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高壓三相異步電動機溫升試驗合格，卻在市場上

Ms.參的朋友小L在一家企業做電機設計工作，其開發的電機已不計其數，但近期小L自認為非常自信的新產品卻在市場上頻繁出現繞組因過熱導致的電機燒毀問題。結合與小L的交流情況，Ms.參今天對電機溫度與溫升關系做一個解讀。
關于電機溫升
溫升是電機發熱部位與周圍環境溫度的差值，通常指定子鐵芯和繞組溫升。電機運行時，鐵芯處在交變磁場中會產生磁滯和渦流損耗，電流流過繞組產生銅損耗，還有風摩耗、機械耗，以及定轉子開槽產生的氣磁場隙磁場脈振波和繞組固有的非工作諧波等引起的雜散損耗等，最終都會以發熱的形式體現，從而使電機溫度升高。

另，與發熱因素相對應的，存在以下散熱因素：

● 電機表面與周圍環境有溫差，存在熱傳遞和熱輻射。

● 電機內部發熱元件與內部空氣間、電機內部空氣與電機殼體間、電機殼體與吹過電機表面的風之間均存在熱交換。

當兩方面的因素，即發熱因素與散熱因素達到平衡狀態時，溫度不再上升而穩定在一個水平上。若有外界因素擾動，如負載增大或突然短路等故障情況發生，平衡狀態將被破壞，電機溫度繼續上升，溫差也持續擴大，直到新增散熱量與新增發熱量相等，在另一個較高的溫度下達到新的平衡，但這時的溫差即溫升已比以前增大了。

電機設計最重要的任務之一就是研究把握這種通風散熱條件或因素與發熱量之間的定性或定量關系，確保電機實際溫升值在合理范圍內波動。實際運行中，如電機溫升突然增大，表征電機存在匝間短路等電氣故障或風道阻塞、負荷突增等異常情況。
影響溫升變化的因素
對于正常運行的電機，理論上在額定負荷下其溫升應與環境溫度的高低無關，但實際上還是受環境溫度等因素影響的。

● 當氣溫下降時，正常電機的溫升略降。（銅的阻值與溫度的關聯關系）

● 對自冷卻電機，環境溫度升高時，則溫升增加。

● 空氣濕度增加時導熱效果改善，溫升可略降。

● 海拔以1000m為標準，高海拔時因散熱效果相對較差溫升也會略有增加。

型式試驗時電機溫升合格不一定能保證電機運行的安全性。溫升是溫度的差值，與電機的實際運行環境溫度直接相關，當環境溫度較高時，電機運行時的實際溫度也會隨之升高，這就涉及耐熱等級與實際工作溫度的匹配關系。

同時與相關零部件的最高耐熱溫度也直接相關，如軸承的工作溫度控制要求。如滾動軸承溫度應不超過95℃，滑動軸承的溫度應不超過80℃。因溫度太高會使油質發生變化和破壞油膜，該問題的直接后果是因軸承失效導致電機軸承系統發熱，加劇電機繞組溫度急速上升的同時，出現電機停滯抱軸，瞬時導致電機燒毀。
一家電機生產企業生產螺桿空壓機電機，型式試驗時電機溫升在70K左右，但電機配套空壓機投放市場后，繞組過熱燒毀、軸承散架等毀滅性電機故障不定期批量發生。統計數據顯示，這類故障電機的終端客戶都在高溫季節時的南方。

預期與實際總歸有偏差，諸多似乎不應該有的電機故障其實也是件好事。第一，給電機設計者提供了絕佳的參照物，產品改進有了較強的針對性。第二，警示電機生產企業特別是北方企業，廠內試驗驗證合格并不代表產品開發成功，必須充分論證電機試驗溫升與實際運行工況之間的匹配關系。第三，試驗值與設計值吻合僅僅是必要條件，適用可靠和客戶的良好口碑才是最好的試金石。

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