電驅系統-絕緣等級
2023年5月18日 21:11瀏覽：2852 收藏：1
前面
文章說明了一下磁性材料溫度特性密切相關的居里溫度的概念，見文章
《
磁性材料的居里溫度與工作溫度
》
，也總結
了電機
銘牌上面工作制的含義，見文章
《
電機工作制
》
。
今天總結一下電機銘牌上面另外一個與溫度相關的概念，即絕緣材料的“
絕緣等級
”。
絕緣等級
是指
電機(或變
壓器)繞組采用的所有
絕緣材料
的耐熱等級。在發電機等電氣設備中，絕緣材料是最為薄弱的環節，絕緣材料尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞，不同的絕緣材料耐熱性能有區別，采用不同絕緣材料的電氣設備，其耐受高溫的能力就有不同，因此，一般的電氣設備都規定其工作的最高溫度，電動機的絕緣等級與使用的絕緣材料密切相關，絕緣材料越好，絕緣等級越高，
電機與變壓器中常用的絕緣材料等級為A、E、B、F、H、C、N、R八種。每一絕緣等級的絕緣材料都有相應的極限允許工作溫度、繞組溫升限值和性能參考溫度，見下圖。
最高工作溫度，系指電機在設計預期壽命內，運行時繞組絕緣中最熱點的溫度。
電機或變
壓器運行時，繞組
最熱點的溫度不得超過
上圖
中的規定，否則會引起絕緣材料加速老化，縮短電機或變壓器的壽命；如果溫度超過允許值很多，絕緣會損壞，導致電機或變壓器燒毀。
允許溫升是指電機的溫度與周圍環境相比升高的限度，
是由電機發熱引起的。
運行中的電機鐵芯處在交變磁場中會產生鐵損，繞組通電后會產生銅損，還有其它雜散損耗等。
這些都會使電機溫度升高。
另一方面電機也會散熱。
當發熱與散熱相等時即達到平衡狀態，溫度不再上升而穩定在一個水平上。
當發熱增加或散熱減少時就會破壞平衡使溫度繼續上升，擴大溫差，則增加散熱，在另一個較高的溫度下達到新的平衡。
但這時的溫差即溫升已比以前增大了，所以說溫升是電機設計及運行中的一項重要指標，標志著電機的發熱程度，在運行中，如電機溫升突然增大，說明電機有故障或水道阻塞或負荷太重。
性能參考溫度實在沒有找到官方的解釋，但結合字面意思和經驗，性能參考溫度應該是表示絕緣材料能夠正常發揮性能的最高溫度，超過該溫度，性能可能會下降，類比于全功率運行和限功率運行（純個人理解）。
車用電機常用的絕緣材料的絕緣等級為H級，最高工作溫度180℃，同時由于電機溫升有“慣性”，且高溫會影響磁性材料的磁性，所以，在進行電機溫度故障診斷設計時，往往將電機保護溫度設在電機性能溫度附近。
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