1  引言

   溫升試驗是一個重要而費時的型式試驗項目，超過規定的限值將會影響電機的壽命和可靠性。為了提高產品的技術經濟指標，電機的溫升裕度一般不宜取得過大，但電機的電磁參數、材料性能、通風結構的制造質量等都會直接或間接影響電機的損耗和散熱冷卻。電磁計算時，溫升計算的準確度不高。因而，電機的溫升指標必須通過試驗考核確定。

2溫升試驗

    電機溫升是電機運行的重要參數之一，溫升試驗的方法有許多種，但應用在電機繞組中的溫升試驗，測量繞組溫升的主要方法是電阻法。

    根據繞組導線受熱后電阻值增加的原理，其電阻與溫度間的關系符合式(1)。如果測得溫升試驗前冷態電阻R1及試驗結束瞬間繞組的熱態電阻R2，就可直接按式(1)計算繞組的平均溫升θ。

  

式中t1—試驗開始時的繞組溫度，℃

    T2—試驗結束時的冷卻介質的溫度，℃

    K—銅繞組取235

    上式中，要求定子繞組的熱態電阻R2需在電機切離電源前用帶電測量裝置測量，但由于條件有限，普通直流電橋用以測量繞組電阻時，規定應在交流電源斷開后再接贏流電橋，繞組熱態電阻就只能在電機切離電源并停車后測量。但是無論動作多么迅速。也總需要一段時間才能測取電阻的數值，而在這一段時間內，可能電機繞組的溫度已經開始下降了，因此新測出的電阻值不是運行中的電阻值，不可能正確反應運行時的溫度，而是冷卻了一段時間后的繞組溫度。可見，繞組熱態電阻的測量足電機溫升試驗的重要步驟，溫升計算的準確與否，關鍵要看所測量的方法是否正確，測量的數據是否準確。

3繞組電阻的測量

    電機切離電源后，繞組溫度會立即降低，既使在斷電后15～20s內測得的熱態電阻，計算溫升也比實際溫升低5℃左右，故電機停轉后測得的熱態電阻，可用外推法進行修正。在不具備用帶電測量定子繞組熱態電阻裝置時，準確估算熱態電阻，不僅可提高溫升的測試準確度，而且可方便地測取電機的發熱血線。下面介紹兩種推算熱態電阻R。的方法。

3．1繪制曲線法

    電機斷電后，迅速測量繞組熱態電阻，是提高測試準確度的關鍵。按標準規定，自電機斷電至測取繞組熱態電阻第1點的讀數時間間隔，小功率電機應盡可能不大于20s，測量時應快速取得第1次讀數，以后相隔一定時間測量一次，至少測6次。相隔時間長短視繞組冷卻速度而定，以電阻值的變化能從儀表上明顯反映出為準(一般為15～25s)．

    以每次測得電阻值的對數值lgR1、lgR2……lgRa為縱座標，切離斷電瞬間的時間間隔為橫座標，繪出冷卻曲線lgR=f(t)，最短時間間隔的一點切線延長哇瞽線直到與縱軸相交，即得溫升試驗結束時電機切離電源瞬間的繞組熱態電阻的對數值IgR：，如圖1所示。電機斷電瞬間的繞組電阻，也可用R=f(t)曲線進行修正(見圖1)。當讀數點較多時，準確度可與對數曲線法接近。

 

3．2公式計算法

    斷電后，由于做不到立即測量電阻，而造成溫度下降，這時從斷電到真正測得溫度這段時間內，繞組溫度按指數下降。為補償下降的溫度，應計算出修正值。例如經過t。、如后測得的電阻值分別為砭和砭，則有下列關系：

 

4溫升計算分析

    原國標GB755—81《電機基本技術要求》規定，不分功率大小，一律按“電機各部分的溫度在切離線路后測得，測得溫度應加以修正。電機在溫升試驗終結而切離電路瞬間的溫度，可用冷卻曲線延長而外推至切離線路瞬間的方法求得”(冷卻曲線及外推法見圖1)。

    現國際GB755—87則改為根據電機功率大小進行外推。電機斷電后，如能在下述時間內測得第1點讀數，則以讀數計算電機的溫升，而不需外推到斷電瞬間。

    小功率電機，斷電后間隔時間為15s，P≤50kW，斷電后間隔時間為30s。如果電機額定功率在該規定間隙時間內不能測得第1點讀數，則應盡快測取。用冷卻曲線并用外推法進行修正。將測得的讀數作為時間的函數繪成曲線，并根據電機的額定功率，將此鹽線外推至上述相應的間隔時間，所獲得的溫度作為電機斷電瞬間的溫度。

    我廠新產品三相3kw電機在創省優時，曾運用不同的方法進行驗算。該電機經試驗測得一組數據，并用三種方法進行計算，對比試驗數據如表1所示。

  

4．2作曲線法

    作曲線求出R2及θ(見圖2)。

 

 

4．4各種方法的誤差分析

    用直線法、曲線法、計算法所得誤差如表2所示。

  

     

從表2中可看出，用直接法計算求出的溫升準確度不高，誤差較大，比修正后的實際溫度低5℃左右，也就是說，電機停車后測得的熱態電阻時間再短也還是有誤差的。當熱態電阻R2誤差1％時，電機溫升汁算溫度誤差5℃左右。電機停車后測得的熱態電阻在一定情況下，有必要用外推法進行修正，以提高電機繞組溫升計算的準確度，減少溫科試驗誤差。

5 結語

    由于修正方法不同，所得的溫升值將是有差別的。通過對本廠不同型號、不同規格的電機作了試驗對比，用曲線法求溫升，需要作圖畫睦線，但必須使熱態電阻的測量馓到點點可靠。

    用計算法求溫升簡單、方便、直觀，且準確度易保證。

    按標準規定，熱態電阻R。第一點讀數超過規定的時間間隔時，用曲線法進行修正。根據實際情況，兩種方法用其中1種均可，以達到準確測量計算溫升的目的。表1、表2的數據說明：

    a.  2種方法的平均差道與斷電后延遲的時間間隔關系****，第1點讀數的時間間隔越大，平均差值越大。

    b．  電機的功率越大，平均差值也越大。原因是功率越大的電機，繞組電阻越小，測準越困難，需時間間隔也越長。

    c．  用直接法測量的溫升值按功率等級分別增加50c左右，即為外推法的溫升近似值。