Температура нагрева ЭД зависит от их характеристик и температуры окружающей среды. При работе двигателя выделяется тепло, осуществляющее его нагрев. Когда температура ЭД становится выше температуры окружающей среды, начинается процесс теплоотдачи в эту среду. Если нагрузка постоянная, через некоторое время температура ЭД достигает установившегося значения, и ее повышение за счет теплоотдачи прекращается. Наступает тепловое равновесие: при этом часть выделяющейся теплоты расходуется на поддержание установившейся температуры ЭД, а остальная часть теплоты отдается в окружающую среду. При увеличении нагрузки увеличиваются ток и нагрев ЭД. Температура может возрастать и с уменьшением теплоотдачи – чем лучше охлаждается ЭД при работе, тем ниже температура превышения. По этой причине ЭД исполнений IP 44-55-65
изготавливаются с ребристыми корпусами для увеличения охлаждающей поверхности, с лопастями на роторе для внутреннего охлаждения и снабжаются вентиляторами (капроновыми или металлическими), насаженными на конец вала. Охлаждение происходит вследствие всасывания воздуха через отверстия в кожухе вентилятора и прохождении его через ребра охлаждения на корпусе. ЭД исполнения IP23 имеют двухстороннюю симметричную вентиляцию; воздух, с помощью лопаток ротора, всасывается через торцевые окна в подшипниковых щитах, обдувает лобовые части обмотки и наружную поверхность сердечника статора и выбрасывается через боковые окна станины.
Около ЭД не должны находиться устройства или поверхности, оказывающие влияние на дополнительный нагрев.
Нормальные значения температуры внешней среды, при которых ЭД работает с номинальной мощностью, должны находиться в пределах указанного на фирменной табличке климатического исполнения. Так, ЭД с исполнением У1,2,3 предназначены для эксплуатации при температуре внешней среды от -40 до +40⁰С, ХЛ, УХЛ,1,2 – от -60 до +40, Т2, - от -10 до +50. Для ЭД, устанавливаемых в помещениях с температурой воздуха более плюс 40 °С, должны выполняться мероприятия, исключающие возможность их недопустимого нагрева (например, принудительная вентиляция с подводом охлаждающею воздуха, наружный обдув и т. п.).
Если температура внешней среды превышает данный параметр и организовать охлаждение не получится, то необходимо снизить нагрузку на используемый электродвигатель.(При превышении верхних значений рабочей температуры окружающей среды номинальную мощность двигателей снижают).
ЭД, имеющие сервис-фактор 1,15 допускают длительную
эксплуатацию при номинальной мощности и номинальном
напряжении при температуре окружающей среды до +50⁰С
Нагревостойкость. Допустимую нагрузку ЭД (как и других электрических машин) определяет качество электроизоляционных материалов обмоток.
Многие материалы от длительного воздействия повышенных температур приобретают хрупкость, легко разрушаются, теряют свои изолирующие свойства и становятся проводниками (тепловое старение изоляции). Способность электроизоляционных материалов выдерживать воздействие повышенной температуры, а также резкую смену температур, называется нагревостойкостью, которая подразделяется на классы. Изоляция каждого класса нагревостойкости должна выдерживать температуру, равную максимальной температуре окружающей среды плюс некоторое повышение температуры в условиях эксплуатации с максимальной нагрузкой.
Обмотки статоров ЭД серий 5А, 6А, АИР выполнены по классу изоляции F и классу превышения температуры В. Следовательно, при работе электродвигателей в номинальном режиме обеспечивается запас по нагреву обмотки, равный 25⁰С. Таким образом, кратковременные колебания нагрузки, напряжения и частоты питающей сети, а также асимметрия питающего напряжения в определенных пределах не способны привести к критическому перегреву изоляции и ее ускоренному старению.
Заключение: если у ЭД, работающего в номинальном режиме, установившаяся температура 60-80⁰С (рука терпит прикосновение к корпусу) – это нормально. При кратковременных технологических перегрузках температура может колебаться в пределах 80-100⁰С – это допустимо. При аварийных перегрузках, когда температура достигает предельно допустимого значения, должна сработать защита от перегрева (электротепловое реле, электротепловая защита в автоматическом выключателе, или тепловая встроенная в ЭД защита). При коротком замыкании (самая большая токовая и температурная перегрузка ЭД) должна сработать защита от к.з. – автоматический выключатель, токовые реле, или плавкие предохранители. Об этом в следующих статьях.
Читайте, пишите комментарии, подписывайтесь.