電動機熱保護工藝的製作方法
2023-07-12 20:22:41 3
專利名稱：電動機熱保護工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是電動機熱保護工藝，特別是中小型電動機的熱保護工藝。
目前國內外中小型電動機產量大，用途廣，但由於使用情況複雜，加上缺乏可靠保護，每年燒毀電動機是十分嚴重的。
國內山西省候馬市地區有3000臺中小型電機，每年燒毀800臺;
上海郊區條件較好，每年也要燒毀2萬臺。(以上見上海電器科學研究所出版的「低壓電器技術情報」雜誌77年5期P1)。
國外據有關資料提供國外每年大修(燒毀)電機佔已安裝的20%，而修理費用約佔生產量成本的80%(見中國科學技術情報研究所重慶分所出版的「電工」雜誌，72年11期P13「異步電動機保護新動向」一文)。
總之，如何有效防止廣大中小型電機燒毀。國內幾家重要雜誌(如上海、瀋陽出版電器雜誌)都組織過全國性專題討論，至今沒有結果，提出方案雖多，但如何找到經濟、簡單、可靠具有實用價值又符合我國國情的方案，仍是人們研究的課題。
在實際使用中，不管情況多麼複雜，電機燒毀過程必然是故障-電機過熱-燒毀因此有效控制電機溫度(熱保護)就能防止各種事故。國外稱可靠熱保護為「全保護」，這正是我們研究的課題，也是問題的關鍵。
目前熱保護有二大類第一類在電機控制線路上進行保護(簡稱體外保護)，主要是利用電流熱效應(如JR熱繼電器)間接控制電機溫度。但它要求熱繼電器與電機過載特性相匹配。又由於JR熱繼器結構較複雜，還要正確選用，則在線路上進行體外保護可靠性較差。該保護雖被廣泛採用，但大量電機燒毀說明可靠性不高，效果差，迫切需要尋找新的方法。
第二類在電機內部埋入測溫元件，直接控制電機溫度，(簡稱體內保護)毫無疑問，直接在電機內部控制溫度比在電機體外間接保護要可靠得多，準確得多。
但運用這種埋入方法首先要解決兩個問題。
1、電機在各種負載情況下，電機內各部分溫度究竟是多少？最高溫度點在哪裡？只有在最高溫度點埋入測溫元件，才能有效地保護電機。
2、使用什麼樣測溫元件，才能廣泛推廣實用。對於第一個問題，過去一直是根據電阻法計算的平均溫度值。如E級絕緣溫度為115℃，從來沒有確定最高溫度點在什麼地方？最高溫度點與平均溫度值相差多少？對於第二個問題，國外曾在電機內埋入半導體熱敏電阻，它體積小、靈敏度高。但半導體元件需加一套控制裝置。其過程如下
可見用熱敏電阻，元件多，環節多，過於複雜，且半導體元件熱容量小，使用環境有一定限制，廣泛推廣特別是在廣大中小型電機中廣泛推廣運用有一定困難。
另外，還可埋入雙金屬片溫度繼電器，其過程如下
它元件少，價格低，實用可靠。雙金屬片溫度繼電器其性能可滿足電機保護需要。如JW2雙金屬片溫度繼電器性能見表1、表2。
表1 JW2觸頭的通斷能力
國內曾有人把它埋入電機內，但由於埋入工藝不合理，使雙金屬片溫度繼電器失靈，不可靠，因而無法實際使用和推廣開來。
本發明的目的就是提供一種合理的埋入雙金屬片溫度繼電器的工藝方法，找到電機在不同負載下內部最高溫度點，使電機熱保護大大提高，並能廣泛推廣使用。
本發明確定電機最高溫度點是採用分析法，在國家規定的電阻法測試基礎上，通過大量試驗的方法確定的。
根據國標(GB1032-68)電阻法計算溫升試驗，電機繞組溫升由下式確定Q=rr-rere(K+te)+te-tr]]>式中Q溫升rr試驗結束時繞組熱態電阻。
re實際冷狀態下繞組的電阻。
te實際冷狀態下的繞組溫度。
tr試驗結束時冷卻介質的溫度。
K銅係數試驗結果如下表3 電機溫升試驗記錄
由試驗可知，由電阻法計算僅104℃，但電機端部已高達130℃，從電機結構分析來看，電機端部散熱條件最差。(介質為封閉的空氣)槽部有鐵芯散熱，從大量修理燒毀電機來看，絕大部分是端部燒毀。所以綜合上述情況端部溫度最高，根據國家規定E級絕緣溫度為115℃，但考慮電機壽命以及雙金屬片溫度繼電器有一定熱慣性等問題，則保護溫度應留有5℃～10℃的餘地為宜。
總之，電機端部溫度比用電阻法計算平均溫度高出很多，是值得引起注意的。過去人們對此了解甚少，熱保護無所適從。
找出電機溫升最高點後，就必須找到埋入雙金屬片溫度繼電器合理的工藝方法，否則達不到效果。
由於雙金屬片溫度繼電器外殼薄，怕敲擊，同時不密封怕浸漆，而電機在製造過程中線圈必須既要整形敲打，又要浸漆，這個矛盾使過去埋入雙金屬片溫度繼電器的方法無法實際推廣使用。本發明改進了埋入雙金屬片溫度繼電器的工藝方法，其特點是1、在電機定子線圈端部整形時，把外形與雙金屬片溫度繼電器同樣大小的木塞卡在定子線圈端部(一般在電機前端部，即出風端)與線圈一同整形。
2、定子線圈浸漆後，在烘乾過程中當絕緣漆在半固態時取出木塞，繼續烘乾，電機定子線圈端部就留有與雙金屬片溫度繼電器同樣大小的槽穴。
3、裝配定子時，把雙金屬片中溫度繼電器受熱面用聚脂薄膜包裹一層，埋入電機定子線圈端部的槽穴內並包紮起來，引出兩根接線即可。
這種工藝方法十分簡單易行，克服了雙金屬片溫度繼電器怕敲擊、怕浸漆的缺點，同時它的受熱面包裹一層聚脂薄膜後，不會使電機定子線圈的絕緣漆燒掉，這對電機的維護、檢查、更換十分方便。這種埋入工藝方法，不僅對新出廠(或大修)電機可埋入配套，而且對已安裝使用的電機同樣可改造成具有可靠熱保護的電機。
本發明實際接線如說明書附圖
所示，圖中A、B、C為三相交流電源;D是電動機;E、F為按鈕;G為接觸器，P是電源閘刀;Z是繼電器，H是JW2型雙金屬片溫度繼電器。該線路只增加了一隻繼電器Z。發明人用本發明的方法在試驗室做了三年的試驗，取得了大量試驗數據，作了各種負載試驗(包括單相運行，每相都埋入測溫元件)，從沒有燒過一臺電機。試驗效果十分理想。隨後，又在發明人單位的1米3電鏟100KW電機進行推廣試驗。由於電鏟露天使用條件差，經常發生衝擊、振動，溫度高，環境惡劣，過去常燒毀電機，嚴重影響生產。自使用本發明方法後，事故率下降70%，本方法不僅可靠保護電機，而且控制線路或機械設備出了故障，也能即時反映，及時保護電機。
權利要求
1.一種電動機熱保護工藝，其特徵是a、在電機定子線圈端部整形時，把外形與雙金屬片溫度繼電器同樣大小的木塞卡在定子線圈端部(一般在電機前端部，即出風端)與線圈一同整形；b、定子線圈浸漆後，在烘乾過程中當絕緣漆在半固態時取出木塞，繼續烘乾，電機定子線圈端部就留有與雙金屬片溫度繼電器同樣大小的槽穴；c、裝配定子時，把雙金屬片溫度繼電器受熱面用聚脂薄膜包裹一層，埋入電機定子線圈端部的槽穴內並包紮起來，引出兩根接線。
全文摘要
本發明涉及的是電動機熱保護工藝，特別是中小型電動機的熱保護工藝。過去電機保護多採用體外保護，往往不很可靠。而體內保護由於電機內最高溫升點不能確定，且埋入雙金屬片溫度繼電器的方法不合理，而使雙金屬片溫度繼電器失靈，不能可靠工作。本發明改進了以往埋入雙金屬片溫度繼電器的工藝方法，克服了雙金屬片溫度繼電器殼薄怕敲擊、不密封怕浸漆的缺點，對電機能進行可靠保護。
文檔編號H02K11/00GK1040292SQ88105440
公開日1990年3月7日 申請日期1988年8月13日 優先權日1988年8月13日
發明者魏祥華 申請人:魏祥華