专利名称：电动机热保护工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是电动机热保护工艺，特别是中小型电动机的热保护工艺。
目前国内外中小型电动机产量大，用途广，但由于使用情况复杂，加上缺乏可靠保护，每年烧毁电动机是十分严重的。
国内山西省候马市地区有3000台中小型电机，每年烧毁800台;
上海郊区条件较好，每年也要烧毁2万台。(以上见上海电器科学研究所出版的“低压电器技术情报”杂志77年5期P1)。
国外据有关资料提供国外每年大修(烧毁)电机占已安装的20%，而修理费用约占生产量成本的80%(见中国科学技术情报研究所重庆分所出版的“电工”杂志，72年11期P13“异步电动机保护新动向”一文)。
总之，如何有效防止广大中小型电机烧毁。国内几家重要杂志(如上海、沈阳出版电器杂志)都组织过全国性专题讨论，至今没有结果，提出方案虽多，但如何找到经济、简单、可靠具有实用价值又符合我国国情的方案，仍是人们研究的课题。
在实际使用中，不管情况多么复杂，电机烧毁过程必然是故障-电机过热-烧毁因此有效控制电机温度(热保护)就能防止各种事故。国外称可靠热保护为“全保护”，这正是我们研究的课题，也是问题的关键。
目前热保护有二大类第一类在电机控制线路上进行保护(简称体外保护)，主要是利用电流热效应(如JR热继电器)间接控制电机温度。但它要求热继电器与电机过载特性相匹配。又由于JR热继器结构较复杂，还要正确选用，则在线路上进行体外保护可靠性较差。该保护虽被广泛采用，但大量电机烧毁说明可靠性不高，效果差，迫切需要寻找新的方法。
第二类在电机内部埋入测温元件，直接控制电机温度，(简称体内保护)毫无疑问，直接在电机内部控制温度比在电机体外间接保护要可靠得多，准确得多。
但运用这种埋入方法首先要解决两个问题。
1、电机在各种负载情况下，电机内各部分温度究竟是多少？最高温度点在哪里？只有在最高温度点埋入测温元件，才能有效地保护电机。
2、使用什么样测温元件，才能广泛推广实用。对于第一个问题，过去一直是根据电阻法计算的平均温度值。如E级绝缘温度为115℃，从来没有确定最高温度点在什么地方？最高温度点与平均温度值相差多少？对于第二个问题，国外曾在电机内埋入半导体热敏电阻，它体积小、灵敏度高。但半导体元件需加一套控制装置。其过程如下
可见用热敏电阻，元件多，环节多，过于复杂，且半导体元件热容量小，使用环境有一定限制，广泛推广特别是在广大中小型电机中广泛推广运用有一定困难。
另外，还可埋入双金属片温度继电器，其过程如下
它元件少，价格低，实用可靠。双金属片温度继电器其性能可满足电机保护需要。如JW2双金属片温度继电器性能见表1、表2。
<表1> JW2触头的通断能力
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国内曾有人把它埋入电机内，但由于埋入工艺不合理，使双金属片温度继电器失灵，不可靠，因而无法实际使用和推广开来。
本发明的目的就是提供一种合理的埋入双金属片温度继电器的工艺方法，找到电机在不同负载下内部最高温度点，使电机热保护大大提高，并能广泛推广使用。
本发明确定电机最高温度点是采用分析法，在国家规定的电阻法测试基础上，通过大量试验的方法确定的。
根据国标(GB1032-68)电阻法计算温升试验，电机绕组温升由下式确定Q=rr-rere(K+te)+te-tr]]>式中Q温升rr试验结束时绕组热态电阻。
re实际冷状态下绕组的电阻。
te实际冷状态下的绕组温度。
tr试验结束时冷却介质的温度。
K铜系数试验结果如下<表3> 电机温升试验记录
由试验可知，由电阻法计算仅104℃，但电机端部已高达130℃，从电机结构分析来看，电机端部散热条件最差。(介质为封闭的空气)槽部有铁芯散热，从大量修理烧毁电机来看，绝大部分是端部烧毁。所以综合上述情况端部温度最高，根据国家规定E级绝缘温度为115℃，但考虑电机寿命以及双金属片温度继电器有一定热惯性等问题，则保护温度应留有5℃～10℃的余地为宜。
总之，电机端部温度比用电阻法计算平均温度高出很多，是值得引起注意的。过去人们对此了解甚少，热保护无所适从。
找出电机温升最高点后，就必须找到埋入双金属片温度继电器合理的工艺方法，否则达不到效果。
由于双金属片温度继电器外壳薄，怕敲击，同时不密封怕浸漆，而电机在制造过程中线圈必须既要整形敲打，又要浸漆，这个矛盾使过去埋入双金属片温度继电器的方法无法实际推广使用。本发明改进了埋入双金属片温度继电器的工艺方法，其特点是1、在电机定子线圈端部整形时，把外形与双金属片温度继电器同样大小的木塞卡在定子线圈端部(一般在电机前端部，即出风端)与线圈一同整形。
2、定子线圈浸漆后，在烘干过程中当绝缘漆在半固态时取出木塞，继续烘干，电机定子线圈端部就留有与双金属片温度继电器同样大小的槽穴。
3、装配定子时，把双金属片中温度继电器受热面用聚脂薄膜包裹一层，埋入电机定子线圈端部的槽穴内并包扎起来，引出两根接线即可。
这种工艺方法十分简单易行，克服了双金属片温度继电器怕敲击、怕浸漆的缺点，同时它的受热面包裹一层聚脂薄膜后，不会使电机定子线圈的绝缘漆烧掉，这对电机的维护、检查、更换十分方便。这种埋入工艺方法，不仅对新出厂(或大修)电机可埋入配套，而且对已安装使用的电机同样可改造成具有可靠热保护的电机。
本发明实际接线如说明书附图
所示，图中A、B、C为三相交流电源;D是电动机;E、F为按钮;G为接触器，P是电源闸刀;Z是继电器，H是JW2型双金属片温度继电器。该线路只增加了一只继电器Z。发明人用本发明的方法在试验室做了三年的试验，取得了大量试验数据，作了各种负载试验(包括单相运行，每相都埋入测温元件)，从没有烧过一台电机。试验效果十分理想。随后，又在发明人单位的1米3电铲100KW电机进行推广试验。由于电铲露天使用条件差，经常发生冲击、振动，温度高，环境恶劣，过去常烧毁电机，严重影响生产。自使用本发明方法后，事故率下降70%，本方法不仅可靠保护电机，而且控制线路或机械设备出了故障，也能即时反映，及时保护电机。
权利要求
1.一种电动机热保护工艺，其特征是a、在电机定子线圈端部整形时，把外形与双金属片温度继电器同样大小的木塞卡在定子线圈端部(一般在电机前端部，即出风端)与线圈一同整形；b、定子线圈浸漆后，在烘干过程中当绝缘漆在半固态时取出木塞，继续烘干，电机定子线圈端部就留有与双金属片温度继电器同样大小的槽穴；c、装配定子时，把双金属片温度继电器受热面用聚脂薄膜包裹一层，埋入电机定子线圈端部的槽穴内并包扎起来，引出两根接线。
全文摘要
本发明涉及的是电动机热保护工艺，特别是中小型电动机的热保护工艺。过去电机保护多采用体外保护，往往不很可靠。而体内保护由于电机内最高温升点不能确定，且埋入双金属片温度继电器的方法不合理，而使双金属片温度继电器失灵，不能可靠工作。本发明改进了以往埋入双金属片温度继电器的工艺方法，克服了双金属片温度继电器壳薄怕敲击、不密封怕浸漆的缺点，对电机能进行可靠保护。
文档编号H02K11/00GK1040292SQ88105440
公开日1990年3月7日 申请日期1988年8月13日 优先权日1988年8月13日
发明者魏祥华 申请人:魏祥华