引言

在日常工作中，工程师经常会收到现场技术人员关于电机日常维护的一类问题：“电机温度很高”。当被问及有多热时，答案通常是：“我的手放不上，热死了！”。

虽然每个人的痛阈不同，但我们人体在接触物体时所能忍受的温度范围通常是60~65。所以电机的实际绕组温度应该很高。电机的绕组温度由环境温度和工作温升决定。对于绝缘等级为F的电机，高绕组温度为155。如果电机温度因电机正常运行而升高，这是正常的温升现象。但是除了正常的温升，电机温度也会因为非正常使用而出现真正的异常。确保电机绕组温度在允许范围内是电机可靠运行的重要因素之一。因此，深入了解和分析影响电机绕组温度的各种因素，将会更好地解决异常过热引起的电机故障。这在《电机常见故障分析_电机过热故障》一文中有详细介绍。

01.概述

电机是一种能量转换机构。在能量转换的过程中，不可避免的会产生一些损耗，而这些损耗大部分会变成热量，导致电机温度升高。过高的温度会缩短某些电机部件的寿命，终导致故障。电机在设计时，会综合考虑电机的发热量和散热方式，保证电机正常运行时的温度在一定范围内，从而保证电机主要部件的设计寿命。

但电机在实际运行时，有些情况下温度会过高。绕组和轴承过热是常见的，这也是电机绕组和轴承失效的重要因素。

:左图绕组过热故障，右图轴承过热故障

绕组发热是影响绕组绝缘寿命的主要因素。从图3可以看出电机绕组温度与绝缘寿命的关系。温度上升10度，绕组的绝缘寿命大约减半。

同时，过高的温度还会降低金属的强度和硬度，以及润滑脂的特性，加速密封件的老化。

因此，了解电机温升的原因可以帮助我们纠正存在的问题，延长电机绕组和轴承的使用寿命。

02.电机绕组过热常见原因

电机过载

过载是电机过热故障的常见原因。即过载和过电流会导致绕组的铜损和发热量增加，从而使绕组温度升高。

电机过载通常由以下两个方面引起：

选择不当(小马拉大车)

外部负载变化并超过允许的额定负载。

通常电机设计的佳效率运行点接近额定负载的75%左右，选型时应考虑这一点，使电机的绕组温度相对较低，实际运行时能耗小。

在一些客户的应用中，电机负载率非常高，接近满负荷运行。这样电机绕组的温升就接近上限了。一旦环境温度高或散热条件差，电机绕组和外壳的温度就会很高。

环境及通风不良

环境太高了。

冷却回路堵塞，通风不畅，冷却风量不足(如左图)。

自冷风扇电机调速时，长时间低速大扭矩运行，冷却风量不足(如右图)。

独立风扇故障停机

在电机安装处或电机通风口处，无法保证冷空气的有效进入和热空气的排出。

电源电压影响

电源三相电压不平衡会导致更大的电流不平衡，电流的负序分量会使定子损耗增加，所以定子绕组的温升比在平衡电压下运行时要高。

当电源过低时，在提供相同机械功率的情况下，所需电流会增加，从而使电机的温升增加。

谐波电流an

电机绕组设计，如槽填充率低，绕组散热差。

铁芯绝缘损坏，涡流损耗增加，应导致电机温升增加。

03.电机轴承过热

轴承是电机的重要部件。其主要作用是支撑转子，减少转子转动时的摩擦，保证转动精度。过热引起的轴承故障在电机轴承故障中占很大比例。主要原因是：

轴的承载能力异常(如皮带轮或联轴器安装调整不当造成径向力或轴向力过大)，破坏润滑，加重磨损，导致轴承过热；(如图：轴承过载导致风扇融化；润滑故障，轴承散架)

轴承润滑不足和磨损增加导致轴承过热。

轴承润滑过度，散热不好，导致轴承过热。

轴承被电流腐蚀，润滑脂碳化发黑，润滑性能降低，磨损加剧，轴承温度升高。

轴承外圈或内圈松动，运转套摩擦，温度升高

高速运转超过设计工况，轴承温度升高。

轴承质量问题

04.结论

电机的工作温度越高，预期寿命越短。因此，应尽可能采取各种措施来保证或降低电机的运行温度，以提高电机的寿命和可靠性。

同时，对于大中型或重要的电机，绕组和轴承可以安装温度传感器，监测实际温度，进行预警，保护电机不被过热损坏。