识别电机和发电机的服务条件

在为新应用选择的电机或解决现有问题的问题时，重要的是验证电机将正常运行在应用程序礼物的条件中。虽然这些情况可能不会经常发生，但了解通常的服务条件之间大多数电机设计的差异以及可能导致不可靠的操作和昂贵停机的不寻常的服务条件是有帮助的。

讨论的良好起点是通常和不寻常的服务条件的定义国家电气制造商协会（NEMA）标准MG 1：电机和发电机（MG 1）。这国际电工委员会（IEC）标准60034-1：旋转电机第1部分：评级和绩效，还解决了申请条件（见第6条），但在较小程度上，因此这里的重点是MG 1。

通常的条件

MG 1，1.6为各种电机和发电机定义了通常的服务条件。这些包括通用交流电动机，通用直流小型电动机，通用发电机，工业直流介质电机和工业直流发电机。

根据Mg 1，通用AC电机设计具有“标准额定值，具有标准操作特性和机械结构，用于在通常的服务条件下使用，而不限制特定应用或应用类型。”其对其他四种电机类别的定义共享这种特性：机械结构适用于通常在通常的服务条件下使用。由于制造商设计了针对特定类型的电动机（例如，通用AC电机）的机械结构，因此可能影响成功操作的变量是通常的服务条件。

根据MG 1,14.2，通常的环境/服务条件包括（见图1）：

• 暴露于-15℃至40℃，或5℃至40℃的环境温度，用于水冷机（以防止水冷冻）。对于额定小于3/4 HP的机器和具有换向器或套筒轴承的所有机器（除水冷），最小环境温度为0°C。
• 暴露在3,300英尺（1000米）或更少的海拔高度
• 安装在刚性安装表面上
• 在区域或补充外壳的安装不严重干扰机器的通风。

这些项目中的每一个都值得赘述。

环境温度。电机铭牌频繁地指示40°C的最大环境等级，但很少稳定环境温度限制。尽管如此，通常不允许低于最大环境温度或高于最大环境温度的操作。

最好的做法是在电动机制造商视线的情况下检查通常的环境温度范围。在低温下，轴承和润滑可能是主要问题。在高温下，绕组以及轴承和润滑可能是主要问题。

警告。铭牌上的环境评级适用于我们经常术语“室温”。升温或最大绕组温度很少出现在电机铭牌上，超出了本文的范围。

高度。在不降低电机额定值的情况下，通常不允许高于3,300英尺（1000米）的操作。温度升高可以在这种高度的情况下提供用于操作的指导，而不会降低电机的功率额定值，而是如前所述，这超出了本文的范围。

刚性安装。大多数电机安装在刚性基座上，因此这很少是一个问题。咨询电机制造商了解其他安装安排（例如，由皮带张力支撑的悬臂基底）。

通风。一种无与伦比的通风系统是电机的正常条件。违反该规则的示例是将压缩机电机，空气压缩机和控制器控制在诸如机柜的外壳内。

不寻常的条件

MG 1,14.3提供了不寻常的服务条件列表，并建议咨询制造商，如果其中任何一个可能会影响电机结构或操作（见图2），包括接触：

• 可燃，爆炸性，磨料或导电灰尘
• 累积的污垢和碎屑可能干扰正常通风
• 化学烟雾;易燃或爆炸性气体
• 蒸汽，盐包，油蒸气
• 潮湿的位置，辐射热，害虫侵扰，大气有利于真菌的生长
• 异常冲击，振动或机械加载来自外部来源。

MG 1,14.3中不寻常的暴露条件列表并不令人彻底或完整，因为这对于实际使用量过于大量。为了更好地欣赏什么构成不寻常的服务条件，考虑其对立面。从该角度来看，暴露应为清洁（但不是过于干燥）的空气，没有机械或物理扰动，例如，用于工厂测试新电机的条件。

与曝光条件一样，MG 1，14.3中不寻常的操作条件列表并不令人彻底或完整。其中它涵盖的是：

• 电源电压和频率
  • 过度偏离额定电压或频率，或两者
  • 交流电源电压超过1％不平衡
• 以上额定速度操作（见表1）
• 在通风良好的房间或坑中的操作
• 在倾斜位置的操作
• 机械力量过多
  • 重复的异常过载
  • 扭转影响
  • 频繁启动或逆转
  • 电动制动。

与通常的条件列表一样，这些不寻常的条件中的每一个都更有讨论。

电源电压和频率。如果电压超过电机额定电压的电压超过±10％，则存在异常的服务条件，频率超过额定值的±5％（每IEC 60034-1,7.3）或两者均为+ 3％/ - 5％。阶段之间的电压不平衡大于1％也是一种不寻常的服务条件。

以上额定速度操作。这可能是由可变频率驱动器（VFD）提供动力的电动机的关注。表1为感应电机提供超速限制。

通风不良和坑手术。通风不良类似于已经提到的不寻常的暴露条件。同样地，坑中的操作可能导致潮湿或可能淹水的问题。

在倾斜位置操作。小型和中等水平电机通常可以以倾斜甚至垂直位置操作，但这些取向被归类为不寻常的服务条件。改变电机的方向可能会影响其润滑剂途径，防止润滑脂到达轴承。在油润滑电动机上，可能会导致泄漏。

机械力量过高。过度的机械力，如过载和扭转撞击，显然是不寻常的服务条件，因为它们可以导致过早的轴失效。频繁的起动或反转也可能导致机械负荷多余的机械负载，以及由于高比率的高比例（通常为5：1至8：1），定子和转子过热。

类似地，如果在电动机静止之后仍然施加制动动力，则电动制动可能导致制动期间的高额定电流，并且快速加热。

最后的想法

了解常见和不寻常的运动条件之间的差异可能不是您经常使用的东西。但是当您为新应用程序选择电机或解决问题或故障时，此信息将是非常宝贵的。

Thomas H. Bishop，PE是高级技术支持专家Easa Inc.，CFE媒体内容合作伙伴。