电机转速与温升检测装置的设计

【前言】电机转速与温升检测装置的设计由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。电机转速与频率的公式为n=60f/p。该公式中： n―电机的转速（转/分）； 60―每分钟（秒）； f―电源频率（赫芝）； p―电机旋转磁场的极对数。 一般地，极对数P=1时，旋转磁场的转速n=3000；极对数P=2时，旋转磁场的转速n=1500；极对数P=3时，旋转磁场的转速n=1000；...

摘要：为了能够有效节约能源和改进工艺水平，很多工业生产过程中普遍以应用先进的PLC控制技术来提升生产效率成为了前沿趋势。我们都知道，电机在能量交换中电机内部无法避免地会产生损坏，产生的热量引起温升。如温升超过可允许的工作温度上限，长期运行必然导致电机寿命缩短。为此本文探讨电机转速与温升检测装置的设计，将对延长电机使用寿命的意义是十分重要的。

关键词：电机转速；温升；检测装置；设计

1 电机转速与电机温升

1.1 电机转速

电机的转子每转一圈在定子的线圈的一匝中能感应形成几个周期电流。不同的极数要产生50hz电势就需要不同的转速。50HZ*60秒/分（即3000）除以极数就是电机每分钟的转的圈数。电动机也是一样的道理，是发电机的一个逆过程。极数反映出电动机的同步转速，2极同步转速是3000r/min，4极同步转速是1500r/min，6极同步转速是1000r/min，8极同步转速是750r/min。

电机转速与频率的公式为n=60f/p。该公式中：

n―电机的转速（转/分）；

60―每分钟（秒）；

f―电源频率（赫芝）；

p―电机旋转磁场的极对数。

一般地，极对数P=1时，旋转磁场的转速n=3000；极对数P=2时，旋转磁场的转速n=1500；极对数P=3时，旋转磁场的转速n=1000；极对数P=4时，旋转磁场的转速n=750；极对数P=5时，旋转磁场的转速n=600。实际上，由于转差率的存在，电机.实际转速略低于旋转磁场的转速。在变频调速系统中，根据公式n=60f/p可知改变频率f就可改变转速，降低频率f，转速就变小：即60f/p=n；增加频率f，转速就加大，即60f/p=n。

1.2电机温升

通常，被应用于电气系统中具有绝缘性能的材料称之为绝缘材料，采用多种绝缘材料组合构成系统的则可称为绝缘结构。从绝缘材料的耐热角度讲，该类材料大致可分为七个等级，即Y级90℃、A级105℃、E级120℃、B级130℃、F级155℃、H级180℃和H级以上。凡是超过以上限度绝缘材料的寿命都将缩短甚至导致电气设备损毁。以此七个等级作为上限，就是绝缘材料的可允许温度。在某点的温度和基准温度的差值即可称之为温升，换句话说就是某点温度和基准温度之差。而在电动机中某一个组成构件和设备周边介质的温度差为电动机该组成构件的温升。

电动机在额定电压运作中呈现热稳定状态，电动机各个组成构件的温升可允许极限即可成为温升上限。绝缘材料的温升上限即电动机的可允许温度，绝缘材料的使用寿命即电动机的使用寿命。电动机的输入功率越大，损耗功率则越大，随之造成温升越大。

2 电机转速与温升检测装置的设计

2.1转速检测

可以通过以一个较为简单且实用的自制振动式转速计举例论述。该自制振动式转速计是根据物理共振原理研制，由十多根不同长度的钢丝构成，测定电动机转速时不会损耗电动机的功率。由于每根钢丝的自振频率有所不同，钢丝的长度越大自振频率越小，而钢丝的长度越小自振频率越大。小型电动机在工作状态下，每转动一周活塞就会上下活动一次，从而产生一次振动。如果电动机产生的振动频率与某一根钢丝自身的振动频率保持一致或者是呈整倍数关系，该钢丝因产生共振而产生振动。使用本自制振动式转速计时应将其固定于电动机附近，或者可以直接将底座依靠在电动机的气缸头部位，可以观察到该钢丝查实的振动幅度是最大的，即可根据本钢丝的振幅刻度测得电动机的转速，而转速计的精度则主要由钢丝的质量、丝径大小以及钢丝与底座的加紧程度决定，一般我们可以控制在±200转/分钟。钢丝的自振频率与其丝径、自由长度和弹性有关，可以计算出不同钢丝在转速计中代表某一转速产生共振所需的自由长度。另外，为了能够缩小转速计的体积，在设计中可以少用几根钢丝。还可采用活动铅笔式的构造，以便携带。在装铅芯的位置上有一根可以伸缩的钢丝，测转速时拿转速计的一端靠上气缸头，将钢丝伸长或缩短，看钢丝在那个位置振动最剧烈，据此相应刻度便能知道发动机的转速。

另外，卸下电机线，万用表调到毫安档，表笔跨接电机两相接线端子，用手均匀转电机转轴一圈。如果指针正反摆动一个来回，那说明电机是二极电机，额定转速为每分钟二千九百多转；如果指针正反摆动两个来回，则说明电机是四极电机，额定转速为一千四百多转，依次类推。

2.2温升检测

采用定子叠频法时，施于被试电机绕组的主、副电源的相序应相同。可在接线前由主、副电源分别起动被试电机，若转向一致，即为同相序。试验时，首先由主电源起动被试电机，使其在额定频率、额定电压下空载运行。随后，起动副电源机组，将其转速调节到对应于某一频率f2的转速值。对额定频率为50Hz的电机，f2应在38～42Hz范围内选择。然后，将副发电机投入励磁，调节励磁电流，使被试电机的定于电流达到满载电流值。在加载过程中，要随时调节主电源电压，使试电机的端电压保持定值，并同时保持频率f2不变，被试电机在额定电压、满载电流下进行温升试验。

在调节被试电机的负载时，如仪表指针摆动较大或被试电机和试验电源设备的振动较大。应先降低副电源电压，按另一个频率f2的值调整副电源机组的转速，再行试验。上述是试验中，叠频电源由主电源、辅助电源、串接变压器构成。按照叠频原理和要求，湖南银河电气有限公司研制了专用于电机试验的新型数字电源，新型数字电源可由单一电源输出满足叠频试验需要的电源。

准确的做法是在电动机吊环孔内插入一支温度计（孔口可用碎布或棉花密封）来测量，温度计测得的温度一般比绕组最热点温度低10℃～20℃。根据测得的温度推算最热点的温度，正常运行时，不应超过该电动机绝缘等级规定的最高允许温度。

3 结束语

综上所述，本文分为电机转速和电机温升两部分进行论述，针对如何在工业生产中对电机转速与温升检测装置的设计重点讨论，而作者的用意则在于专对电机钻速与温升检测装置的设计供同行朋友交流参考。

参考文献

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[3]邓建国，罗隆福；基于BP神经网络的大型水轮发电机定子铁心的温度预测[J]；湖南大学学报（自然科学版）；2000，（01）.