日期：2022-06-08 09:02 瀏覽次數(shù)：0
在現(xiàn)代，所有電機都采用更高的電磁負載來提高材料的利用率，單個電機的容量日益增加。因此，有必要對電機的冷卻系統(tǒng)進行改進，以提高其散熱能力。除了一些小型或特殊的電機，大多數(shù)電機都使用風扇來迫使氣流冷卻電機。
電機冷卻系統(tǒng)發(fā)展綜述
早在1928年，用于提高電網(wǎng)功率因數(shù)的同步調(diào)制器就成功地用氫氣作為冷卻介質(zhì)。實驗表明，由于減少了氣體的機械摩擦損失，提高了散熱能力，氫冷卻后同尺寸電機的容量和效率可提高20~25%以上。此后，汽輪發(fā)電機氫冷技術(shù)在二十多年間迅速普及。20世紀50年代以后，大容量電機，特別是汽輪發(fā)電機采用了內(nèi)冷系統(tǒng)。所謂的內(nèi)部冷卻是指導體中產(chǎn)生的熱量直接傳遞給冷卻介質(zhì)，而不需要絕緣。起初，氫被廣泛用作內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)。后來，為了進一步提高冷卻能力，使用液體(水或油)作為冷卻介質(zhì)。
1955年，英國馬尾電氣公司首次完成了一臺容量為3萬千瓦的汽輪發(fā)電機，定子采用水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子一般采用氫冷。效果良好，其電負荷比風冷高4~5倍，但繞組溫升未超過允許值。我國廣大電氣工程師在定子和轉(zhuǎn)子繞組采用水內(nèi)冷的雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機的研究和制造方面取得了顯著成就。目前，除了對現(xiàn)有冷卻方法的進一步研究之外，世界各國還在研究和開發(fā)各種新的冷卻方法，包括使用低溫超導技術(shù)。
根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，方便對電機冷卻系統(tǒng)進行劃分。目前，以空氣為冷卻介質(zhì)的風冷系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電機制造中。今天沈女士主要和大家談?wù)勶L冷系統(tǒng)。
電機空氣冷卻系統(tǒng)
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低;其缺點是空氣冷卻效果差，高速電機帶來的摩擦損失大。風冷通風系統(tǒng)有許多結(jié)構(gòu)類型?，F(xiàn)在，從以下幾個方面說明它的基本特征：
開路冷卻(或自由循環(huán))或閉路冷卻(或封閉循環(huán))
開路冷卻電機，冷卻空氣被吸入電機周圍，通過電機，然后返回周圍環(huán)境。閉路冷卻電機，其主冷卻介質(zhì)通過電機沿閉路循環(huán);主冷卻介質(zhì)中的熱量通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件或冷卻器傳遞到第二冷卻介質(zhì)。
徑向、軸向和混合式通風系統(tǒng)
根據(jù)冷卻空氣在電機中流動的方向，空氣冷卻系統(tǒng)可分為徑向、軸向和混合(徑向和軸向)類型。徑向通風系統(tǒng)之所以被廣泛使用，是因為它便于利用能在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生風壓的部件(如風道葉片、磁極等)的吹風作用。).軸向通風系統(tǒng)便于安裝直徑較大的風機，增加通風。主要缺點是沿軸向冷卻不均勻，不方便利用部件對轉(zhuǎn)子的吹氣作用。軸向通風系統(tǒng)在國內(nèi)一般只用于中小型DC電機。事實上，所謂的徑向或軸向通風系統(tǒng)只是電機中冷卻介質(zhì)冷卻效果的主要方面。純徑向或軸向通風系統(tǒng)比較少見。
混合通風系統(tǒng)既有軸向通道，也有徑向通道，但它通常強調(diào)一個通道。大型DC電機是以軸向為主要部件的混合動力系統(tǒng)，一些汽輪發(fā)電機廣泛采用徑向為主要部件。
吸入式和壓入式
根據(jù)冷卻空氣是先經(jīng)過電機的加熱部分，再經(jīng)過風扇，還是反過來，風冷系統(tǒng)可以分為吸入型和壓力型。由于吸入式冷空氣首先與電機的發(fā)熱部分接觸，可以使用直徑較大的風扇，壓入的冷卻空氣首先通過風扇，被風扇的損耗加熱，然后與電機的發(fā)熱部分接觸(在高速電機中，風扇損壞。
耗引起的空氣溫升可達5℃左右)，因此吸入式的冷卻能力較高。
直流電機中，風扇多裝在非換向器端，如采用壓入式冷卻系統(tǒng)可避免電刷磨損的炭粉進入電機，但這時大部分風量經(jīng)由定子極間空間吹過，而吹拂轉(zhuǎn)子的風量較少，致使損耗較多的轉(zhuǎn)子散熱困難，這時要采取適當措施，如充分依靠電樞鐵心的風道片和繞組端部的鼓風作用來散熱。
●外冷與內(nèi)冷
采用空氣冷卻的系統(tǒng)一般都采用外冷或所謂表面冷卻方式，但為了提高冷卻能力，也有采用內(nèi)冷方式的，例如水輪發(fā)電機的勵磁繞組，可采用空氣內(nèi)冷。國外在容量不大的汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組上也用過空氣內(nèi)冷。但內(nèi)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，且對冷卻氣體要求十分干凈，因此目前還很少在采用空氣作為冷卻介質(zhì)的電機中使用。
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