电机温度额定值与电机的绝缘等级有什么关系？

我们关注的是标准交流感应电机，但大部分信息也可用于直流电机，让我们从电机温度术语开始。环境温度是指电机周围空气的温度，这是电机关闭和完全冷却时的临界点或温度。温升是指电机在满负荷运行时的内部变化。例如，如果电机在20°C的房间内连续满负荷运行，则绕组温度会升高，起始温度和最终升高温度之间的差值就是电机的温升。热点余量是测量 "温升 "的标准方法是测量绕组的冷欧姆电阻和热欧姆电阻之差。这是整个绕组温度变化的平均值，包括电机引线、端匝和定子槽深处的导线。由于其中某些点的温度高于其他点，因此裕量系数使用平均温度来表示最热点的温度，我们称这种裕量系数为热点裕量。

隔热等级，隔热等级是根据隔热材料的抗热老化和抗失效能力来划分的。我们将四种常见的绝缘等级指定为 A、B、F 或 H。每个等级的耐温能力是指绝缘体在平均寿命为20,000小时的情况下可以工作的最高温度。绝缘系统，制造商在制造电机时会使用多种绝缘部件，一个链条的强度取决于其最薄弱的环节，因此制造商根据温度额定值最低的部件对绝缘系统进行分类。例如，如果制造商将一个B级部件与F和H级部件一起使用，则整个系统为B级。综合考虑，大多数电机的基本额定环境温度点为 40°C，额定温度为40°C的电机适合安装在周围正常空气温度不超过40°C (104°F) 的地方，这是一个起点。

当电机满负荷运行时，会产生一定的温升，从而增加环境温度。例如，U 型电机最初的绝缘等级为 A 级，最大温升为 55°C。在 40°C 的环境温度下，平均绕组温度为 95°C。即 40°C （环境温度） ` 55°C（上升温度）。制造商利用 95°C 和 105°C 等级 A 级绝缘之间 10° 的差异来处理热点余量。如果电机的设计温度升高 55°C，绝缘等级为 A 级，并将绝缘等级改为 B 级，则热容量将增加 25°C。利用这一额外能力来应对高于正常环境温度的情况，可以延长电机的使用寿命。

利用这一能力来应对过载带来的高于正常温度的升温，电压过高或过低、电压不平衡、通风受阻、高惯性负载、频繁启动以及其他因素都可能导致过载。举例来说： 如果一台设计温升为 A 级（55°C）的电机采用 B 级绝缘，那么即使环境温度为 65°C，它的绝缘寿命也是正常的。这些设计标准表明，即使电机感觉很热，也可能是正常的。在带 B 级绝缘的 T 型电机中，额外25°C的热容量（B 级与 A 级相比）可满足与较小的 T 型电机相关的较高温升要求。例如 标准 T 型电机的额定环境温度为 40°C，温升为80°C，热点温度为10°C，将这三个部分加在一起，就会用掉 B 级绝缘的总耐温能力（130°C）。改变隔热等级，在B级全封闭风扇冷却 T 型电机上安装 F 级绝缘，可以将服务系数从1.0提高到1.15。也可以通过改变一个绝缘等级来应对更高的环境温度或延长电机寿命，这还可以使电机更适用于空气稀薄、冷却效果较差的高海拔地区。

实际绝缘做法，绝缘材料的改进降低了制造成本，因此，大多数电机制造商使用混合材料，其中许多材料的额定温度高于要求。一些制造商已经完全停止使用 A 级材料。这意味着，尽管许多分马力电机的温升应该是 A 级，但真正的绝缘材料却是 B 级或更高。同样，许多按 B 级温升设计的电机实际上使用 F 级和 H 级材料，这种额外的余量为电机的使用寿命提供了保障。根据一般经验，未使用的绝缘温度能力每增加 10°，绝缘寿命就会增加一倍。例如，如果设计电机的总温度为 110°C（包括环境温度、上升温度和热点温度），但采用 B 级（130°C）系统，则未使用的温度能力为 20°C，这一额外余量将电机的预期绝缘寿命从20,000 小时提高到80,000 小时。

同样，如果电机的负载低于满负荷，其温升会更低，这会自动降低热点温度，延长电机寿命。如果电机在低于40°C的环境温度下运行，其寿命会更长。规则适用于在额定温度以上运行的电机，温度每超过10°C绝缘寿命就会缩短一半。根据设计和冷却方式的不同，电机表面温度可能会很高，T 型电机的表面温度可达75°C至95°C。不过，这些温度并不一定表示电机过载或即将发生故障。

电机使用这些部件进行绝缘，例如电磁线上的漆包线 、导管盒的绝缘层 、导线与电磁线连接处的套管 、捆绑电机末端匝数的系绳 、槽衬垫（定子叠片中），用于保护导线免受摩擦 、用于将导线固定在定子槽内的顶杆。制造商在烘烤完成的组件之前会将其浸泡在清漆中，浸漆可以密封绕线过程中可能出现的划痕，清漆还能将整个绕组捆绑在一起，形成一个坚固的整体，使其在承受高磁力时不会产生振动和摩擦。
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