Mẹo để kiểm soát nhiệt độ và nhiệt độ động cơ
Đối với động cơ, mặc dù nó không phải là vật liệu đồng nhất, nhưng các đặc tính cơ bản của quá trình gia nhiệt thường được áp dụng cho động cơ. Để làm cho nhiệt độ tăng của động cơ không vượt quá một giá trị nhất định, một mặt cần phải giảm tổn thất phát sinh trong động cơ và tăng khả năng tản nhiệt của động cơ.
Với công suất ngày càng tăng của một đơn vị của động cơ, cải thiện hệ thống làm mát và cải thiện khả năng tản nhiệt để hạn chế sự tăng nhiệt độ của động cơ luôn là một trong những vấn đề chính trong sự phát triển và tiến bộ của động cơ.
Khi động cơ hoạt động bình thường dưới một công suất nhất định, nhiệt độ tăng cũng không đổi. Do đó, chỉ có sự tăng nhiệt độ của động cơ được chỉ định để làm cho công suất của động cơ có một ý nghĩa nhất định. Mục đích của việc tính toán tăng nhiệt độ nói chung là để tính toán liệu sự tăng nhiệt độ của một số bộ phận tạo nhiệt trong động cơ trong quá trình vận hành định mức có vượt quá giá trị giới hạn cho phép hay không, và có tính đến mức cần thiết, bà Sharing.
Nguyên tắc xác định giới hạn tăng nhiệt độ
Khi động cơ được vận hành trong một thời gian dài trong điều kiện định mức và nhiệt độ của nó ổn định, giá trị giới hạn cho phép đối với sự tăng nhiệt độ của từng thành phần của động cơ được gọi là giới hạn tăng nhiệt độ. Giới hạn tăng nhiệt độ của động cơ được quy định trong tiêu chuẩn quốc gia và các mức chịu nhiệt khác nhau tương ứng với các giá trị tăng nhiệt độ khác nhau.
Trong trường hợp cuộn dây, giới hạn tăng nhiệt độ về cơ bản được xác định bởi nhiệt độ tối đa cho phép của cấu trúc cách nhiệt và nhiệt độ của môi trường làm mát, nhưng cũng là phương pháp đo nhiệt độ, điều kiện truyền nhiệt và sưởi ấm của cuộn dây và nhiệt cường độ dòng chảy cho phép trong cuộn dây. Có liên quan, tương ứng, như sau:
● Các vật liệu được sử dụng trong cấu trúc cách điện của cuộn dây động cơ sẽ dần xuống cấp về các tính chất cơ học, điện và vật lý dưới tác động của nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng đến một mức độ nhất định, các đặc tính của vật liệu cách điện sẽ thay đổi đáng kể. Cuối cùng, thậm chí khả năng mất cách nhiệt. Trong kỹ thuật điện, cấu trúc cách điện hoặc hệ thống cách điện trong động cơ và thiết bị điện thường được chia thành nhiều loại chịu nhiệt theo nhiệt độ giới hạn. Các cấu trúc hoặc hệ thống cách nhiệt hoạt động trong thời gian dài ở các mức nhiệt độ thích hợp và thường không tạo ra sự thay đổi về chất trong các tính chất.
● Cấu trúc cách nhiệt có thể có tuổi thọ tương đối tiết kiệm ở nhiệt độ giới hạn quy định. Dẫn xuất lý thuyết và thực tiễn đã chứng minh rằng tuổi thọ của cấu trúc cách điện là theo cấp số nhân với nhiệt độ, vì vậy nó rất nhạy cảm với nhiệt độ. Nếu nhiệt độ hoạt động vượt quá nhiệt độ giới hạn 8-14 ° C, tuổi thọ của nó sẽ giảm trung bình một nửa. Đối với một số động cơ chuyên dùng, nếu tuổi thọ không dài, để giảm kích thước của động cơ, nhiệt độ giới hạn cho phép của động cơ có thể được cải thiện dựa trên kinh nghiệm hoặc dữ liệu thử nghiệm.
● Nhiệt độ của môi trường làm mát thay đổi tùy theo hệ thống làm mát và môi trường làm mát được sử dụng. Tuy nhiên, đối với các hệ thống làm mát khác nhau hiện đang sử dụng, nhiệt độ của môi trường làm mát về cơ bản phụ thuộc vào nhiệt độ khí quyển, và số lượng và khí quyển. Nhiệt độ gần như nhau. Tuy nhiên, nhiệt độ khí quyển thay đổi theo thời gian và địa điểm khác nhau trong vòng một năm. Theo thống kê, nhiệt độ trung bình hàng năm ở Trung Quốc là dưới 22 ° C, nhiệt độ tối đa trung bình không vượt quá 35 ° C và nhiệt độ tối đa tuyệt đối thường nằm trong khoảng từ 35 đến 40 ° C. Một số khu vực nằm trong khoảng từ 40 đến 45 ° C. Hiện tại, các quốc gia trên thế giới thường sử dụng nhiệt độ tối đa tuyệt đối của khí quyển làm nhiệt độ của môi trường làm mát. Do đó, tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc chỉ định nhiệt độ +40 ° C là môi trường làm mát.
● Phương pháp đo nhiệt độ là khác nhau, điều này sẽ gây ra sự khác biệt giữa nhiệt độ đo được và nhiệt độ nóng nhất của thành phần được kiểm tra và nhiệt độ nóng nhất của thành phần được kiểm tra là chìa khóa để đánh giá liệu động cơ có thể hoạt động an toàn trong một thời gian dài không .
● Trong trường hợp bình thường, giới hạn tăng nhiệt độ được chỉ định cho các khu vực có độ cao không vượt quá 1000 mét và nhiệt độ môi trường tối đa là 40 ° C. Ở những khu vực có độ cao lớn hơn, không khí loãng hơn và điều kiện tản nhiệt kém hơn. Một động cơ hoạt động trong điều kiện như vậy. Tiêu chuẩn quốc gia về nhiệt độ quy định rằng độ cao của động cơ cao hơn vị trí thử nghiệm.
Kiểm soát giới hạn tăng nhiệt độ trong trường hợp đặc biệt
Trong một số trường hợp đặc biệt, giới hạn tăng nhiệt độ của cuộn dây động cơ thường không phụ thuộc hoàn toàn vào nhiệt độ tối đa cho phép của cấu trúc cách điện được sử dụng, mà còn các yếu tố khác:
● Việc tăng thêm nhiệt độ của cuộn dây động cơ thường có nghĩa là tăng tổn thất động cơ và giảm hiệu suất, điều này không nhất thiết có lợi về mặt kinh tế.
● Tăng nhiệt độ cuộn dây (ví dụ, trên 150 ° C) có thể gây khó khăn trong hoạt động của hệ thống bôi trơn ổ trục.
● Đối với động cơ có cổ góp, việc tăng nhiệt độ cuộn dây (ví dụ trên 200 ° C) có thể gây khó khăn khi đi lại
• Nhiệt độ cuộn dây tăng sẽ gây ra sự gia tăng ứng suất nhiệt trong một số vật liệu thành phần liên quan.
● Các loại khác, chẳng hạn như tính chất điện môi của vật liệu cách điện, độ bền cơ học của vật liệu kim loại dẫn, v.v., sẽ có tác động bất lợi.
Do đó, trong một số cuộn dây động cơ hiện tại, mặc dù sử dụng cấu trúc cách điện lớp F hoặc lớp H, giới hạn tăng nhiệt độ thường vẫn tuân theo giá trị được chỉ định ở mức B, không chỉ tính đến một số yếu tố trên , nhưng cũng làm tăng độ tin cậy của động cơ. Đó là lợi thế hơn và có thể kéo dài tuổi thọ của động cơ.
