1. 繞組絕緣的溫度對繞組壽命的影響

電機運轉(zhuǎn)中的能量損耗大部分在電機繞組內(nèi)部轉(zhuǎn)變成熱量，繞組中耐熱最差的是絕緣材料，當電機溫度不超過所用絕緣材料的最高允許溫度時，絕緣材料的壽命較長，可達20年以上；如果電機運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱量過負荷，繞組溫度超過絕緣材料的最高允許溫度，則絕緣材料將加速老化、變脆，會縮短絕緣材料的壽命，嚴重情況下，絕緣材料將碳化、變質(zhì)、失去絕緣性能，繞組燒毀。熱過負荷會破壞絕緣材料的性能，所以不允許電動機的工作溫度超過絕緣材料允許的極限溫度。溫度波動同樣對絕緣材料的使用壽命產(chǎn)生影響。所謂溫度波動：是指電動機處于冷狀態(tài)和熱狀態(tài)之間的溫差。當電動機受到交變負荷作用時，上述影響特別顯著。通常溫度波動會使導(dǎo)線、絕緣層和包扎件等有不同程度的膨脹變化，從而容易造成膠漆和松動，影響電動機的使用壽命。電機繞組不同等級絕緣材料對應(yīng)不同的允許最高溫度和允許溫升，其數(shù)值見表1。為保證電機繞組絕緣的壽命，考慮到電機所用材料性能的波動，電機設(shè)計時，通常設(shè)計溫升比實際使用時的允許溫升低10~20℃，來確保電機溫升合格。

表1  不同絕緣等級材料所允許的最高溫度和溫升

2．影響繞組壽命的因素和故障表現(xiàn)

電機繞組絕緣可分為主絕緣、匝間絕緣、相間絕緣和層間絕緣，其老化過程比較復(fù)雜。作為旋轉(zhuǎn)機械，繞組絕緣首先應(yīng)具有足夠的機械強度、耐磨性及彈性，同時保證電氣性能的穩(wěn)定。由于設(shè)計和工藝因素及使用時的運行環(huán)境的不同，失效的原因主要是氧化、磨損、疲勞、高溫、電應(yīng)力。

電機在使用運轉(zhuǎn)過程中，繞組絕緣損壞常造成線圈短路或斷路故障。老化、受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入和外力沖擊等均會對繞組造成傷害。大多數(shù)低壓中小型電機定子繞組故障都是由于暫態(tài)過程中匝間絕緣損壞引起。實踐證明，操作過電壓是電機繞組匝間絕緣損壞的主要原因，會使多匝線圈的匝絕緣上產(chǎn)生很高的電壓梯度，造成絕緣薄弱部位絕緣擊穿損壞，引起匝間故障，擊穿部位多在端接部分，尤其是彎曲部位和鼻端，通常電機繞組中的一個槽或相臨的兩個槽之間的一個點發(fā)生短路而燒壞。電機過載和缺相運行如果不能及時發(fā)現(xiàn)停機，會引發(fā)繞組短路故障，過載將燒壞整套繞組；缺相運行時，Y接電機將燒壞整套繞組的三分之二，△接電機將燒壞整套繞組的三分之一。電動機在運轉(zhuǎn)過程中，電流過大、電源電壓波動過大、機械碰傷和制造不良等均容易造成繞組絕緣損壞，使繞組發(fā)生短路故障。

3．繞組的一般壽命

一般情況下，一臺合格電機在正常的使用狀態(tài)下，能保證其繞組運行壽命冗余或高于其期望壽命。電機繞組壽命受外界條件影響較大，理想狀態(tài)下，電機繞組應(yīng)可靠地工作20年以上，一般正常情況下使用壽命在5~8年左右，使用保養(yǎng)較好的電機可達到10年以上，如果使用頻繁，環(huán)境條件惡劣，最低也應(yīng)在1年以上，這就是大部分廠家規(guī)定電機保修期一年的原因。