที่สัมพันธ์กับอุณหภูมิของตัวกลางทำความเย็นที่โหลดพิกัด วัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ใช้ในการสร้างเครื่องจักรไฟฟ้ามีอายุและค่อยๆ สูญเสียความแข็งแรงทางไฟฟ้าและทางกล อัตราการเสื่อมสภาพนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ฉนวนทำงานเป็นหลัก

การทดลองจำนวนมากพบว่าความทนทาน (อายุการใช้งาน) ของฉนวนลดลงครึ่งหนึ่งหากอุณหภูมิที่ใช้งานสูงกว่าขีดจำกัดความต้านทานความร้อนที่กำหนด 6-8 ° C

GOST 8865-93 กำหนดระดับความต้านทานความร้อนต่อไปนี้ของวัสดุฉนวนไฟฟ้าและอุณหภูมิจำกัดลักษณะเฉพาะ:

ระดับการทนความร้อน — Y A E B F H C อุณหภูมิจำกัด ตามลำดับ — 90, 105, 120, 130, 155, 180 มากกว่า 180 กรัม ส

การทดสอบความร้อนสามารถทำได้ภายใต้โหลดโดยตรงและโดยอ้อม (การให้ความร้อนจากการสูญเสียแกน) พวกเขาจะดำเนินการที่อุณหภูมิที่กำหนดโดยโหลดไม่เปลี่ยนแปลงจริง คำนึงถึงอุณหภูมิคงที่ซึ่งภายใน 1 ชั่วโมงจะเปลี่ยนแปลงไม่เกิน: 1 °C

อุปกรณ์ต่างๆ ถูกนำมาใช้เป็นโหลดในการทดสอบความร้อน อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดคือเบรกแบบต่างๆ (รองเท้า สายคาด ฯลฯ) รวมถึงโหลดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานด้วยรีโอสแตท

ในระหว่างการทดสอบความร้อน ไม่เพียงแต่กำหนดอุณหภูมิสัมบูรณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของขดลวดที่สูงกว่าอุณหภูมิของตัวกลางทำความเย็นด้วย

ตารางที่ 2 อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงสุดที่อนุญาตของชิ้นส่วนเครื่องยนต์

ชิ้นส่วนสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นล่วงหน้าสูงสุดที่อนุญาตได้, ° C, พร้อมชั้นวัสดุฉนวนทนความร้อน

วิธีการวัดอุณหภูมิ

ก

อี

วี

ฉ

ชม

กระแสลมแปรผันของมอเตอร์ 5,000 kV-A ขึ้นไป หรือความยาวของเรือนรูปเคียว 1 ม. ขึ้นไป

60

70

80

100

125

ความต้านทานหรืออุณหภูมิในตัวตรวจจับที่จัดเรียงตามร่อง

เหมือนกันแต่น้อยกว่า 5,000 kV A หรือความยาวแกน 1 เมตรขึ้นไป

50*

65*

70**

85**

105***

เครื่องวัดอุณหภูมิหรือ coposition

ขดลวดของมอเตอร์โรเตอร์แบบอะซิงโครนัส

65

80

90

110

135

เครื่องวัดอุณหภูมิหรือ coposition

แหวนสลิป

60

70

80

90

110

เทอร์โมมิเตอร์หรืออุณหภูมิในลำโพง

แกนและชิ้นส่วนเหล็กอื่น ๆ คอยล์สัมผัส

60

75

80

110

125

เครื่องวัดอุณหภูมิ

เหมือนกันโดยไม่มีการสัมผัสแยกออกจากขดลวด

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของชิ้นส่วนเหล่านี้จะต้องไม่เกินค่าที่จะก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อความเสียหายของฉนวนหรือวัสดุอื่นที่เกี่ยวข้อง

* เมื่อวัดด้วยวิธีต้านทาน อุณหภูมิที่อนุญาตจะเพิ่มขึ้น 10 ° C ** เท่ากันที่ 15 ° C *** เท่ากันที่ 20 ° C

ดังที่เห็นได้จากตาราง GOST มีวิธีการวัดอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะและชิ้นส่วนของเครื่องจักรที่จะวัด

ใช้วิธีเทอร์โมมิเตอร์เพื่อกำหนดอุณหภูมิพื้นผิว ณ จุดใช้งาน (พื้นผิวตัวเรือน ตลับลูกปืน ขดลวด) อุณหภูมิแวดล้อม และอากาศที่เข้าและออกจากมอเตอร์ ใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทและแอลกอฮอล์ ควรใช้เทอร์โมมิเตอร์วัดแอลกอฮอล์ใกล้กับสนามแม่เหล็กสลับแรงเท่านั้น เนื่องจากมีปรอท กระแสน้ำวนถูกเหนี่ยวนำการบิดเบือนผลการวัด เพื่อการถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้นจากโหนดไปยังเทอร์โมมิเตอร์ ถังของอันหลังจะห่อด้วยกระดาษฟอยล์แล้วกดเข้ากับโหนดที่อุ่น สำหรับฉนวนกันความร้อนของเทอร์โมมิเตอร์จะใช้ชั้นของสำลีหรือสักหลาดกับฟอยล์เพื่อไม่ให้ตกลงไปในช่องว่างระหว่างเทอร์โมมิเตอร์กับส่วนที่ร้อนของเครื่องยนต์

เมื่อทำการวัดอุณหภูมิของตัวกลางทำความเย็น ต้องวางเทอร์โมมิเตอร์ไว้ในถ้วยโลหะปิดที่เติมน้ำมัน และปกป้องเทอร์โมมิเตอร์จากรังสีความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแหล่งความร้อนโดยรอบและตัวเครื่อง และกระแสลมโดยไม่ได้ตั้งใจ

เมื่อทำการวัดอุณหภูมิของตัวกลางทำความเย็นภายนอก เทอร์โมมิเตอร์หลายตัวจะอยู่ที่จุดต่างๆ รอบๆ เครื่องที่ตรวจสอบที่ความสูงเท่ากับครึ่งหนึ่งของความสูงของเครื่อง และห่างจากตัวเครื่อง 1 - 2 ม. ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของการอ่านเทอร์โมมิเตอร์เหล่านี้ถือเป็นอุณหภูมิของสารทำความเย็น

วิธีเทอร์โมคัปเปิลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการวัดอุณหภูมิ ส่วนใหญ่ใช้ในเครื่อง AC เทอร์โมคัปเปิลจะวางอยู่ในช่องว่างระหว่างชั้นของขดลวดและที่ด้านล่างของช่อง รวมถึงในตำแหน่งอื่นๆ ที่เข้าถึงยาก

ในการวัดอุณหภูมิในเครื่องใช้ไฟฟ้า มักใช้เทอร์โมคัปเปิลคอนสแตนแทนทองแดงซึ่งประกอบด้วยลวดทองแดงและคอนสแตนแทนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.5 มม. ในคู่ปลายของเทอร์โมคัปเปิลจะบัดกรีเข้าด้วยกัน จุดเชื่อมต่อมักจะวางไว้ในสถานที่ที่จำเป็นในการวัดอุณหภูมิ ("ทางแยกร้อน") และปลายคู่ที่สองเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วของมิลลิโวลต์มิเตอร์ที่มีความไว มีความต้านทานภายในสูง… ณ จุดที่ปลายลวดคอนสแตนตันที่ไม่ผ่านการทำความร้อนเชื่อมต่อกับลวดทองแดง (ที่ขั้วของอุปกรณ์วัดหรือขั้วทรานซิชัน) จะเกิดสิ่งที่เรียกว่า "จุดต่อเย็น" ของเทอร์โมคัปเปิล

บนพื้นผิวสัมผัสของโลหะสองชนิด (คอนสแตนแทนและทองแดง) จะเกิด EMF ตามสัดส่วนของอุณหภูมิ ณ จุดที่สัมผัส และค่าลบจะเกิดขึ้นบนค่าคอนสแตนแทนและเครื่องหมายบวกบนทองแดง EMF เกิดขึ้นที่จุดต่อ "ร้อน" และ "เย็น" ของเทอร์โมคัปเปิลอย่างไรก็ตาม เนื่องจากอุณหภูมิของทางแยกแตกต่างกัน ค่า EMF จึงแตกต่างกัน และเนื่องจากในวงจรที่สร้างโดยเทอร์โมคัปเปิลและอุปกรณ์วัด EMF เหล่านี้จึงส่งถึงกัน มิลลิโวลต์มิเตอร์จึงวัดความแตกต่างใน EMF เสมอ ของรอยต่อ «ร้อน» และ «เย็น» ที่สอดคล้องกับความแตกต่างของอุณหภูมิ

จากการทดลองพบว่า EMF ของเทอร์โมคัปเปิลค่าคงที่ทองแดงคือ 0.0416 mV ต่อ 1 °C ของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างรอยต่อ "ร้อน" และ "เย็น" ดังนั้นจึงสามารถปรับเทียบสเกลมิลลิโวลต์มิเตอร์ได้ในหน่วยองศาเซลเซียส เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิลจะบันทึกเฉพาะความแตกต่างของอุณหภูมิเท่านั้น หากต้องการทราบอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อ "ร้อน" ที่สัมบูรณ์ ให้เพิ่มอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ "เย็น" ที่วัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์ลงในค่าที่อ่านค่าของเทอร์โมคัปเปิล

วิธีต้านทาน — การกำหนดอุณหภูมิของขดลวดจากความต้านทานกระแสตรงมักใช้เพื่อวัดอุณหภูมิของขดลวด วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่รู้จักกันดีของโลหะในการเปลี่ยนความต้านทานตามอุณหภูมิ

เพื่อกำหนดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความต้านทานของขดลวดจะถูกวัดในสภาวะเย็นและร้อนและทำการคำนวณ

ควรระลึกไว้เสมอว่าตั้งแต่ดับเครื่องยนต์จนถึงเริ่มการวัด เวลาผ่านไประยะหนึ่ง ในระหว่างที่ขดลวดมีเวลาเย็นลง ดังนั้นเพื่อกำหนดอุณหภูมิของขดลวดอย่างถูกต้องในเวลาที่ปิดเครื่องนั่นคือ ในสถานะการทำงานของเครื่องยนต์หลังจากปิดเครื่องถ้าเป็นไปได้ในช่วงเวลาปกติ (ตามนาฬิกาจับเวลา) จะทำการวัดหลายครั้ง .ช่วงเวลาเหล่านี้ไม่ควรเกินเวลาตั้งแต่ปิดเครื่องไปจนถึงการวัดค่าครั้งแรก การวัดจะถูกคาดการณ์โดยการพล็อต R = f (t)

ความต้านทานของขดลวดวัดโดยวิธีแอมมิเตอร์โวลต์มิเตอร์ การวัดครั้งแรกจะดำเนินการไม่เกิน 1 นาทีหลังจากดับเครื่องยนต์สำหรับเครื่องจักรที่มีกำลังสูงสุด 10 กิโลวัตต์ หลังจาก 1.5 นาที สำหรับเครื่องจักรที่มีกำลัง 10-100 กิโลวัตต์ และหลังจากนั้น 2 นาที สำหรับเครื่องจักรที่มี กำลังไฟฟ้ามากกว่า 100 กิโลวัตต์ขึ้นไป

หากการวัดความต้านทานครั้งแรกไม่เกิน 15 - 20 จากช่วงเวลาที่ขาดการเชื่อมต่อ การวัดค่าที่ใหญ่ที่สุดในสามค่าแรกจะถือเป็นค่าความต้านทาน หากการวัดครั้งแรกใช้เวลานานกว่า 20 วินาทีหลังจากปิดเครื่อง แสดงว่ามีการตั้งค่าการแก้ไขการระบายความร้อน ในการทำเช่นนี้ ให้ทำการวัดความต้านทาน 6-8 ครั้ง และสร้างกราฟของการเปลี่ยนแปลงความต้านทานระหว่างการทำความเย็น บนแกนพิกัดจะแสดงค่าความต้านทานที่วัดได้สอดคล้องกัน และบน abscissa คือเวลา (ตรงกับมาตราส่วน) ที่ผ่านไปตั้งแต่วินาทีที่ปิดมอเตอร์ไฟฟ้าจนถึงการวัดครั้งแรก ช่วงเวลาระหว่างการวัดและเส้นโค้งที่แสดงในกราฟ เป็นเส้นทึบ จากนั้นเส้นโค้งนี้จะไปทางซ้ายโดยคงลักษณะการเปลี่ยนแปลงไว้จนกว่าจะตัดกับแกน y (แสดงด้วยเส้นประ) ส่วนตามแกนกำหนดจากจุดเริ่มต้นของจุดตัดกับเส้นประกำหนดด้วยความแม่นยำเพียงพอของความต้านทานที่ต้องการของขดลวดมอเตอร์ในสถานะร้อน

ระบบการตั้งชื่อหลักของมอเตอร์ที่ติดตั้งในโรงงานอุตสาหกรรมรวมถึงวัสดุฉนวนของคลาส A และ Bตัวอย่างเช่น หากใช้วัสดุที่เป็นไมกาคลาส B เพื่อหุ้มฉนวนร่องและพันลวด PBB ด้วยฉนวนผ้าฝ้ายคลาส A มอเตอร์จะอยู่ในคลาสทนความร้อน ถึงคลาส A หากอุณหภูมิของตัวกลางทำความเย็นต่ำกว่า 40 ° C (มาตรฐานที่กำหนดไว้ในตาราง) ดังนั้นสำหรับฉนวนทุกชั้นอุณหภูมิที่อนุญาตจะเพิ่มขึ้นได้หลายองศาตามอุณหภูมิของ สื่อทำความเย็นต่ำกว่า 40 ° C แต่ไม่เกิน 10 ° C หากอุณหภูมิของสื่อทำความเย็นคือ 40 — 45 ° C อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตที่เพิ่มขึ้นซึ่งระบุไว้ในตารางจะลดลงสำหรับวัสดุฉนวนทุกประเภท 5 ° C และที่อุณหภูมิของตัวกลางทำความเย็น 45-50 ° C — ที่ 10 ° C โดยปกติอุณหภูมิของตัวกลางทำความเย็นจะเป็นอุณหภูมิของอากาศโดยรอบ

สำหรับเครื่องปิดที่มีแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 1,500 V การเพิ่มอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตของขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังไฟน้อยกว่า 5,000 กิโลวัตต์หรือความยาวแกนน้อยกว่า 1 ม. รวมถึงขดลวดจาก โรเตอร์แกนที่อุณหภูมิการวัดอุณหภูมิโดยวิธีการต้านทานสามารถเพิ่มได้ 5 ° C เมื่อทำการวัดอุณหภูมิของขดลวดโดยวิธีการวัดความต้านทาน อุณหภูมิเฉลี่ยของขดลวดจะถูกกำหนด ในความเป็นจริงเมื่อเครื่องยนต์ทำงาน บริเวณขดลวดแต่ละส่วนมักจะมีอุณหภูมิต่างกัน ดังนั้นอุณหภูมิสูงสุดของขดลวดซึ่งกำหนดความทนทานของฉนวนจะสูงกว่าค่าเฉลี่ยเล็กน้อยเสมอ