温度应力以电动机可靠性及寿命的影响

温度应力对电动机可靠性及寿命的影响（浙大陈敏祥）

(2012-07-23 20:28:32)

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分类：电机技术

标签：

电机

可靠性

失效

1.1 温度对电机绝缘的影响

电机在整个寿命期内，通常可分为3个阶段：第一阶段为磨合阶段。即早期失效阶段，失效率随时间迅速下降，这一阶段通常在出厂前的试验中被剔除；第二阶段为偶然失效期，失效率基本不变，是最重要的阶段，这一阶段的可靠性是电机制造商和用户最关心的；第三阶段，电机使用到一定程度后，由于轴承磨损、绝缘和电子元件的老化，其失效率随时间迅速上升。温度对电机绝缘寿命有显著影响，高温将加快绝缘材料的物理变化和化学反应速度，促进绝缘老化，温度对绝缘寿命的影响很大。通过大量的研究，曾经得出了A级绝缘的8度规律，B级绝缘的10度规律，H级绝缘的18度规律，即对于A、B、H级绝缘，温度每升高8、

10、18度，绝缘的寿命将降低一半

1.2 温度对轴承寿命的影响

俄罗斯专家认为轴承径向力增加一倍，寿命降低10倍，而精度降低一级，寿命降低一倍。有关轴承手册也给出了轴承寿命计算公式：

上式只考虑了轴承的疲劳寿命，事实上，轴承寿命还与温度密切相关。温度升高将使轴承性能恶化，油脂流失，振动和噪音增大，加速了轴承磨损和材料退化，轴承寿命明显缩短。因此，在设计电机时，应根据电机工作的环境温度、用户对电机寿命的要求，选用合适的轴承，限制轴承的极限运行温度。对于一些重要场合，需安装轴承温升检测装置，以保证轴承长期可靠工作。

结束语

绕组绝缘、轴承和驱动控制元件的失效是电动机的主要失效模式，温度是影响电动机可靠性和寿命的主要因素。了解温度对绕组绝缘、轴承和驱动控制元件可靠性及寿命的影响，是制定电动机可靠性及加速寿命试验方案的基础，也是电动机可靠性设计的依据，具有重要的意义。

电机的寿命一般在 15 年

至

20 年，电机的寿命长短

大体上取决于使用者的保养

,使用环境的好坏,及电机在使用中受到的电,磁,热,振动等因素.

具体的电机应具体的分析

,

例如,像通用有刷小功率类微特电机,其寿命就主要取决于换向器,

轴承

,电刷的长短,它们的

寿命终结后

,无法更换;

对直流电机,永磁直流电机等中小功率的电机(大功率除外,不谈),它们的寿民就取决于整流

子和绕组的绝缘寿命

,轴承的损坏和电刷磨光可以更换,甚至于永磁材料退磁后可进行再冲磁,

这就延长了电机的寿命

,比买新电机要便宜多了;

对单多相的异步

,同步电机的寿命,主要取决于电机在使用中所受到电,磁,热,振动,环境条

件

,及使用者的爱护保养,它们的损坏,即终结寿命就是电机绕组的寿命.通常如好好的保养,合

理的选择电机的容量

,和安装的形式等,都会使电机的使用寿命达到所设计的使用寿命,甚至

远远超过设计寿命；

归纳起来大致有以下几种原因

1、电机本身设计温升，如果电机设计温升过高，加上环境温度如果超过绝缘极限温度，则电机寿命会大降低。

2、轴承，轴承质量差，寿命短，就会导致电机寿命短。主要是出现机械故障后影响电机的寿命。

3、绝缘材料。绝缘材料质量差，电机温度极限降低。

4、外界电压。

5、环境工况及工作条件