1 导言
为节约能源和改进工艺操控，越来越多的工业进程运用变频器来进步出产体系的归纳功率。变频器输出的pwm脉冲电压谐波成分丰厚、脉冲频率高且上升沿陡直，这种状况与用50hz的沟通正弦波驱动电动机的状况大不相同，在能量转化进程中，电动机内部将不可避免地发生损耗，使电动机的温度升高。当温升超越最高容许作业温度时，电动机的运用寿数将大幅缩短。为此，研讨电动机的温升问题及其缓解对策是非常重要的。此外，因为电机结构杂乱，散热条件不同，电机内部各个部分的温度散布和温升也不完全相同［1］，但是现在却很罕见详细的数据资料可供参考。
本文首要介绍电动机的温升极限，然后通过试验数据和原理剖析相结合的办法阐明变频器供电条件下电动机的温升问题，从而介绍缓解温升的对策。
2 电动机的温升极限
电动机中常用的绝缘资料，按其耐热才能，分为a、e、b、f和h等五级。a级绝缘选用通过浸渍或运用时浸于油中的棉纱、丝和纸等有机资料，e级绝缘是聚脂树脂、环氧树脂及三醋酸纤维等制成的绝缘薄膜，b、f、h级绝缘的根本资料均为云母、石棉及玻璃纤维，但浸渍用漆的耐热功能不同。表1列出各级绝缘的最高容许作业温度。
上述耐热才能是指能够长时间在该温度下运用。当作业温度超越最高容许作业温度时，运用寿数将敏捷缩短。试验标明，对a级绝缘，若一向处于90～95℃时，其运用寿数可达20年；当作业温度在95℃以上时，温度每增高8℃，绝缘的运用寿数就将削减一半（俗称8℃定理）；例如一向作业在110℃，寿数就只有4～5年。
一般电动机多用e级和b级绝缘。要求在高温场合下运用的电动机，如起重及冶金用电动机，常选用f级和h级绝缘。
电动机某一部分的温度和周围冷却介质的温度之差称为该部件的温升，一般用θ表明。当该部分所用绝缘资料确认后，部件的最高容许作业温度就确认了，此刻温升极限就取决于冷却介质的温度。冷却介质的温度越高，容许的温升就越低。
考虑到全国各地区和各个时节环境温度的改变较大，国家规范gb755-87（电动机根本技能要求）明确规则，在海拔1000m以下时，环境空气温度规则为40℃，当最高环境温度比40℃高出δt0时（δt0不超越20℃），温升极限应相应地减低δt0；如低于40℃时，温升极限一般保持原值不变。当海拔在1000m以上，但不超越4000m时，温升极限按试验和运用地址的海拔不同进行校对［2］。
电动机试制今后，须进行温升试验以确认其实践温升。因为不同的丈量办法得到的丈量成果不同，因此在规则温升极限的一起，还应规则测温办法。常用的丈量办法有三种：温度计法、电阻法和埋置检温计法。国标中所规则的部件容许最高温度，也因丈量办法不同而不同。例如环境空气温度为40℃时，选用b级绝缘的5000kw以下的沟通电动机的沟通绕组，其温升极限规则为：电阻法—80℃；检温计法—90℃；加上环境温度后，其值低于或等于b级资料的容许作业温度。
3 变频供电时电动机的温升
关于变频器供电电动机而言，因为高次谐波的存在，电机内部会发生以下附加损耗［3］：
（1）高次谐波带来的定子和转子附加铜损耗；
（2）高次谐波带来的定子附加铁耗；
（3）高次谐波带来的附加杂散损耗；
（4）三相异步电动机在高频下运行时，集肤效应使转子电阻添加导致转差铜耗明显添加。
这些高次谐波电压和电流发生的附加损耗，致使电动机温升增大。
另一方面，关于一般规范电动机而言，冷却电扇直接安装在转子轴上，电动机低频工作时冷却作用大幅下降，更会加重电动机温升的进步。一般电动机温升同冷却风量发生的冷却作用的关系为［4］：
式中，q为冷却风量，n为电动机转速。假如电动机发生的损耗不变，温升同转速的0.4～0.5次方成反比。
总归，电动机特别是一般电动机在选用变频器供电时，因为发热和散热两方面要素会致使电动机温升增大。电动机温升增大影响绕组的运用寿数，约束电动机的输出，严峻的甚至会焚毁电动机。
文献［1］介绍的实践丈量温升的试验成果，关于了解电动机的温度散布规则特别是变频电源对电动机温升的影响非常有用。以一台三相4极230v，2.2kw的笼型感应电动机为试验目标，别离选用典型的spwm变频器（运行在50hz）和工频正弦供电，将电机温升状况作比照。选用专门的规划和制作办法，在电动机体内（定子、转子、气隙、壳体）安顿或埋置了20个热敏电阻传感器（功能安稳、精度高），其间三个传感器放置在转子中。定子端部绕组传感器坐落定子绕组的径向中心方位（方位1、方位10），一般地，取轴伸端和电扇端的两个传感器的温度平均值作为终究温度。
温度传感器布局如图1所示。
