Класс теплостойкости изоляции обмоток электродвигателя

В заводской табличке электронасоса наряду с другими характеристиками производитель указывает класс изоляции. Классом теплостойкости изоляции определяется допустимый нагрев электродвигателя. При покупке насоса потребитель по классу теплостойкости изоляции может прогнозировать срок службы электродвигателя насоса, надёжность работы, допустимые пределы нагрузки.

Процесс работы электродвигатель насоса сопровождается выделением тепла и превышением температуры компонентов двигателя над температурой окружающей среды. Превышение температуры неодинаково для различных двигателей. В процессе работы двигателя диэлектрические свойства изоляции постепенно снижаются в результате комплексного воздействия тепловых, химических, механических и электрических факторов. Срок службы изоляции ограничивается способностью обеспечивать диэлектрические свойства в пределах допустимых границ. Наибольшую значимость представляет тепловое воздействие так, как оно преимущественно и определяет эффективный срок службы обмоток электродвигателя. Повреждение изоляции обмоток ведет к короткому замыканию и охватывает на практике 90% всех аварийных случаев выхода из строя электродвигателя насоса. Быстрое снижение прочности изоляции и короткое замыкание есть результатом длительного температурного режима работы, превышающего эксплуатационные требования производителя.

Независимо от указанного производителем класса нагревостойкости и, соответственно, предельной рабочей температуры обмоток статора срок службы двигателя находится в прямой зависимости от реальной рабочей температуры – чем ниже рабочая температура, тем больше срок службы изоляции и двигателя в целом. Поэтому потребителю можно сделать важный вывод –кроме класса изоляции срок службы электродвигателя зависит от соблюдения требуемых производителем условий охлаждения.

Наиболее распространенные в области производства электронасосов классы изоляции и, соответствующие классам максимальные температуры, указаны в таблице 1.

Таблица 1. Класс изоляции и предельная температура при длительной работе.

На температуру различных частей работающего электродвигателя прямо оказывает влияние температура окружающей среды. Поэтому международные стандарты наряду с допустимой температурой обмоток регламентируют также максимально допустимое превышение температуры над температурой окружающей среды. Температура окружающей среды ограничивает нагрев обмоток на основании применяемого класса нагревостойкости.

Стандарт IEC 335-1/335-2-41 в отношении электрических насосов для бытового потребления работающих с номинальной нагрузкой устанавливает значение температуры окружающей среды 25^оС. При этом допускается кратковременное повышение температуры до 35^оС или при указной температуре нагрузка электронасоса должна быть пропорционально снижена. Указанный стандарт определяет следующие ограничения в превышении температуры обмоток.

Таблица 2. Требования IEC 335-1/335-2-41 к ограничению превышения температуры над температурой окружающей среды в соответствии с классом нагревостойкости.

Стандарт IEC 34-1 ограничивает температуру окружающей среды на уровне 40°C для электродвигателей, работающих с номинальной нагрузкой. Стандарт определяет необходимость снижения нагрузки при превышении допустимой температуры окружающей среды так, чтобы температура отдельных его частей в любом случае не превышала допустимых значений.

Таблица 3. Требования IEC 34-1 к ограничению превышения температуры над температурой окружающей среды в соответствии с классом нагревостойкости.

Значения в скобках относятся к электродвигателям с потребляемой мощностью менее 600Вт.

В заключении отметим то, что класс изоляции конкретного электродвигателя применяется для ограничения максимального превышения температуры обмоток над допустимой температурой окружающей среды. Высокая температура нагревостойкости изоляции свидетельствует о применении качественных изолирующих материалах в конструкции электродвигателя, что позволяет использовать электрический насос в более жестких эксплуатационных условиях. Электронасосы европейских производителей укомплектованы электрическими двигателями с изоляцией класса В или F в зависимости от типоразмера двигателя. В отдельных случаях специальные насосы, например, циркуляционные насосы для систем отопления или погружные насосы для работы в тяжелых условиях охлаждения комплектуются электродвигатели с изоляцией класса Н.