工業(yè)應(yīng)用中，電機(jī)時(shí)常會(huì)發(fā)生諸如匝間短路、過(guò)熱老化、永磁體退磁等故障，為提高電機(jī)的安全運(yùn)行性和可靠性，如何穩(wěn)定可靠地檢測(cè)電機(jī)溫度與預(yù)防電機(jī)故障成為了現(xiàn)階段監(jiān)測(cè)電機(jī)設(shè)備安全運(yùn)行系統(tǒng)中的一個(gè)研究重點(diǎn)。

電機(jī)過(guò)熱損害

• 過(guò)熱影響電機(jī)使用壽命，溫度每升高10℃，繞組絕緣壽命大約減半，同時(shí)，還會(huì)降低金屬的強(qiáng)度和硬度，以及降低潤(rùn)滑脂的特性和加速密封件老化。從而導(dǎo)致后期出現(xiàn)的各種故障。

• 電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)熱運(yùn)行會(huì)使永磁體退磁，將導(dǎo)致電機(jī)性能下降及損壞。

• 過(guò)熱會(huì)使絕緣皮被擊穿，將導(dǎo)致繞組短路而燒毀電機(jī)。

電機(jī)過(guò)熱因素

• 電機(jī)過(guò)載（即過(guò)電流），將導(dǎo)致繞組銅損增加，發(fā)熱量增加，從而使繞組溫度升高。

• 環(huán)境及通風(fēng)不良，環(huán)境溫度過(guò)高，冷凝回路阻塞，通風(fēng)不暢，導(dǎo)致散熱風(fēng)量不足產(chǎn)生高溫。

• 電源電壓影響，三相電壓不平衡導(dǎo)致更大的電流不平衡，電流的負(fù)序分量引起定子損耗增加，因此定子繞組溫升比在平衡電壓下運(yùn)行時(shí)的溫度高。

• 電機(jī)軸承摩擦過(guò)熱，軸承受力異常，破壞潤(rùn)滑劑、磨損加劇，導(dǎo)致軸承溫度升高。

電機(jī)溫度檢測(cè)方法

電機(jī)外殼溫度檢測(cè)，其具有傳感器接線(xiàn)簡(jiǎn)單、電磁干擾弱等優(yōu)勢(shì)，是最簡(jiǎn)單的檢溫方法，但其對(duì)電機(jī)內(nèi)部溫度的判別不準(zhǔn)確。由于電機(jī)外殼直接裸露在空氣中，受環(huán)境溫度、電機(jī)材質(zhì)、電機(jī)散熱結(jié)構(gòu)、傳感器等影響，不能精確檢測(cè)電機(jī)溫度。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB755，外殼溫度檢測(cè)可用溫度計(jì)法。將熱電偶或熱電阻貼附于成品電機(jī)可觸及的表面上來(lái)測(cè)量溫度。

電機(jī)軸承溫度檢測(cè)，其因高速轉(zhuǎn)動(dòng)，不便直接放置溫度計(jì)測(cè)溫，現(xiàn)大多采用紅外測(cè)溫的方案進(jìn)行溫度檢測(cè)。

可靠的電機(jī)溫度檢測(cè)方案

圖2TPS02RAH內(nèi)部框圖

TPS02RAH提供兩路PT100熱電阻測(cè)溫通道，外圍電路方便簡(jiǎn)潔，通過(guò)I²C接口直接讀取以“℃”為單位的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。溫度檢測(cè)精度可達(dá)0.02%±0.1℃，檢測(cè)范圍為-200~800℃，滿(mǎn)足電機(jī)溫度檢測(cè)的范圍。每個(gè)模塊可測(cè)量埋置在每相定子繞組中的兩個(gè)溫度測(cè)試點(diǎn)，三個(gè)模塊即可完成整個(gè)電機(jī)的溫度測(cè)量。推薦外圍電路如下圖：

圖3外圍電路圖