电动机运行方式及安全要求

（一）允许温度与允许温升

电动机的损坏，多数是由于过热引起的。电动机在运行过程中，主要的能量损耗可分为可变损耗与不变损耗两部分。可变损耗指定子、转子绕组的铜损，它与电流的平方成正比；不变损耗包括机械损耗和铁芯损耗。机械损耗是摩擦、风阻损耗，其大小与转速有关，异步电动机的转速基本不变，因此其机械损耗基本不变。铁芯损耗与电源电压平方成正比，由于运行中电压基本不变，因此铁芯损耗基本不变。

在电动机的运行过程中，上述各种损耗最后都转化为热能，使绕组和铁芯发热，从而使电动机各部位的温度升高。在电动机过负荷时，若绝缘材料的温度超过规定值，即使不会烧坏电动机，也将因绝缘迅速老化而缩短使用寿命。因此，为防止电动机烧坏，要对电动机的允许温度和允许温升作相应的规定，以便监视电动机运行中的各部分温度变化，保证电动机的正常运行。

电动机连续工作时间主要决定于绕组和铁芯温度，而这部分的最高允许温度则决定于所用绝缘材料的等级和测温方法。电动机的绝缘等级及其允许温度t和允许温升θ一般制造厂均有规定。也可参考表3-3的数值来监视电动机各部分的温度与温升。

表3-3　电动机各部分最高允许温度与温升（周围颇定空气沮度t0=35℃）　单位：℃

（二）频率、电压变化时异步电动机的运行

在电动机运行中，电压、频率与额定值常常发生偏差，当频率在额定值时，电动机可以在额定电压变动-5%～+10%的电压下运行，其额定出力不变；而当电压在额定值时，频率变动在±0.5Hz的范围内运行，其额定出力不变。

1.在恒定频率下电压变化时电动机的运行

（1）在恒定负荷下，当加在电动机定子绕组上的电压降低很多时，电磁转矩Mdc将随着电压值平方的减小而减小，此时电动机的电磁转矩Mdc与制动转矩Mzd要达到新的平衡，势必使转子转速下降，转差增加，于是转子导体与定子旋转磁场相对运行速度增加，在导体内感应电流也随之增加，产生较大的电磁转矩与制动转矩以达到新的平衡。由于转子电流的增大，必然使定子电流增大，以抵消因转子的电流所产生的磁通对旋转磁场的影响，这样就会使电动机的发热增加，严重时甚至会将电动机烧坏。所以在使用电动机时，要尽可能使电压保持在额定值。(www.xing528.com)

（2）在恒定负荷下，当电动机的外加电压增加时，与上述情况相反，此时转子导体内感应电流减小，定子电流也相应地减小，绕组中的铜耗也减小。但定子的铁芯损耗与电压值的平方成正比，使定子的铁损增加，两者对电动机的温度影响甚微。当电源电压提高10%时，会使转矩迅速增大，电动机运行轻松，并有利于自启动。但如果电源电压过高，则会引起磁路饱和，电流急剧上升，发热加剧，同样不利于电动机的运行。

（3）电压变化对异步电动机性能的影响，如表3-4所示。

表3-4　电压变化对异步电动机运行性能的影响

（4）电压不平衡时电动机的运行。电动机电源电压的不对称，使三相电流不对称，会造成个别相过热。因此在运行中，应检查三相电压是否平衡，如不平衡，应设法消除。电动机满负荷运行时，各相电压的不平衡程度不得超过5%。轻负荷时，如任何一相的电流没有超过额定值，则不平衡电流不得超过额定值的10%。出现不平衡情况，应设法及时消除，若无法及时消除时，应加强监视发热情况。

2.在额定电压下频率变化时电动机的运行

在额定电压下频率变化时，铁芯中的磁通密度与频率成反比，而空载电流将相应地变化。当频率比额定值小0.5Hz时，将引起定子磁通增加，电磁转矩增大。为使电动机的电磁转矩与制动转矩达到新的平衡，势必使转子转速升高，转差减小，于是转子导体内感应电流随之减小，从而使电磁转矩减小，直到与制动转矩达到新的平衡为止。此过渡过程结束，电动机的做功变小，实际上相当于减小负荷。在恒定负荷下，若电压不变，频率比额定值大0.5Hz时，情况与上述相反。

（三）电动机绕组绝缘电阻允许值

电动机启动前，应根据其电压等级选用500V或1000V兆欧表测量绕组的绝缘电阻，合格后才能投入运行。若绝缘电阻不合格，则应采取措施，直到合格为止。电动机的绝缘电阻标准，一般高压电动机每千伏不低于1MΩ，380V电动机和绕线式电动机转子不低于0.5MΩ。运行中的电动机绕组绝缘电阻合格与否应与原始记录数值相比较，当绝缘电阻较以前同样情况下（温度、使用兆欧表等级均相同）降低50%以上时，则认为不合格。