日期:2021-07-06 08:06 瀏覽次數(shù):0
繞組溫升是電機(jī)產(chǎn)品的重要性能指標(biāo)。在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,電機(jī)的任何一個(gè)零件和部件都會(huì)產(chǎn)生不同程度的溫升,但是產(chǎn)生的溫升是有很大差別的,不同的零件對(duì)溫升有不同的耐受力。
從電機(jī)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析,無(wú)論是定子繞組還是轉(zhuǎn)子繞組,其物理位置都位于電機(jī)最里面的范圍,屬于電機(jī)產(chǎn)生熱量集中的部位;根據(jù)熱傳導(dǎo)原理的分析,電機(jī)繞組的熱路徑較長(zhǎng),不同的介質(zhì)通過(guò),使得耐溫性差的繞組面臨更嚴(yán)峻的問(wèn)題。不言而喻,繞組溫升應(yīng)該作為電機(jī)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
電機(jī)的溫升主要取決于其電磁負(fù)載和通風(fēng)散熱結(jié)構(gòu),當(dāng)然也包括電機(jī)制造過(guò)程中的工藝水平和質(zhì)量控制水平。
對(duì)于風(fēng)冷電機(jī),電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中繞組和鐵芯產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)從發(fā)熱體內(nèi)部傳遞到與空氣接觸的外表面,然后通過(guò)熱輻射和熱對(duì)流的方式散發(fā)到空氣中。
當(dāng)電機(jī)散發(fā)的熱量與周?chē)h(huán)境帶走的熱量平衡時(shí),電機(jī)繞組的溫度會(huì)趨于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),此時(shí)繞組的溫升會(huì)達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的值。
在電機(jī)繞組的傳熱過(guò)程中,必然會(huì)涉及到不同的材料。相對(duì)來(lái)說(shuō),鐵和銅都有比較強(qiáng)的傳熱能力。不可避免的是,繞組中的絕緣材料和空氣的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)小于銅和鐵,而靜止空氣的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)小于絕緣材料。因此,在電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須面對(duì)這些因素。
01絕緣工藝對(duì)電機(jī)溫升的影響
在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)絕緣進(jìn)行減薄,使繞組具有合適的槽滿(mǎn)率,電機(jī)制造過(guò)程中的浸泡干燥過(guò)程對(duì)電機(jī)的溫升影響很大。VPI是生產(chǎn)和加工電機(jī)繞組的關(guān)鍵技術(shù)。真空壓力浸漬可以很大程度上減小繞組中的氣隙,改善電機(jī)的散熱條件。在浸漬干燥過(guò)程中,絕緣漆的粘度和浸漬干燥工藝對(duì)最終效果有很大影響。
02零部件配合對(duì)電機(jī)溫升的影響
對(duì)于定子繞組,影響電機(jī)繞組溫度的另一個(gè)重要因素是定子鐵芯與電機(jī)底座的匹配效果。對(duì)于很多小型電機(jī)來(lái)說(shuō),鑄坯比較薄,加工工藝不合適導(dǎo)致電機(jī)底座與鐵芯的配合氣缸變形,定子壓入電機(jī)底座后會(huì)出現(xiàn)異常氣隙,明顯不利于電機(jī)散熱。
對(duì)于不同系列的電機(jī),由于運(yùn)行環(huán)境和電機(jī)設(shè)計(jì)本身的特點(diǎn),許多電機(jī)需要增加通風(fēng)冷卻系統(tǒng)來(lái)控制電機(jī)的溫升。比如IP23電機(jī)沒(méi)有風(fēng)扇,而IP44及以上的電機(jī)需要增加外部風(fēng)扇和風(fēng)罩進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)降溫。相關(guān)的風(fēng)扇、罩和框架冷卻肋共同構(gòu)成了該電機(jī)的通風(fēng)和冷卻系統(tǒng)。
03環(huán)境因素對(duì)溫升的影響
除了電機(jī)本身的因素外,運(yùn)行環(huán)境對(duì)電機(jī)的溫升也有很大的影響,如相對(duì)封閉的環(huán)境、高原環(huán)境、潮濕環(huán)境等,對(duì)電機(jī)的散熱都有很大的影響,所以這類(lèi)問(wèn)題一定要考慮。
04什么是熱傳導(dǎo)?
熱傳導(dǎo)是在介質(zhì)中沒(méi)有宏觀運(yùn)動(dòng)時(shí)的一種傳熱現(xiàn)象,可以發(fā)生在固體、液體、氣體中,但嚴(yán)格來(lái)說(shuō),只有在固體中才是純熱傳導(dǎo),即使流體處于靜止?fàn)顟B(tài),由于溫度梯度引起的密度差也會(huì)發(fā)生自然對(duì)流,所以熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)在流體中同時(shí)發(fā)生。物體或系統(tǒng)的溫差是熱傳導(dǎo)的必要條件。換句話(huà)說(shuō),只要介質(zhì)內(nèi)部或介質(zhì)之間存在溫差,傳熱就一定會(huì)發(fā)生。熱傳導(dǎo)率取決于