与变频器相连的防爆电机的最高表面温度

一、最不利条件

（1）扭矩/转速特性[可变（平方定律）/线性/恒定转矩与速度之比]

• 对用于可变转矩负载的电机，在最大额定转速下的最大功率下测定最高表面温度；

• 对用于线性负载和恒转矩负载的电机，至少在最小和最大转速下测定最高表面温度；

• 对用于复杂负载的电机，至少在转速-转矩曲线拐点处测定最高表面温度。

（2）恒功率

在最小和最大转速下，测定最高表面温度。

（3）电压降（电缆长度、滤波器、变频器）

在方案设计和调试过程中，需要考虑所有元件的电压降。因此，关于变频器、滤波器的电压降，沿电缆的电压降，以及系统配置和变频器输入电压的信息均需了解。制造商按GB/T 3836.1—2021《爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求》第30章要求准备的说明书宜提供所有必要相关信息，以便于计算/设置运行范围。

（4）变频器输出特性(dv/dt、开关频率)

低开关频率往往增加电机的温度。可能需要特殊使用条件以规定最小开关频率；

多电平变频器 （3或更高） 通常导致电机发热减少。

（5）冷却剂

• 用最小额定流量/最大额定冷却剂温度测定的最高表面温度；

• 可能需要特殊使用条件以规定冷却剂要求。

注1： 运行中，转子温度可能明显比定子温度高。该问题的重要性随防爆型式不同。转子温度的测定对于“eb”“ec”或一些“pxb”保护等级的电机特别重要，但当热转子使这些高温转移到轴承、外部轴和密封件时，对“db”“pyb”“pzc”“tb”或“tc”保护等级也很重要；

注2： 开关、脉冲和载波频率被认为具有相同的含义。

二、试验方法

（1）专用变频器

• 电机宜用预定变频器进行试验。

• 如果变频器输出电压和输出电压波形谐波含量与±10%的输入电压变化有效独立，同时保持额定电机输入电流（速度所依赖的）和电压和频率，输入电压±10%的正常变化不必施加。

注3：当变频器输入电压增加引起输出谐波谱变化（甚至当输出电压的标称正弦等效值保护恒定），会由于谐波效成和附加饱和损耗导致电机铁芯损耗增加。

（2）相似变频器

当有足够的信息判定相似性，则电机可用相似的变频器进行试验。通常视情况用附加安全系数来说明相似性。

如果变频器输出电压和输出电压波形谐波含量与±10%的输入电压变化有效独立，同时保持额定电机输入电流（速度所依赖的）和电压和频率比，输入电压±10%的正常变化不必施加。

（3）正弦电压

• 电机不必使用相似变频器试验，但可在以下所有条件下用正弦电压试验；

• 预期负载扭矩与速度的平方成比例；

• 电机宜在额定速度下施加最大负载；

• 电机速度范围在最大额定速度的40%~100%；

• 宜用附加安全系数来说明由变频器控制时产生的附加损耗，安全系数为15%温升（单位K），除非计算证明有其他安全系数。

（4）在正弦电压下试验的“d”“p”“t”型防爆电机

提供合适的直接热保护传感器，通常在定子绕组中，有足够的裕度以检测和阻止转子轴承、轴承盖、轴伸端上出现过高温度。裕度可以通过试验或计算确定。传感器的强制连接和使用，与安全装置一起作为特殊使用条件。

注4：保护等级“pxb”可能需要一个强制的冷却时间来使内部热元件冷却到标志的温度组别。

来源：PCEC 可持续发展服务