技術(shù)交流-丹東科亮

1、 電動機保護的種類及發(fā)展趨勢電動機保護的種類及發(fā)展趨勢 丹東科亮電子有限公司丹東科亮電子有限公司 前前 言言 丹東科亮電子有限公司是專業(yè)從事電動丹東科亮電子有限公司是專業(yè)從事電動機保護研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。其主要生產(chǎn)產(chǎn)品是機保護研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。其主要生產(chǎn)產(chǎn)品是為電動機、發(fā)電機、船舶發(fā)電機、風力發(fā)電機為電動機、發(fā)電機、船舶發(fā)電機、風力發(fā)電機等相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供保護產(chǎn)品的。我公司生產(chǎn)的產(chǎn)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供保護產(chǎn)品的。我公司生產(chǎn)的產(chǎn)品主要有品主要有PTC熱敏電阻熱敏電阻、熱敏開關(guān)熱敏開關(guān)、溫度傳感溫度傳感器類器類、防潮加熱帶防潮加熱帶、PTC溫控模塊溫控模塊、各種智能各種智能儀表儀表、各類溫度變送器各類溫度變送

2、器、各種、各種水泄漏檢測控制水泄漏檢測控制裝置裝置等，現(xiàn)開發(fā)出等，現(xiàn)開發(fā)出磁式磁式、旋變式旋變式編碼器?，F(xiàn)有編碼器?，F(xiàn)有生產(chǎn)廠房達七千多平方米面積，固定資產(chǎn)達八生產(chǎn)廠房達七千多平方米面積，固定資產(chǎn)達八百萬，員工百萬，員工170多人。技術(shù)人員多人。技術(shù)人員44名，中高級名，中高級技術(shù)人員技術(shù)人員17名。是國家高新技術(shù)企業(yè)。名。是國家高新技術(shù)企業(yè)。 一、電動機保護的發(fā)展史一、電動機保護的發(fā)展史 電動機的誕生，就是把人們從繁重的體力勞動中解脫出來。同時又由于使用的不慎而燒毀，給人們帶來了煩惱。而電動機的保護又給人們留下了一個長時間難解的難題。電機保護也由最初利用鉛絲過熱熔斷保護，到后來在供電電路中加

3、裝雙金屬過熱保護繼電器，前前后后經(jīng)歷幾十年。隨著科學的進步和發(fā)展，時至今日采用各種方式對電動機加裝的保護，解脫了因電動機燒毀帶來的不便。 二、電動機保護的種類二、電動機保護的種類 目前電動機的保護可分為兩種基本保護方式，一種是內(nèi)置式控制保護；另一種是外置式控制保護。隨著微電腦技術(shù)的發(fā)展可將內(nèi)置式和外置式控制保護有機的結(jié)合起來，利用微電腦運算速度快、檢測準確、控制方便，從而實現(xiàn)綜合控制，達到綜合保護目的。 1 1、電動機外置式保護、電動機外置式保護 外置式保護目前有，利用微電腦檢測電動機運行電流、電壓等參數(shù)作保護依據(jù)。將電動機的電流及各種參數(shù)設(shè)置輸入微電腦中，運行時就依據(jù)設(shè)置的參數(shù)來檢測判斷電動

4、機運行情況。外置式電動機保護器工作原理： 2 2 、電動機內(nèi)置式保護、電動機內(nèi)置式保護 電動機內(nèi)置式保護又分成：電動機內(nèi)置式保護又分成： 定值式保護；定值式保護； 非定值式保護。非定值式保護。 a a、定值式保護、定值式保護 定值式保護是將要保護對象的控溫點以固定形式制造出來。其特點是利用某些材料對溫度敏感特性，制成固定溫度點式的保護裝置。目前有兩種：1 1）PTCPTC熱敏電阻熱敏電阻 熱敏電阻分為正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)兩種。PTC是正溫度系數(shù)熱敏電阻英文縮寫。原理是利用幾種金屬氧化物的合成，經(jīng)高溫工藝燒結(jié)制成半導(dǎo)體陶瓷，NTC是電阻值隨溫度減少。PTC是溫度達到居里溫度點后電阻值產(chǎn)生階躍變

5、化的機理。利用這一特性制成保護裝置。特點是： 在常溫下（25）時是以低阻態(tài)存在，當溫度上升達到一定值后，即電動機要求的溫度保護點時（又稱為Tk點）PTC熱敏電阻阻值產(chǎn)生階躍變化。在TK-5以下時溫度上升而電阻卻變化很小。當達到Tk點時其電阻值可達常溫阻值的數(shù)倍以上，所以利用這一特性制成電動機保護用的感溫原件（詳見曲線圖）。這種保護現(xiàn)作為國際上電動機保護通用方式。其特點：感溫元件體積小，成本低、反應(yīng)速度快，可靠性高?？勺鳛殡妱与妱訖C堵轉(zhuǎn)、缺相、過載機堵轉(zhuǎn)、缺相、過載的理想的保護元件。使用時需配專用的保護模塊與之配套。PTC 結(jié)構(gòu)圖： 我公司生產(chǎn)的PTC結(jié)構(gòu)是：基片是圓形的，其目的。1、便利基片生

6、產(chǎn)的自動化。2、基片在燒結(jié)過程中受熱溫度均勻，產(chǎn)品的一致性好。3、圓基片的尖端放電。 我公司的PTC由于采用圓片外表面無需加包封樹脂，其耐電壓遠遠滿足客戶的要求，尤其是ABB公司的技術(shù)要求比較高，都滿足了要求。 由于沒有包封樹脂，減少了熱響應(yīng)時間，感溫反映時間縮短。提高保護可靠性。工作原理工作原理 PTC PTC熱敏電阻溫度傳感元件的結(jié)構(gòu)分為兩大類：一類是高分子熱敏電阻溫度傳感元件的結(jié)構(gòu)分為兩大類：一類是高分子材料的材料的PTCPTC熱敏電阻元件，它的結(jié)構(gòu)是由聚乙烯摻入導(dǎo)電的石墨粉所熱敏電阻元件，它的結(jié)構(gòu)是由聚乙烯摻入導(dǎo)電的石墨粉所組成。其導(dǎo)電機理是高分子聚乙烯受熱后膨脹，將導(dǎo)電的石墨粉拉開組

7、成。其導(dǎo)電機理是高分子聚乙烯受熱后膨脹，將導(dǎo)電的石墨粉拉開間距從而阻值變大，其缺點是居里點溫度不可調(diào)整（居里溫度為間距從而阻值變大，其缺點是居里點溫度不可調(diào)整（居里溫度為2 2倍倍的常溫阻值所對應(yīng)的溫度）且僅為的常溫阻值所對應(yīng)的溫度）且僅為8080左右。它主要用于過電流（通左右。它主要用于過電流（通常稱為不熔斷保險絲）保護。另一類為半導(dǎo)體陶瓷的常稱為不熔斷保險絲）保護。另一類為半導(dǎo)體陶瓷的PTCPTC熱敏電阻元熱敏電阻元件，它的主體結(jié)構(gòu)是鈦酸鋇（件，它的主體結(jié)構(gòu)是鈦酸鋇（BaTiOBaTiO3 3）陶瓷（也稱為半導(dǎo)體陶瓷），）陶瓷（也稱為半導(dǎo)體陶瓷），即是由摻入不同量的鍶和鉛來改變不同的居里點

8、所組成。它的導(dǎo)電機即是由摻入不同量的鍶和鉛來改變不同的居里點所組成。它的導(dǎo)電機理是在小于居里溫度時，它的分子結(jié)構(gòu)晶格不是正六方體，摻雜的（理是在小于居里溫度時，它的分子結(jié)構(gòu)晶格不是正六方體，摻雜的（例如釔）自由電子移動阻力較?。ㄗ柚岛苄。?，所以可以導(dǎo)電；而當例如釔）自由電子移動阻力較?。ㄗ柚岛苄。?，所以可以導(dǎo)電；而當溫度為居里點溫度時，它的分子結(jié)構(gòu)晶格為正立方體，所以自由電子溫度為居里點溫度時，它的分子結(jié)構(gòu)晶格為正立方體，所以自由電子移動阻力增大（阻值很大）。它主要用于溫度控制、彩電消磁及單相移動阻力增大（阻值很大）。它主要用于溫度控制、彩電消磁及單相電動機起動等。用于電動機保護的電動機起動等

9、。用于電動機保護的PTCPTC熱敏電阻屬于這種鈦酸鋇（熱敏電阻屬于這種鈦酸鋇（BaTiOBaTiO3 3）陶瓷結(jié)構(gòu)，其特征可以從）陶瓷結(jié)構(gòu)，其特征可以從MZ6MZ6型單支熱敏電阻的阻溫曲線中看型單支熱敏電阻的阻溫曲線中看出，如下圖所示。出，如下圖所示。熱敏電阻的選型： 根據(jù)電動機的絕緣等級的不同，選擇熱敏電阻的Tk點比絕緣等級低510（如下表）?？刂圃韴D：控制原理圖：PTCPTC串聯(lián)式串聯(lián)式 M:電機電機Q:電磁開關(guān)電磁開關(guān)U:PTC溫控模塊溫控模塊H:故障指示燈故障指示燈TA:停止按鈕停止按鈕QA:啟動按鈕啟動按鈕R1、R2、R3:熱敏電阻熱敏電阻 PTC星聯(lián)式保護： M:電機電機 Q:電

10、磁開關(guān)電磁開關(guān)U:PTC溫控模塊溫控模塊TA:停止按鈕停止按鈕QA:啟動按鈕啟動按鈕T1、T2、T3:熱敏電阻熱敏電阻樣品照片： 安裝注意事項：安裝注意事項： 2）熱敏開關(guān) 熱敏開關(guān)是利用兩種膨脹系數(shù)不同的金屬材料通過碾壓使彼此牢固結(jié)合在一起，其中膨脹系數(shù)較高的一層為主動層，膨脹系數(shù)低的一層為被動層（如下圖1）。將雙金屬片在常溫下壓成要求的碟片，見（圖2中的a）。當該碟片在規(guī)定的溫度下被動層受主動層拉伸產(chǎn)生向內(nèi)的壓力，而主動層產(chǎn)生向外拉力從而使得蝶形雙金屬片翻轉(zhuǎn)，見（圖2中的b ）.當環(huán)境溫度下降時雙金屬片又回到常溫狀態(tài)。 雙金屬開關(guān)式溫度傳感元件（以下簡稱熱敏開關(guān)）廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備、家用電

11、器、電子、電路中，以及電動機過熱保護等。它屬于定值式的非線性溫度傳感元件，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、性能可靠。該MK1熱敏開關(guān)主要適應(yīng)于三相電機。對于電機的欠壓、過壓、過載等反映在線圈上的溫度，傳導(dǎo)到熱敏開關(guān)使其發(fā)生形變斷開。 此開關(guān)特點是：當電動機由于缺相、堵轉(zhuǎn)時，溫度升高的特別快。熱敏開關(guān)外殼是金屬的熱熔性比較大，吸熱時間長，反應(yīng)較遲鈍。不適用電動機的堵轉(zhuǎn)、缺相保護，只適用于電動機過載保護時的超溫保護不適用電動機的堵轉(zhuǎn)、缺相保護，只適用于電動機過載保護時的超溫保護。 用理論分析熱敏開關(guān)吸熱容量為： Q= Q=ss(T2-T1)(T2-T1) ：材料導(dǎo)熱系數(shù) W/m2 （黃銅的導(dǎo)熱系數(shù)為1

12、25.6 W/m2 ） S: 傳熱面積 m2 T：溫度差 經(jīng)計算熱敏開關(guān)的熱容量達1.4W多。由于熱容量較大，根本不適用電動機的溫度劇升如堵轉(zhuǎn)、缺相的保護。 熱敏開關(guān)使用最佳方案：熱敏開關(guān)使用最佳方案： 但可與本公司的智能型電動機綜合保護器配套使用，完成電動機外部的相序、電壓高低檢測、電流、過載、堵轉(zhuǎn)、缺相保護（市場銷售的無超溫保護），電動機內(nèi)部的超溫保護。 PTO開關(guān)選型：熱敏開關(guān)的選型是以電動機的絕緣等級低熱敏開關(guān)的選型是以電動機的絕緣等級低10101515。 熱敏開關(guān)結(jié)構(gòu)圖主要技術(shù)指標：主要技術(shù)指標：控制原理圖：控制原理圖：過流、超溫熱敏開關(guān)：過流、超溫熱敏開關(guān)： 17AM熱敏開關(guān)的結(jié)構(gòu)

13、如下圖所示。當電動機繞組溫度超過規(guī)定溫度時雙金屬片彎曲帶動觸點離開靜觸點，使電路斷開。當環(huán)境溫度低于回翻值時雙金屬片恢復(fù)原狀態(tài)自動接通電路。當電動機的運行電流超過設(shè)限值時，電流通過雙金屬片而產(chǎn)生熱量，則雙金屬片形變彎曲帶動觸電離開靜觸電，使電路斷開。當溫度達到回復(fù)值時雙金屬片恢復(fù)原狀使電路接通。（此開關(guān)用在2KW以下單相電動機的保護上）外殼 動觸點雙金屬片靜觸點固定鐵釘?shù)装褰^緣紙三相星接電動機保護器：三相星接電動機保護器： 適用于星型連接的電動機，將保護器連接在三相電動機繞組的星點上。當電動機超溫或過電流時能自動的切斷星點連接處，從而切斷了三相電源。當溫度下降后自動恢復(fù)電源接通。 控制原理圖：

14、控制原理圖：安裝注意事項：安裝注意事項：b 、非定值式保護、非定值式保護 這類保護主要是利用金屬電阻值的隨溫度呈線性變化而變化特性，并且傳感器是與檢測儀表或智能化儀表組成的電動機保護裝置。其特點是：保護溫度可按要保護的對象及要求設(shè)置溫度值。檢測溫度比較精準，反應(yīng)準確，缺點是：成本高些。這類傳感器主要有： （1 1）Pt100Pt100溫度傳感器溫度傳感器 原理是利用金屬鉑在溫度變化時，金屬電阻與溫度變化是呈線性的原理，制成各種形狀的溫度傳感器（詳見阻溫表）。安裝方式有：安裝方式有：1 1、線圈繞組位置、線圈繞組位置 該種傳感器安裝在普通電機的繞組端部，引線沿殼體引出固定在接線盒該種傳感器安裝在

15、普通電機的繞組端部，引線沿殼體引出固定在接線盒內(nèi)，最后烘干完成。使用時，接專用內(nèi)，最后烘干完成。使用時，接專用PT100PT100型測溫儀表。型測溫儀表。2 2、繞組槽、繞組槽 將將WZPDAWZPDA條形熱電阻傳感器嵌入在繞組與鐵心之間，引線沿殼體引到電機條形熱電阻傳感器嵌入在繞組與鐵心之間，引線沿殼體引到電機接線盒內(nèi)。使用時，接接線盒內(nèi)。使用時，接PT100PT100型測溫儀表。型測溫儀表。3 3、軸承、軸承 將電機軸承室打一孔（穿通）絞相應(yīng)的螺紋，再將軸承測溫用熱電阻傳感將電機軸承室打一孔（穿通）絞相應(yīng)的螺紋，再將軸承測溫用熱電阻傳感器安裝牢固，使得傳感器的端面接觸到軸承外環(huán)上，連線引到

16、接線盒內(nèi)。器安裝牢固，使得傳感器的端面接觸到軸承外環(huán)上，連線引到接線盒內(nèi)。工作原理工作原理 熱電阻溫度傳感器元件工作原理如下：金屬導(dǎo)體電阻是隨溫度增加而增加，溫度與電阻變化是呈線性的（曲線圖見下圖）。阻值與溫度的關(guān)系式如下： R=R0+KT式中 R熱電阻的阻值； R00時的阻值； K溫度系數(shù)； T熱電阻所在位置處被測量的溫度。 Pt100測溫范圍為-200800，溫度系數(shù) K=0.385/ 測量接線方式有以下幾種： 特點：測量溫度精確度高，體積可根據(jù)使用條件制成繞絲的或選擇片狀Pt100。 Pt100 接線方式： 兩線制：在傳感器兩端分別接一紅一白引線。接線（如圖 ）， 特點測量時含兩導(dǎo)線的電

17、阻，具體分析后。 為了測量出電阻在溫度變化時的阻值，采用電橋電路來測量。即電阻的變化，轉(zhuǎn)化為電壓的輸出變化。 當溫度處于測量下限時Rt=Rtmin、合理設(shè)計橋路電阻值使之滿足： R3（Rtmin+2r）=R2R4 2r=r1+r2 此時電橋平衡，則直流U=0 即： U=（ Rtmin+2r Rtmin+2r+R4）E-（R2 R2+R3R2+R3） E=0 （一） 當溫度上升時使當溫度上升時使Rt=Rt=Rtmin+RtRt 橋路失去平衡，有橋路失去平衡，有 U=（ Rtmin+Rt+2R1 Rtmin+Rt+2R1+R4）E-（R2 R2+R3R2+R3） E=0 則U0 R1=r1+r2

18、當Rt Rtmin+2r+R4時，U與Rt之間呈現(xiàn)較好的正比關(guān)系。根據(jù)U的變化可知道Rt的變化，從而測得溫度。 在實際應(yīng)用中熱電阻被安裝在電動機或設(shè)備中。感受被測介質(zhì)的溫度變化，而測量電阻在電橋橋路通常是作為信號處理器（溫度變送器）或顯示儀表的輸入單元。隨相應(yīng)的儀表安裝于控制室。由于熱電阻的引入，橋路連接導(dǎo)線的電阻值也隨環(huán)境溫度的變化而變化時，根據(jù)（一）式中所示，當環(huán)境溫度變化時，連接導(dǎo)線電阻值r的變化2r將與熱電阻阻值變化相疊加此時： U=（ Rtmin+Rt+2r+2r Rtmin+Rt+2r+2r+R4）E-（R2 R2+R3R2+R3） E （二） 比較式（一）和式（二） U出現(xiàn)變化，

19、從而給測量帶來較大的溫度附加誤差。因此，工業(yè)上常采用三線制解法來消除導(dǎo)線誤差。 三線制：三線制： 在傳感器一端接白線另一端接兩根紅線。 從熱電阻接線端上引出兩根線，使導(dǎo)線電阻分別加在電橋相鄰的兩個橋臂Ab、Ac上以及供電線路上。因此： U=（ Rtmin+Rt+r+r+R1 Rtmin+r+r+Rt+R4）E-（R2+r+r R2+R2+r+r+R3R3） E 由此可見，連接導(dǎo)線電阻的變化對測量的影響基本消除，盡管這種補償是不完全的，連接導(dǎo)線的溫度附加誤差依然存在，但采用三線制接法在環(huán)境050內(nèi)使用，可以滿足工程要求。如果還要提高檢測精度，那么只能采用四線制接線。Pt100溫度特性： 應(yīng)用范圍

20、-200850 在-2000其電阻溫度特性方程為： Rt=R01+a1t+a2t2+a3t3t-100 在0850 電阻溫度特性為： Rt=R01+a1t+a2t2 式中： a1=3.9684710-3 a2=-5.84710-7 2 a3=-4.2210-12 3四線制：接線如下圖四線制：接線如下圖 電動機使用WZP鉑熱電阻傳感器的選型：（2 2）銅熱電阻：）銅熱電阻： WZC銅熱電阻溫度傳感器元件，因為它的測溫范圍為-40150，其溫度系數(shù)K=0.428/，在要求測量范圍及精度不高時可以采用（但很少采用）。（3 3）熱電偶型溫度傳感器熱電偶型溫度傳感器 這一類都是利用兩種不同金屬材料焊接在

21、一起，將結(jié)合部放在被檢測位置上，其原理是工作原理根據(jù)塞貝克效應(yīng)，在兩種不同的金屬或金屬合金的接點T1、T2處溫度不同將產(chǎn)生不同的熱電動勢，感溫器區(qū)與感溫區(qū)外之間稱溫度梯度區(qū)，既是熱電勢產(chǎn)生區(qū)（見下圖）。如果T1接點為基點（參考端）并且溫度為恒溫（例如0），則T2隨著溫度變化所產(chǎn)生的熱電動勢也隨著溫度變化，由此可測出T2的溫度,所謂的熱電偶就是根據(jù)以上原理制作的。熱電偶可根據(jù)采用不同金屬材料組合成各種不同形式的熱電偶，具體有以下幾種。 a a、k k偶偶 材料是鎳鉻材料是鎳鉻1010、鎳硅、鎳硅3 3，溫度誤差為，溫度誤差為22。適用溫度范圍。適用溫度范圍0 01300 1300 b b、J J

22、偶偶 材料是鐵、康銅，溫度誤差為材料是鐵、康銅，溫度誤差為2.52.5。適用溫度范圍。適用溫度范圍0 0600 600 c c、T T偶偶 材料是銅、銅鎳合金，溫度誤差為材料是銅、銅鎳合金，溫度誤差為1.51.5。適用溫度范圍。適用溫度范圍200200600 600 另還有其它形式的熱電偶，如另還有其它形式的熱電偶，如R R、S S、N N、E E、B B偶，這些熱電偶是根據(jù)使用的偶，這些熱電偶是根據(jù)使用的溫度而選擇的。溫度而選擇的。 R R偶偶 0 01760 1760 S S偶偶 0 01600 1600 N N偶偶 0 01400 1400 E E偶偶 0 0800 800 B B偶偶

23、7007001800 1800 以上熱電阻及各種熱電偶溫度傳感器，其表現(xiàn)的溫度值及保護控制，都必以上熱電阻及各種熱電偶溫度傳感器，其表現(xiàn)的溫度值及保護控制，都必須是通過顯示儀表來完成的。目前儀表有兩大類：須是通過顯示儀表來完成的。目前儀表有兩大類：一類：完成溫度顯示，不能進行溫度控制，這種儀表成本低價位也低。二類：采用以運放電路進行比較放大而進行一般控制。三類：利用微型計算俗稱單片機的儀表，這種儀表是動過人工智能化來完成溫度顯示、溫度控制及其它各種復(fù)雜控制。它的原理是通過檢測溫度時時與要求控制點及動作要求進行比對。特點是：溫度變化反應(yīng)快，控制精度高，可完成人類賦予的工作，如超溫報警、嚴重超溫停

24、止工作。當溫度下降后自動接通電源恢復(fù)工作等。缺點：價位高。（3 3）KTY8384KTY8384系列溫度傳感器系列溫度傳感器 這是一種國外近年推出的新型溫度傳感器。特點是體積小，采用半導(dǎo)體硅材料制成。溫度與阻值呈線性變化?，F(xiàn)在國內(nèi)國外小型電機都安裝此類溫度傳感元件作保護用。尤其是在變頻電動機采用的較多。KTY系列有82、83、84、85其區(qū)分是按檢測環(huán)境溫度25和100，1mA條件下溫度偏差值大小來確定。KTY85的溫度偏差值為最小。 技術(shù)參數(shù)：KTY系列傳感器偏差值：KTY系列傳感器偏差值：（4 4）NTCNTC熱敏電阻溫度傳感器熱敏電阻溫度傳感器 NTC是負溫度系數(shù)熱敏電阻英文縮寫。 NT

25、C熱敏電阻是利用一些金屬氧化物按一定比例混合從而獲得負溫度系數(shù)的半導(dǎo)體材料，利用溫度越高電阻值呈下降趨勢越低的特性。目前利用NTC作保護的只有小型電動機，其主要是利用其溫度與阻值在某一段是線性的特性，關(guān)鍵參數(shù)是25與50的對數(shù)比值稱為B值和25的電阻值。選用25的阻值越大的，其保護點的溫度值越高。 4、電動機的防潮保護電動機的防潮保護 電動機對絕緣要求非常嚴格，尤其是高壓電動機要求更嚴。有些電動機長期工作在惡劣環(huán)境下，對電機的絕緣保證有嚴格要求。 當電機 受潮后其絕緣性能下降，電機繞組內(nèi)易造成匝間短路從而燒毀電機。為避免電機的燒毀，所以工作在潮濕場合的電機必須加裝防潮加熱帶。當電機停止工作后加

26、熱帶隊電機繞組通電加熱，讓電機內(nèi)部產(chǎn)生比環(huán)境溫度高5的溫度。從而避免電機繞組因潮濕結(jié)露降低絕緣性，保護電機能正常工作。 電機防潮工作方式有：電機防潮工作方式有： 1）、空間加熱器：利用加熱管對電機內(nèi)空氣加熱，利用空氣的熱傳遞使電動機的定子和繞組升溫。 2）、加熱帶：利用硅橡膠材料制作成比較柔軟的帶狀加熱器，纏繞在電機繞組上，對電動機繞組加熱。 電動機的防潮原理：電動機的防潮原理： 利用加熱器產(chǎn)生的熱量，使電動機的內(nèi)部溫度比外部環(huán)境溫度高5的溫差，從而防止外部的濕空氣進入電動機內(nèi)部，完成了電動機的防潮保護。原理如下： 加熱器的加熱量：Q=0.24I2Rt 0.24：熱功當量系數(shù)。電阻1導(dǎo)體通過1

27、A電流時每分鐘產(chǎn)生的熱量。 防潮加熱帶綁扎在電動機繞組的端部，相當于板狀加熱器。因此，防潮加熱帶對電動機的繞組加熱有兩種方式：1）傳導(dǎo)傳熱、2）對流傳熱。當防潮加熱帶綁扎在電動機繞組的端部時，加熱帶通電加熱。加熱帶下部與電動機的繞組線圈接觸是傳導(dǎo)傳熱將繞組加熱。加熱帶上部是通過空氣在電動機的內(nèi)形成對流傳導(dǎo)熱量，而使電動機內(nèi)部的溫度升高，再傳到電動機的外殼。傳導(dǎo)傳熱的公式： Q= Q=ss T T ：材料導(dǎo)熱系數(shù) W/m2 S:傳熱面積 m2 T：溫度差 對流傳熱的公式： Q=Ha(TQ=Ha(TS S- -T Tf f） h：散熱系數(shù) A：散熱面積 TS：固體表面溫度 Tf：流體溫度（空氣溫度

28、） 由于繞組線圈經(jīng)電動機定子與外殼內(nèi)表面接觸，經(jīng)外殼將熱量散熱到空氣中。那么線圈與定子的散熱面積為： S=(D S=(D2 2 -Z-Z1 1b b0101）L/3L/3 b b01:01:定子槽口寬度 D :轉(zhuǎn)子外徑 Z1:定子槽數(shù) L :定子鐵芯長度 電動機殼體周邊的空氣的溫度是隨著吸收機殼表面熱量的增加而上升的，從而將電動機內(nèi)的一部分熱量帶走，假定它沿機座軸向長度線性增加，則單位軸向長度的溫度上升量為： d dta=ta=T Trm/rm/L Lfrfr Lfr：機座長度 Trm： 電動機的表面溫升： T Trm=Pt0/Qa/1185rm=Pt0/Qa/1185 電動機的表面溫度： T

29、 Tx x=d=dtatad dL L 當dL=4r 時空氣溫度達到最高值Trm機座的散熱面積： C=CC=C11+ C+ C2 2 C C1 1=(2h=(2hfinfin+b+bfinfin）h hfinfin C C2 2=d=dfrfr-n-nfinfinb bfinfin C C1 1：散熱筋側(cè)面積 C C2 2：散熱筋風溝底部面積 ：機殼的導(dǎo)熱系數(shù) =39.2w/m.k 機殼散熱面積： A=CLA=CL L：為電動機軸的長度 機殼散熱系數(shù)：=9.37+14V=9.37+14V0.620.62 當電動機是停止狀態(tài)時V=0 =9.37 散熱效率： =th=th（mhmhfinfin ）

30、/ /（mhmhfinfin） m= m=（2/2/frfrb b）1/21/2 定子散熱：定子由定子繞組和定子鐵芯組成，鐵芯至機殼的導(dǎo)熱面積。 S=DL/3 S=DL/3 D: D:定子鐵芯外徑定子鐵芯外徑 L L：鐵芯長度：鐵芯長度 機殼向外散熱的途徑有兩部分組成，一部分是機殼內(nèi)部的熱傳導(dǎo)，熱量從單元中心，經(jīng)過1/2機殼厚度傳導(dǎo)到機殼；另一部分由機殼表面通過空氣對流將熱量帶走。傳導(dǎo)熱阻為： R Rfrdfrd= =（ththfrfr/2/2）/S/Sfrfrfrfr Sfr：機殼徑向熱傳導(dǎo)面積 Sfr=dfrLdfrLfrfr ththfrfr： 機殼厚度 經(jīng)過以上的理論計算分析，可以得出

31、電動機防潮加熱帶工作原理是。 防潮加熱帶的加熱功率與電動機的體積之比是很小的，也就是加熱帶的發(fā)熱量小于電動機機殼散熱量，這中間主要是利用了各種材料熱傳導(dǎo)的速度不同，產(chǎn)生了溫度差。也就是不同的材料傳熱系數(shù)不同，加熱帶產(chǎn)生的熱量由于材料傳熱不同而使散熱量不同，這個差值是保證電動機內(nèi)部比外部高5的防潮要求。這些材料的導(dǎo)熱系數(shù)是： 銅的導(dǎo)熱系數(shù)：=385W/m.k 硅鋼的導(dǎo)熱系數(shù)：=39W/m.k 鑄鐵的導(dǎo)熱系數(shù)：=39.2W/m.k 槽絕緣的導(dǎo)熱系數(shù)：=0.15W/m.k 浸漆的導(dǎo)熱系數(shù)（有機 ）：=0.185W/m.k 導(dǎo)線漆層的導(dǎo)熱系數(shù)：=0.15W/m.k 根據(jù)以上原理所以根據(jù)以上原理所以 防潮加熱（管）帶的功率選擇：防潮加熱（管）帶的功率選擇： 電動機防潮加熱帶的額定功率選擇參照電動機防潮加熱帶的額定功率選