เมื่อมอเตอร์เริ่มทำงานที่อุณหภูมิห้อง (อุณหภูมิแวดล้อม) มอเตอร์จะค่อยๆ ร้อนขึ้นเนื่องจากการกระจายพลังงานภายใน ส่งผลให้อุณหภูมิของมอเตอร์สูงขึ้นเหนืออุณหภูมิโดยรอบ การเพิ่มขึ้นเหนืออุณหภูมิโดยรอบนี้เรียกว่า อุณหภูมิมอเตอร์เพิ่มขึ้น- เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่สำคัญซึ่งสะท้อนถึงความสามารถในการกระจายความร้อนของมอเตอร์และประสิทธิภาพของฉนวน หากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์เกินขีดจำกัดที่ระบุ อาจทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพ ประสิทธิภาพลดลง และอาจถึงขั้นเกิดความล้มเหลวของมอเตอร์ได้
เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความทนทานของมอเตอร์ กลยุทธ์ทั่วไปคือการใช้ ฉนวน F-Class ในขณะที่ประเมินมอเตอร์ตามมาตรฐานการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ B-Class- ซึ่งหมายความว่าแม้ว่ามอเตอร์จะถูกสร้างขึ้นด้วยวัสดุฉนวน F-Class (ซึ่งมีอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตที่ 155°C) อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์ยังคงได้รับการประเมินตามมาตรฐานฉนวน B-Class ที่เข้มงวดยิ่งขึ้น (ซึ่งอนุญาตให้มีอุณหภูมิสูงสุดได้ 130°C) ด้วยการยึดมั่นในมาตรฐานที่เข้มงวดยิ่งขึ้นนี้ ความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของมอเตอร์จึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์คืออะไร?
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
อุณหภูมิมอเตอร์ที่เพิ่มขึ้น (K) = อุณหภูมิมอเตอร์ (°C) - อุณหภูมิแวดล้อม (°C)
ตัวอย่างเช่น หากอุณหภูมิของมอเตอร์อยู่ที่ 80°C ในขณะที่อุณหภูมิแวดล้อมอยู่ที่ 30°C อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะเป็น:
80°C - 30°C = 50K
หน่วยการวัดที่ใช้ในที่นี้คือเคลวิน (K) โดยที่การเพิ่มขึ้น 1K สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้น 1°C ด้วยการตรวจสอบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์ คุณสามารถระบุได้ว่ามอเตอร์ทำงานภายในขีดจำกัดที่ปลอดภัยหรือไม่ และตัดสินใจว่าจำเป็นต้องใช้มาตรการทำความเย็นหรือไม่
เหตุใดจึงประเมินอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์โดยใช้มาตรฐาน B-Class
การประเมินอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยใช้มาตรฐาน B-Class ช่วยให้มั่นใจถึงขอบเขตความปลอดภัยที่สูงขึ้นสำหรับมอเตอร์ แม้ว่าฉนวน F-Class จะมีอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตที่ 155°C แต่การประเมินมอเตอร์ภายใต้มาตรฐานการเพิ่มอุณหภูมิ B-Class ที่ต่ำกว่า (130°C) จะให้ความน่าเชื่อถือมากกว่าและยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์ วิธี "การประเมินแบบลดระดับ" นี้ช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพก่อนวัยอันควรของวัสดุฉนวนเนื่องจากอุณหภูมิสูง และลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของมอเตอร์ที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไป
ชั้นฉนวนและขีดจำกัดอุณหภูมิ
ระดับฉนวนของมอเตอร์จะกำหนดขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยตรง ชั้นฉนวนที่ใช้กันทั่วไปแบ่งประเภทตามประสิทธิภาพการระบายความร้อนของวัสดุฉนวน ดังแสดงด้านล่าง:
- ฉนวนคลาส: อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต 105°C
- ฉนวนกันความร้อนคลาส E: อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต 120°C
- ฉนวนคลาส B: อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต 130°C
- ฉนวนคลาส F: อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต 155°C
- ฉนวนกันความร้อนคลาส H: อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาต 180°C
ตารางด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบคลาสฉนวน B, F และ H:
ชั้นฉนวนทั่วไป | อุณหภูมิในการทำงานสูงสุดที่อนุญาต (°C) | อุณหภูมิแวดล้อม (°C) | ขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (K) |
---|---|---|---|
ข | 130 | 40 | 80 |
ฉ | 155 | 40 | 105 |
ชม | 180 | 40 | 125 |
จากตาราง เราจะเห็นว่าฉนวน B-Class มีขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่ 80K ในขณะที่ F-Class และ H-Class คือ 105K และ 125K ตามลำดับ เมื่อเราใช้ฉนวน F-Class แต่ประเมินมอเตอร์ภายใต้มาตรฐาน B-Class เราจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นให้ต่ำกว่า 80K อย่างเคร่งครัด เพื่อให้มั่นใจถึงระดับความปลอดภัยที่สูงขึ้นสำหรับมอเตอร์
ประโยชน์ของการใช้การประเมินการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิระดับ B
- ความน่าเชื่อถือของมอเตอร์ที่เพิ่มขึ้น: การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ต่ำลงจะช่วยลดความเครียดจากความร้อนบนวัสดุฉนวน ชะลอการเสื่อมสภาพและยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์
- ปรับปรุงประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย: มอเตอร์ที่ได้รับการประเมินภายใต้มาตรฐาน B-Class ทำงานได้ดีขึ้นและทำงานได้อย่างเสถียรมากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ความชื้นสูง หรือมีฝุ่นมาก
- ลดความเสี่ยงของความล้มเหลว: หากสามารถรักษาอุณหภูมิของมอเตอร์ให้ต่ำกว่าขีดจำกัด F-Class ได้ ความน่าจะเป็นของความล้มเหลวที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปจะลดลงอย่างมาก
มาตรฐานแห่งชาติสำหรับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์
ในประเทศจีน เพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์สามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมต่างๆ ได้ มาตรฐานแห่งชาติระบุว่าควรตั้งอุณหภูมิอากาศทำความเย็นสำหรับมอเตอร์ไว้ที่ 40°C มาตรฐานนี้ช่วยให้มอเตอร์ทำงานได้อย่างเสถียรตลอดทั้งปีในภูมิภาคต่างๆ เมื่ออุณหภูมิสูงสุดของตัวกลางทำความเย็น (เช่น อากาศ) ถูกกำหนดแล้ว ผู้ผลิตสามารถกำหนดขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์ตามระดับฉนวนและสภาวะแวดล้อมได้
วิธีการวัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์
การวัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์อย่างแม่นยำถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจในการทำงานที่ปลอดภัย ต่อไปนี้เป็นวิธีการทั่วไปสองวิธีที่ใช้:
- วิธีการต่อต้าน: สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการวัดความต้านทานของขดลวดหลังจากที่มอเตอร์หยุดทำงานและแปลงเป็นอุณหภูมิ แม้ว่าจะแม่นยำ แต่ก็ต้องมีการวัดที่รวดเร็วเพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำ
- วิธีการเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบฝัง: วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการฝังเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิลงในมอเตอร์โดยตรงเพื่อวัดอุณหภูมิ แม้ว่าวิธีนี้จะมีข้อผิดพลาดน้อยกว่า แต่เซ็นเซอร์อาจไม่อยู่ที่จุดอุณหภูมิสูงสุดของมอเตอร์เสมอไป ดังนั้นจึงมักจะพิจารณาส่วนต่าง 5°C
จะเกิดอะไรขึ้นหากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์เกินขีดจำกัด
หากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของมอเตอร์เกินขีดจำกัดที่อนุญาต อาจนำไปสู่ปัญหาหลายประการ:
- การเสื่อมสภาพของฉนวน: อุณหภูมิสูงจะเร่งการเสื่อมสภาพของวัสดุฉนวน และลดคุณสมบัติการเป็นฉนวน
- ประสิทธิภาพลดลง: ความร้อนสูงเกินไปจะทำให้สูญเสียพลังงานมากขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพลดลง
- มอเตอร์เสียหาย: การทำงานอย่างต่อเนื่องเกินขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้เกิดความล้มเหลวของฉนวน ส่งผลให้มอเตอร์ไหม้หรือทำงานล้มเหลวทั้งหมด
ตัวอย่างโลกแห่งความเป็นจริง
ตัวอย่างเช่น หากแผ่นป้ายชื่อมอเตอร์ระบุอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่อนุญาตที่ 90K และอุณหภูมิโดยรอบคือ 35°C อุณหภูมิสูงสุดของขดลวดไม่ควรเกิน:
35°ซ + 90K = 125°ซ
หากอุณหภูมิของขดลวดเกิน 125°C วัสดุฉนวนภายในมอเตอร์อาจทำงานล้มเหลว ทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรง
อย่างไรก็ตาม หากมอเตอร์สร้างด้วยฉนวน F-Class และได้รับการประเมินภายใต้มาตรฐานการเพิ่มอุณหภูมิของ B-Class อุณหภูมิในการทำงานจริงจะต่ำกว่าเกณฑ์สูงสุดของฉนวนมาก ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของมอเตอร์ได้อย่างมาก
สรุป: การเพิ่มความปลอดภัยของมอเตอร์ด้วยการประเมินการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ B-Class
แม้ว่าฉนวน F-Class จะทำให้อุณหภูมิสูงสุดอยู่ที่ 155°C แต่การประเมินมอเตอร์ภายใต้มาตรฐานการเพิ่มอุณหภูมิ B-Class เป็นวิธีที่ปลอดภัยกว่า วิธีการนี้ป้องกันการแก่ก่อนวัยของวัสดุฉนวนได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากอุณหภูมิในการทำงานที่สูง และลดความเสี่ยงที่มอเตอร์ขัดข้อง
หากคุณกำลังมองหามอเตอร์คุณภาพสูงที่ตรงตามมาตรฐานอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างเข้มงวด ตงชุนมอเตอร์ ให้มอเตอร์ที่สร้างด้วยฉนวน F-Class ที่ประเมินภายใต้ขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของ B-Class เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการหลากหลาย
เยี่ยมชมเว็บไซต์ของเราได้ที่ www.iecmotores.com หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเลือกมอเตอร์ที่เหมาะกับความต้องการของคุณ