电机的额定功率(什么决定了电机的额定功率)

只有当电机的绕组、轴承和其他部件在低于其最高允许工作温度下使用时，才能保证其经济使用寿命和运行可靠性。电机发热程度是必然的，与电机发热程度相关的理论知识有:温升、温升极限、绝缘材料、绝缘结构、耐热等级等。因此，有必要了解和理解上述术语的含义，以便更好地注意和纠正电机的发热程度。

1.温升电机温升极限

(1)某一点的温度与参考(或基准)温度之差称为温升。也可以称为某一点的温度与参考温度之差。

(2)什么是电机温升。电机组件与周围介质的温度差称为电机组件的温升。

(3)电机的温升极限是多少。当电机在额定负载下长期运行达到热稳定状态时，电机各部分温升的允许极限称为温升极限。电机的温升极限在国家标准GB755-65中有明确规定。

一般以温升作为衡量电机发热的标志，因为电机的功率对应一定的温升。因此，只有确定了温升极限，电机的额定功率才能得到确切的含义。

2.绝缘材料和绝缘结构的耐热等级

(1)什么是绝缘材料。用于电绝缘设备的材料称为绝缘材料。

(2)什么是保温结构。一种或几种绝缘材料的组合称为绝缘结构。

(3)耐热等级是多少。它表示保温结构的最高允许工作温度，在这样的温度下，它能在预定的使用期限内，在允许的范围内和它的耐热等级内保持其性能。耐热性有七个等级:Y 90℃，A 10℃，E 120℃，B 130℃，F 155℃，H 180℃及以上。

综上所述，电机中不同耐热等级的绝缘材料有不同的最高允许工作温度。

所谓最高允许工作温度，是指绝缘材料在此温度下长期使用，其物理、机械、化学和电气性能不会发生显著变化。如果超过这个温度，绝缘材料的性能会发生质的变化，或者引起快速老化。

因此，绝缘材料的最高允许工作温度是根据其经济使用寿命来确定的。温升极限基本上取决于绝缘材料的等级，但也与测温方法、被测部分的传热和散热条件有关，取决于绝缘材料的最高允许工作温度。当周围冷却介质(如空气体)的最高温度确定后，可以根据绝缘材料的最高允许工作温度来规定电机部件的温升极限。据统计，我国绝对最高温度一般在35℃-40℃之间，所以标准中规定+40℃为冷却介质的最高标准。

3.温度测量

(1)冷却介质的温度测量。所谓冷却介质，是指能直接或间接带走定子和转子绕组、铁芯和轴承热量的材料；如空气、水、油等。对于由环境空气体冷却的电机，冷却空气体的温度(通常称为环境温度)可以通过放置在冷却空气体进出电机的路径上的几个膨胀温度计(不少于两个)来测量。温度计的灯泡位置距电机1 ~ 2m，不受外界辐射热和气流的影响。温度计的刻度应为0.2℃或0.5℃，量程为0 ~ 50℃。

(2)绕组温度的测量。电阻法是公认的测量绕组温升的标准方法。几乎所有1000kW以下的交流电机都只采用电阻法测量。电阻法是利用电机绕组发热时电阻的变化来测量绕组的温度。具体方法是利用绕组的DC电阻来确定绕组的温度，该电阻在温度升高后相应增加。测量值是绕组温度的平均值。冷电阻(电机运行前测量)和热电阻(电机运行后测量)必须在电机的同一出口测量。正常情况下，冷绕组的温度可以认为等于电机的环境温度。通过这种方式，可以计算出热状态下绕组的温度。

(3)测量核心温度。定子铁芯的温度可以通过将几个温度计沿着电机的轴向连接到铁芯的轭上来测量最高温度。对于封闭式电机，允许将温度计插入框架的眼孔中。也可以通过放置在齿底部的铜-康铜热电偶或电阻温度计来测量核心温度。

(4)轴承温度的测量。滚动轴承的温度应尽可能靠近轴承外圈测量。温度计可以插在端盖轴承室的注油孔内，也可以贴在轴承盖上，但测得的温度比轴承外圈低15 ~ 25%。

(5)测量外壳温度。测量外壳温度时，温度计应放在保护电机外壳的中间。对于封闭式风扇冷却电机，温度计应放置在远离外部风扇的一端。

4.温度和温升的计算

(1)查看绕组温度是否超过绝缘材料的最高允许工作温度。计算方法是:电机铭牌上规定的温升加上环境温度，再加上平均温度与最热温度之差，得到的值不超过绝缘材料的最高允许工作温度。比如铭牌上规定的温度为75℃，环境温度为40℃，平均温度与最热温度之差为5℃，这三个数之和为75℃+4℃+5℃=12℃。根据查表可知，温度升至75℃的保温材料为E级，最高允许工作温度为120℃。如果没有超过规定的温度，电机可以继续运行。平均温度与最热温度之差(估算值):A、E级绝对5℃，B、E级绝缘10℃，H级15℃。测量方法造成的差异只是一个修正系数，在可以直接测量电机部件最热温度的情况下，不需要考虑修正。

(2)看是否超过电机的温升(其实也属于计算温度的范畴)。用电阻法测量电机绕组发热时的电阻变化来测量绕组的温度。当绕组温度从T1℃变化到T2℃时，其电阻的变化规律可用下式表示:其中R1为运行前温度为T1℃时绕组的电阻值(ω)；R2 ——运行后绕组在T2℃时的电阻值(ω)；k常数；k对于铜线是235，对于铝线是228。当周围介质温度为T1℃时，测得电机绕组的电阻值为R1。电机运行后，绕组温度上升，电阻值变为R2。那么电机绕组温度变化后的温度T2℃就可以根据上面的公式计算出来。计算的温度T2℃只是绕组的平均温度，而不是绕组的最热温度，但计算的温度比温度计测得的温度高。

例如:一台E级绝缘三相异步电动机(铜绕组)。当环境温度为30℃时，运行前测得电机各相绕组电阻值为1.9ω。运行一段时间后，绕组温度上升。断电时，再次测量绕组值为2.3ω，以计算该电机的温升。

解:根据题意:R1 = 1.9ω，R2 = 2.3ω，T1 = 30Ω，根据公式计算:

根据环境温度不超过40℃计算，温升为85.78℃-40℃=45.78℃，E级绝缘温升为75℃，因此电机温升不超过允许值。从上面可以看出，只有知道各级绝缘的最高允许工作温度，从电机铭牌上知道耐热等级或温升，才能判断和计算电机发热程度是否在正常范围内。目前电机铭牌一般标有“绝缘等级”，但也有标有“温升”的。