盡管本文是以電動機為背景,使用本文概念的類似的方法可用于發(fā)電機。

注1:GB/T 3836.15要求所有電機安裝過載保護(hù)裝置以提供過載和其他預(yù)期故障保護(hù)。一些保護(hù)等級,如“eb”通常要求一個附加Ex安全裝置以將最高表面溫度限制在標(biāo)志的溫度組別內(nèi)。在一些情況,過載保護(hù)裝置和Ex安全裝置合并為一個單元。本文件描述的溫升試驗在電機不連接過載保護(hù)裝置的情況下進(jìn)行。

注2:相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可能要求考慮設(shè)備在爆炸風(fēng)險方面的安全運行所要求的安全裝置的性能。

如GB/T 13002所指出,電機典型預(yù)期故障包括如下方面。單一防爆型式的要求可能不包括以下所有預(yù)期故障:

——由以下原因引起的慢變化熱過載：

●通風(fēng)管上堆積粉塵過多,繞組或機座冷卻筋等部件上附著污垢等原因引起的通風(fēng)或通風(fēng)系統(tǒng)失效；

●環(huán)境溫度或冷卻介質(zhì)溫度過高；

●逐漸增加的機械過載；

●斷續(xù)工作制電機超出工作制運行；

●電機電壓長期欠壓、過壓或不平衡；

●頻率偏差。

——由以下原因引起的快變化熱過載：

●電機堵轉(zhuǎn)；

●斷相；

●非正常狀態(tài)下起動,如慣量過大、電壓太低﹑負(fù)載轉(zhuǎn)矩異常大；

●負(fù)載突然大幅度增加；

●短時間內(nèi)重復(fù)起動。

額定電壓的最大容差(正或負(fù))均會在定子或轉(zhuǎn)子上引起最高表面溫度,通常取決于下列條件：

——額定功率小于5kW的小型異步電機﹐在高于額定電壓的條件下運行時,因為鐵耗和磁化電流隨著過電壓下鐵芯飽和而快速增加,通常出現(xiàn)最高表面溫度。

——功率為5 kW~20 kW的異步電機受多種決定性能的因素的影響,沒有具體設(shè)計的詳細(xì)了解不可能預(yù)測最主要影響。

——超過20 kW的異步電機,在低于額定電壓的條件下運行時,因電流增加導(dǎo)致ⅠR損耗的增加，通常出現(xiàn)最高表面溫度。在這種情況下﹐這些損耗通常高于過電壓引起的鐵耗和磁化電流所引起的損耗。

注3:所示額定功率是一般參考值,取決于相應(yīng)的鐵芯磁化。

可使用GB/T 21211中詳述的確定溫度的替代方法。使用GB/T 21211中的方法時,最高表面溫度的確定應(yīng)包含26.5.1中±5%或±10%電源電壓系數(shù)。

變頻器連接電機的最大表面溫升宜在最不利條件下,由下列試驗方法之一來確定：

——專用變頻器

●電機宜用預(yù)定變頻器進(jìn)行試驗。

●如果變頻器輸出電壓和輸出電壓波形諧波含量與±10%的輸入電壓變化有效獨立,同時保持額定電機輸入電流(速度所依賴的)和電壓和頻率比,輸入電壓±10%的正常變化不必增加。

注4:當(dāng)變頻器輸入電壓增加引起輸出諧波譜變化(甚至當(dāng)輸出電壓的標(biāo)稱正弦等效值保持恒定),會由于諧波效應(yīng)和附加飽和損耗導(dǎo)致電機鐵芯損耗增加。

——相似變頻器

●當(dāng)有足夠的信息判定相似性,則電機可用相似的變頻器進(jìn)行試驗。通常視情況用附加安全系數(shù)來說明相似性。

●如果變頻器輸出電壓和輸出電壓波形諧波含量與±10%的輸入電壓變化有效獨立,同時保持額定電機輸入電流(速度所依賴的)和電壓和頻率比,輸入電壓±10%的正常變化不必施加。

注5:當(dāng)變頻器輸入電壓增加引起輸出諧波譜變化(甚至當(dāng)輸出電壓的標(biāo)稱正弦等效值保護(hù)恒定),會由于諧波效應(yīng)和附加飽和損耗導(dǎo)致電機鐵芯損耗增加。

——正弦電壓

電機不必使用相似變頻器試驗,但可在以下所有條件下用正弦電壓試驗：

●預(yù)期負(fù)載扭矩與速度的平方成比例；

●電機宜在額定速度下施加最大負(fù)載；

●電機速度范圍在最大額定速度的40%～100 %；

●宜用附加安全系數(shù)來說明由變頻器控制時產(chǎn)生的附加損耗,安全系數(shù)為15%溫升(單位K),除非計算證明有其他安全系數(shù)。

——在正弦電壓下試驗的“d”、"p”(見注8)、“t”型防爆電機

●提供合適的直接熱保護(hù)傳感器,通常在定子繞組中,有足夠的裕度以檢測和阻止轉(zhuǎn)子軸承、軸承蓋﹑軸伸端上出現(xiàn)過高溫度。裕度可以通過試驗或計算確定。傳感器的強制連接和使用,與安全裝置一起作為特殊使用條件。

當(dāng)制造商、用戶和檢驗機構(gòu)(如果涉及)協(xié)商一致時,可用有合適安全系數(shù)的計算或替代試驗來確定表面最高溫度。計算宜基于前期建立的具有代表性的試驗數(shù)據(jù),并按照GB/T 21209。

為確定最高表面溫度,需要確定變頻器連接電機的最不利條件,可能包括以下內(nèi)容：

——扭矩/轉(zhuǎn)速特性[可變(平方定律)/線性/恒定轉(zhuǎn)矩與速度之比]:

●對用于可變轉(zhuǎn)矩負(fù)載的電機,在最大額定轉(zhuǎn)速下的最大功率下測定最高表面溫度；

●對用于線性負(fù)載和恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的電機,至少在最小和最大轉(zhuǎn)速下測定最高表面溫度；

●對用于復(fù)雜負(fù)載的電機,至少在轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩曲線拐點處測定最高表面溫度。