Нагрев и охлаждение электродвигателей

Нагрев электродвигателя вызывается потерями энергии. При длительной работе двигателя с постоянной нагрузкой, а, следова­тельно, с постоянными потерями, температура двигателя превы­шает температуру охлаждающей среды на определенное значе­ние и наступает тепловое равновесие. Если считать теплоотдачу двигателя пропорциональной разности температур двигателя и среды (температуре перегрева v), то

где ∆ Р — потери мощности, Вт;

А — удельная теплоотдача двигате­ля, Вт/°С.

Удельная теплоотдача двигателя — это количество теплоты, отдаваемое двигателем в окружающую среду за секунду при разности температур в один градус.

Установившаяся температура перегрева vу, прямо пропорци­ональна потерям мощности и обратно пропорциональна тепло­отдаче двигателя.

Удельная теплоотдача

где ∆ Рн— номинальные потери мощности, Вт; vу.н— номинальная уста­новившаяся температура перегрева, °С.

В электродвигателе наименьшей нагревостойкостью облада­ют изоляционные материалы. В электрических машинах в основ­ном применяют изоляционные материалы, которые относят к классам А, Е, В, F, Н.Класс А включает в себя материалы из хлопка, бумаги, полиамидных волокон, пропитанных маслом или погруженных в него, а также эмали и лаки. Предельно допустимая температу­ра, которую называют температурным индексом для этих мате­риалов, составляет 105 °С.

В электродвигателях серии 4А применяют более нагревостойкую изоляцию из синтетических и неорганических материа­лов классов Е, В, F. Они имеют температурный индекс соответ­ственно 120, 130, 155 °С. Еще более нагревостойкие материалы класса Н применяют во взрывобезопасных двигателях большой мощности.Срок службы изоляции зависит от температуры, при которой она работает. Установлено, что повышение рабочей температуры на 10° по сравнению с предельно допустимой сокращает срок службы изоляции вдвое. При температуре более 200 °С двига­тель выходит из строя в течение нескольких минут. Вследствие этого нагрев электродвигателей, как и другого электрооборудо­вания, является основным критерием допустимой нагрузки. Кроме предельно допустимой температуры нагрева, указыва­ют предельно допустимое превышение температуры двигателя над окружающей средой.