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什么是溫升測試
溫升測試標準
溫升試驗在電子、電器產品的安全標準如GB8898(IEC60065),GB4943(IEC60950)、GB4706(IEC60335)、GB7000(IEC60598)中都有明確的要求,其試驗方法主要有熱電偶法和電阻法。
參考:GB/T 2423.22,IEC 60068-2-14,EN 60068-2-14。
熱電偶法是將熱電偶粘貼在設備部件表面,通過溫度測量儀器設備部件表面的溫度來計算出溫升。 用熱電偶法測量溫升的影響因素時,應當提前考慮:熱電偶、溫度測量儀、膠黏劑、測試的環境條件、試驗工程師的操作水平等因素的影響,并將這些影響因素控制在最小。
溫升測試的目的
溫升測試條件和流程
測試條件
電壓:額定電壓的上限和下限或額定電壓范圍的上限和下限
頻率:額定頻率的上限和下限或額定頻率范圍的上限和下限負載:正常工作時的大負載或負載組合中的嚴重情況(輸入電流大的情況)。
環境:如做UL認證,可在常溫下進行測試。如做TUV認證,須在高的工作溫度下進行測試。
注:如果在常溫上進行此項測試,須考慮換算問題:測得的溫度加上高工作環境溫度與常溫之間的差值,即得到終的溫度。
熱電偶的位置:
所有關鍵性元器件。如在相同或類似的位置,可取其中的一個。
注:關鍵性元器件可參考本資料的第2章“安規元器件”。
測試流程
1、確定受測的元器件。
2、將熱電偶粘到受測的元器件上。注意熱電偶的位置,應是可能的發熱嚴重的地方。
3、開機,將輸入電壓調到額定電壓的上限或額定電壓范圍的上限,輸入頻率調到額定頻率的下限或額定頻率范圍的下限,輸出負載調到要求的大小。
4、讓受試設備持續工作,直至受試設備達到熱平衡。
5、記錄熱電偶的讀數。
注:如果熱電偶的讀數在30分鐘內的變化小于1℃,則可認為熱電偶達到了熱平衡。
溫升測試實例
電動機的額定溫升,是指在設計規定的環境溫度(十40℃)下,電動機繞組的最高允許溫升,它取決于繞組的絕緣等級。溫升取決于電動機運行中發熱情況和散熱情況。常根據溫升判斷電動機散熱是否正常。電動機溫度是指電動機各部分實際發熱溫度,它對電動機的絕緣材影響很大,溫度過高會使絕緣老化縮短電動機壽命,甚至導致絕緣破壞·為使絕緣不致老化和破壞,對電動機繞組等各部分溫度作了一不定期的限制,這個溫度限制就是電動機的允許溫度。
端子溫升測試
1. GB/T 14048.7、IEC 60947-7-1標準:將5個接線端子水平安裝在導軌上,并通過一根長1m 并且具有額定截面積的導線串聯起來,向上加載額定截面導線所要求的測試電流,記錄下中間端子的溫升數據。溫室20℃時,接線端子最大可容許溫升為45K。接著還要對接線端子進行電壓降測試。
2. GB/T13140、IEC60998、UL1059標準:測試過程本質上與上面相同,不同的只是導線的長度。如果≤16AWG,長度是18英寸(0.46m);如果≥14AWG,長度是48英寸(1.22 m)。將3個接線端子水平相鄰安裝,測量時的環境溫度為25℃,容許的最大溫升30K,盡可能接近接線位測量。
溫升試驗判定
元器件測得的溫度應在其額定的高工作溫度內。
溫度限值:下面是一些材料的溫度限值
絕緣材料的溫升要求:(絕緣材料包括:變壓器所有部件等,但熱塑材料除外)
正常時大溫度 異常時大溫度
A級材料 100℃ 150℃
E級材料 115℃ 165℃
B級材料 120℃ 175℃
F級材料 140℃ 190℃
H級材料 175℃ 210℃
如果用熱電偶測量繞組的溫升,上述的溫度限值應該減少10℃,另外,各認證機構可能會有些附加要求,如額外要求裕量等。