电驱系统-绝缘等级

电驱系统EDS 2023年5月18日浏览：1527 收藏：1

电驱系统-绝缘等级的图1

前面文章说明了一下磁性材料温度特性密切相关的居里温度的概念，见文章《 磁性材料的居里温度与工作温度 》，也总结了电机铭牌上面工作制的含义，见文章《 电机工作制 》。今天总结一下电机铭牌上面另外一个与温度相关的概念，即绝缘材料的“ 绝缘等级 ”。

电驱系统-绝缘等级的图2

绝缘等级是指电机(或变压器)绕组采用的所有绝缘材料的耐热等级。在发电机等电气设备中，绝缘材料是最为薄弱的环节，绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏，不同的绝缘材料耐热性能有区别，采用不同绝缘材料的电气设备，其耐受高温的能力就有不同，因此，一般的电气设备都规定其工作的最高温度，电动机的绝缘等级与使用的绝缘材料密切相关，绝缘材料越好，绝缘等级越高，

电机与变压器中常用的绝缘材料等级为A、E、B、F、H、C、N、R八种。每一绝缘等级的绝缘材料都有相应的极限允许工作温度、绕组温升限值和性能参考温度，见下图。

电驱系统-绝缘等级的图3

最高工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。电机或变压器运行时，绕组最热点的温度不得超过上图中的规定，否则会引起绝缘材料加速老化，缩短电机或变压器的寿命；如果温度超过允许值很多，绝缘会损坏，导致电机或变压器烧毁。

允许温升是指电机的温度与周围环境相比升高的限度，是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损，绕组通电后会产生铜损，还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡使温度继续上升，扩大温差，则增加散热，在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了，所以说温升是电机设计及运行中的一项重要指标，标志着电机的发热程度，在运行中，如电机温升突然增大，说明电机有故障或水道阻塞或负荷太重。

性能参考温度实在没有找到官方的解释，但结合字面意思和经验，性能参考温度应该是表示绝缘材料能够正常发挥性能的最高温度，超过该温度，性能可能会下降，类比于全功率运行和限功率运行（纯个人理解）。

车用电机常用的绝缘材料的绝缘等级为H级，最高工作温度180℃，同时由于电机温升有“惯性”，且高温会影响磁性材料的磁性，所以，在进行电机温度故障诊断设计时，往往将电机保护温度设在电机性能温度附近。

电驱系统-绝缘等级的图4