Kalkulačka teplotných limitov komponentov
Výpočet prípustných prevádzkových teplôt pre komponenty zariadenia
Parametre výpočtu
Na základe normy ISO 13381-1 a pokynov výrobcu zariadení
Teplotné limity
—
—
—
—
Klasifikácia teplotných zón:
Ako funguje kalkulačka
Referenčné štandardy
Medzinárodné normy:
- ISO 13381-1 – Monitorovanie stavu a diagnostika strojov – Prognostika
- IEC 60034-1 – Točivé elektrické stroje – Menovité hodnoty a výkon
- IEEE 112 – Štandardný skúšobný postup pre viacfázové asynchrónne motory
- ISO 281 – Valivé ložiská – Dynamické únosnosti a trvanlivosť
- API 670 – Systémy ochrany strojov (monitorovanie teploty)
Výpočet nárastu teploty
Zvýšenie teploty nad teplotu okolia sa vypočíta na základe:
- Generovanie tepla komponentmi
- Účinnosť chladenia
- Pracovný cyklus a faktor zaťaženia
- Podmienky prostredia
Štandardné teplotné limity
Typické maximálne teploty pre bežné komponenty:
- Guľkové ložiská: 100 – 120 °C (212 – 248 °F)
- Valivé ložiská: 110 – 130 °C (230 – 266 °F)
- Trieda motora F: Teplota 155 °C (311 °F)
- Hydraulický olej: 60 – 80 °C (140 – 176 °F)
- Prevodový olej: 80 – 90 °C (176 – 194 °F)
Zníženie výkonu v dôsledku nadmorskej výšky
Teplotné limity sa musia vo vysokých nadmorských výškach znížiť:
- 0 – 1 000 m: Bez zníženia výkonu
- 1000 – 2000 m: -5 °C na 1000 m
- 2000 – 4000 m: -10 °C na 1000 m
- > 4000 m: Vyžaduje sa osobitná pozornosť
Triedy izolácie motora
Trieda | Maximálna teplota | Typický nárast | Horúce miesto |
---|---|---|---|
A | 105 °C | 60 °C | +5°C |
B | 130 °C | 80 °C | +10°C |
F | 155 °C | 105 °C | +10°C |
H | 180 °C | 125 °C | +15°C |
Teplotné účinky
- Životnosť ložiska: Polovice na každých 15 °C nad menovitou teplotou
- Životnosť motora: Polovice na každých 10 °C nad menovitou teplotou
- Životnosť oleja: Polovice na každých 8 – 10 °C nárastu
- Životnosť tuleňov: Výrazne znížené nad limity
Najlepšie postupy
- Meranie teploty na viacerých miestach
- Zvážte maximálne a priemerné teploty
- Zohľadnite sezónne výkyvy
- Monitorujte trend namiesto absolútnych hodnôt
- Zabezpečte správne vetranie a chladenie
- Pravidelne čistite chladiace rebrá a filtre
Príklady použitia a sprievodca výberom hodnoty
Príklad 1: Priemyselný motor
Scenár: 75 kW motor v horúcom prostredí továrne
- Komponent: Vinutia motora
- Trieda izolácie: 155 °C
- Okolie: 40 °C
- Nadmorská výška: 500 m
- Povinnosť: Nepretržitý
- Chladenie: Nútený vzduch (TEFC)
- Výsledok: Max.: 145 °C, Alarm: 116 °C
- Normálna prevádzka: očakávaná teplota 90 – 110 °C
Príklad 2: Ložiská prevodovky
Scenár: Valivé ložiská vysokorýchlostnej prevodovky
- Komponent: Valivé ložiská
- Izolácia: Neuplatňuje sa
- Okolie: 25 °C
- Nadmorská výška: 0 m (hladina mora)
- Povinnosť: Prerušované
- Chladenie: Chladenie olejom
- Výsledok: Max.: 120 °C, Alarm: 96 °C
- Dobrá prax: Uchovávajte pri teplote do 85 °C
Príklad 3: Hydraulický systém
Scenár: Mobilná hydraulická pohonná jednotka
- Komponent: Hydraulický olej
- Izolácia: Neuplatňuje sa
- Okolie: 35 °C (leto)
- Nadmorská výška: 1500 m
- Povinnosť: Prerušované
- Chladenie: Vzduchový chladič oleja
- Výsledok: Max.: 75 °C, Alarm: 60 °C
- Kritické: Olej sa rýchlo rozkladá pri teplote > 80 °C
Ako si vybrať hodnoty
Výber typu komponentu
- Ložiská:
- Lopta: Štandardná prevádzka, mierne teploty
- Valec: Vysoko odolný, vyššie teploty v poriadku
- Puzdro: Olejový film citlivý na teplotu
- Motory:
- Vinutia: Vnútorná teplota horúceho miesta
- Povrch: Teplota krytu/rámu
- Ložiská: Skontrolujte samostatne
- Tekutiny:
- Hydraulické: typické max. 60 – 80 °C
- Prevodový olej: typicky max. 80 – 90 °C
- Chladiace kvapaliny: Závisí od systému
Sprievodca triedami izolácie
- Trieda A (105 °C): Staršie motory, obmedzená životnosť
- Trieda B (130 °C): Štandardné priemyselné
- Trieda F (155 °C): Najbežnejšie dnes
- Trieda H (180 °C): Ťažké podmienky, špeciálne aplikácie
- Poznámka: Motory často používajú izoláciu triedy F so stúpaním triedy B
Teplota okolia
- Vnútorné priemyselné priestory: Typická teplota 25 – 40 °C
- Vonkajšia teplota: Rozsah -20 až +40 °C
- Tropické/púštne: Do 50 °C
- Arktída: Až do -40 °C
- Použite najhorší prípad: Očakávaný najteplejší ambient
Typ chladenia Náraz
- Prirodzená konvekcia:
- Obmedzený chladiaci výkon
- Citlivé na upchatie
- Znížiť o 10-20%
- Nútený vzduch:
- Štandard pre motory
- Skontrolujte činnosť ventilátora
- Pravidelne čistite filtre
- Chladenie vodou/olejom:
- Najúčinnejšie
- Sledujte teplotu chladiacej kvapaliny
- Skontrolujte prietoky
Body merania teploty
- Motory: Vinuté odporové snímače teploty, ložiskové telesá, povrchové
- Ložiská: Vonkajší krúžok, puzdro, odtok oleja
- Prevodovky: Olejová vaňa, ložiskové plochy, teleso
- Čerpadlá: Ložiskové telesá, tesniace oblasti, puzdrá
- Osvedčený postup: Trend všetkých bodov, alarm na najhorúcejšom
📘 Kompletný sprievodca: Kalkulačka teplotných limitov
🎯 Čo robí táto kalkulačka
Určuje prípustné teplotné limity pre komponenty zariadení: ložiská, motory, hydraulické systémy.
Zohľadňuje prevádzkové podmienky, chladenie a vplyvy nadmorskej výšky podľa noriem IEC 60034-1 a IEEE 112.
💼 Kľúčové aplikácie
- Monitorovanie ložísk: Teplomer ukazuje na ložiskovom telese 95 °C. Limit: 110 °C. Hodnotenie: 86% – varovná zóna. Skontrolujte mazanie.
- Ochrana motora: Motor s výkonom 160 kW, izolácia triedy F. Teplota vinutia (RTD): 142 °C. Limit: 155 °C. Normálne, tolerancia 13 °C.
- Vysoká nadmorská výška: Zariadenie vo výške 2500 m. Hustota vzduchu nižšia o 24%. Teploty stúpajú o 10 – 12 °C. Riešenie: zníženie limitov alebo nútené chladenie.
- Hydraulický systém: Teplota oleja: 78 °C. Limit: 70 °C. Prehriatie 8 °C. Skontrolujte kapacitu chladiča.
Triedy izolácie (IEC 60034-1):
- Trieda B: 130 °C (starý štandard)
- Trieda F: 155 °C (moderný štandard)
- Trieda H: 180 °C (vysoké zaťaženie)
Základné pravidlo: Životnosť izolácie sa zdvojnásobí pri každom znížení prevádzkovej teploty o 10 °C.
⚠️ Kritické faktory
- Nadmorská výška > 1000 m vyžaduje zníženie výkonu: -3 – 5 °C alebo -31 TP3T na 1000 m
- Zlé mazanie môže zdvojnásobiť teplotu ložísk
- Zablokované chladiace kanály spôsobujú nárast teploty o 30 – 50 °C
- Preťaženie 10% zvyšuje teplotu o 15-20°C