第十章_電機(jī)的發(fā)熱和冷卻

1、第十章第十章 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻電機(jī)的發(fā)熱和冷卻10.1 電機(jī)的溫升和溫升限度10.2 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻10.3 電機(jī)的冷卻方式河南城建學(xué)院河南城建學(xué)院 旋轉(zhuǎn)電機(jī)在能量轉(zhuǎn)換過程中，其內(nèi)部將同時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電機(jī)在能量轉(zhuǎn)換過程中，其內(nèi)部將同時(shí)產(chǎn)生損耗。損耗。1、損耗的影響，、損耗的影響，（1）電機(jī)的效率和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；）電機(jī)的效率和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；（2）由于損耗的能量最終均轉(zhuǎn)化為熱能，使電機(jī)各）由于損耗的能量最終均轉(zhuǎn)化為熱能，使電機(jī)各部分的溫度升高，這將影響到所用絕緣材料的使用壽部分的溫度升高，這將影響到所用絕緣材料的使用壽命，并限制電機(jī)的輸出，嚴(yán)重的甚至可把電機(jī)燒毀。命，并限制電機(jī)的輸出，嚴(yán)重的甚至可把

2、電機(jī)燒毀。2、損耗減少方法、損耗減少方法（1）合理的設(shè)計(jì)減少電機(jī)的損耗；）合理的設(shè)計(jì)減少電機(jī)的損耗；（2）改善冷卻條件，使熱量有效地發(fā)散出去。）改善冷卻條件，使熱量有效地發(fā)散出去。第十章第十章 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻電機(jī)的發(fā)熱和冷卻 電機(jī)溫升是衡量電機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它表征電機(jī)溫升是衡量電機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它表征電機(jī)的內(nèi)部損耗，即表征電機(jī)發(fā)熱的物理量。電機(jī)內(nèi)電機(jī)的內(nèi)部損耗，即表征電機(jī)發(fā)熱的物理量。電機(jī)內(nèi)部耐熱性最差的部分就是絕緣材料。部耐熱性最差的部分就是絕緣材料。一、絕緣材料的等級一、絕緣材料的等級 電機(jī)中常用絕緣材料的耐熱等級和溫度限值如下電機(jī)中常用絕緣材料的耐熱等級和溫度限值如下表所示

3、。表所示。10.1 10.1 電機(jī)的溫升和溫升限度電機(jī)的溫升和溫升限度注意：注意：（1）當(dāng)絕緣處于極限工作溫度內(nèi)時(shí)，電機(jī)的使用壽）當(dāng)絕緣處于極限工作溫度內(nèi)時(shí)，電機(jī)的使用壽命可以長達(dá)命可以長達(dá)1520年；年；（2）如果高于表示的溫度連續(xù)運(yùn)行，電機(jī)的使用壽）如果高于表示的溫度連續(xù)運(yùn)行，電機(jī)的使用壽命將迅速下降。命將迅速下降。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，A級絕緣材料的工作溫度每上升級絕緣材料的工作溫度每上升8100，絕緣的壽命將縮短一半?，F(xiàn)代電機(jī)中應(yīng)用最多的是絕緣的壽命將縮短一半。現(xiàn)代電機(jī)中應(yīng)用最多的是E級和級和B級絕緣。級絕緣。二、電機(jī)各部分的允許溫升二、電機(jī)各部分的允許溫升1、電機(jī)溫升：電機(jī)溫度、電機(jī)溫升

4、：電機(jī)溫度t與周圍冷卻介質(zhì)的溫度與周圍冷卻介質(zhì)的溫度t0之之差，用差，用表示，即表示，即=t-t0。表示電機(jī)發(fā)熱及散熱情況的。表示電機(jī)發(fā)熱及散熱情況的是溫升，而不是溫度。是溫升，而不是溫度。2、溫升限度、溫升限度（1）當(dāng)電機(jī)所用的絕緣材料確定后，電機(jī)的最高允）當(dāng)電機(jī)所用的絕緣材料確定后，電機(jī)的最高允許溫度就確定了，此時(shí)溫升的限值就取決于冷卻介質(zhì)許溫度就確定了，此時(shí)溫升的限值就取決于冷卻介質(zhì)的溫度。一般電機(jī)中冷卻介質(zhì)是空氣，它的溫度隨地的溫度。一般電機(jī)中冷卻介質(zhì)是空氣，它的溫度隨地區(qū)及季節(jié)而不同，為了制造出能在全國各地全年都能區(qū)及季節(jié)而不同，為了制造出能在全國各地全年都能適適用的電機(jī)，并明確統(tǒng)一

5、的檢查標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：用的電機(jī)，并明確統(tǒng)一的檢查標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：冷卻空氣的溫度定為冷卻空氣的溫度定為40oC。在此環(huán)境溫度下，電機(jī)繞。在此環(huán)境溫度下，電機(jī)繞組的溫升限值：組的溫升限值：E級絕緣為級絕緣為75oC，B級絕緣為級絕緣為80oC。（2）電機(jī)運(yùn)行時(shí)，輸出功率越大，則電流和損耗越）電機(jī)運(yùn)行時(shí)，輸出功率越大，則電流和損耗越大，溫度越就越高，但最高溫度不得超過絕緣的最高大，溫度越就越高，但最高溫度不得超過絕緣的最高允許溫度。因此，電機(jī)容許的長期最大輸出功率（即允許溫度。因此，電機(jī)容許的長期最大輸出功率（即電機(jī)的容量或額定功率）受絕緣的最高允許溫度限制，電機(jī)的容量或額定功率）受絕緣的最

6、高允許溫度限制，或者說容量由絕緣的最高允許溫度所決定。電機(jī)或者說容量由絕緣的最高允許溫度所決定。電機(jī)銘牌上所表明的額定功率就是指在標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境溫度銘牌上所表明的額定功率就是指在標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境溫度（我國規(guī)定為（我國規(guī)定為40oC）和規(guī)定的工作方式下，其溫度不）和規(guī)定的工作方式下，其溫度不超過絕緣的最高允許溫度時(shí)的最大輸出功率。超過絕緣的最高允許溫度時(shí)的最大輸出功率。3、測量方法、測量方法 (1)溫度計(jì)法溫度計(jì)法 這種方法用溫度計(jì)直接測定溫度，最為這種方法用溫度計(jì)直接測定溫度，最為簡便。但溫度計(jì)只能觸及部件的表面，故測得的溫度簡便。但溫度計(jì)只能觸及部件的表面，故測得的溫度僅為部件表面溫度，而無法測出內(nèi)部

7、最熱點(diǎn)的溫度。僅為部件表面溫度，而無法測出內(nèi)部最熱點(diǎn)的溫度。因此，溫度計(jì)法測得的溫升限度要比其他方法規(guī)定得因此，溫度計(jì)法測得的溫升限度要比其他方法規(guī)定得稍低一些。稍低一些。(2)電阻法電阻法 這種方法是利用繞組發(fā)熱時(shí)電阻的變化來這種方法是利用繞組發(fā)熱時(shí)電阻的變化來測定其溫度。例如，若銅線繞組在冷態(tài)溫度測定其溫度。例如，若銅線繞組在冷態(tài)溫度to(通常為通常為室溫室溫)時(shí)的電阻為時(shí)的電阻為Ro，當(dāng)繞組溫度升高至熱態(tài)溫度，當(dāng)繞組溫度升高至熱態(tài)溫度t時(shí)，時(shí)，繞組的熱態(tài)電阻為繞組的熱態(tài)電阻為R，則根據(jù)，則根據(jù)R / R o =(234.5十十t)/(234.5十十to)即可求得繞組的熱態(tài)溫度。如繞組用的

8、是鋁線，式中即可求得繞組的熱態(tài)溫度。如繞組用的是鋁線，式中的常數(shù)的常數(shù)234.5改用改用245來代替來代替測出的溫度是整個(gè)繞組的平均溫度。測出的溫度是整個(gè)繞組的平均溫度。(3)埋置檢溫計(jì)法埋置檢溫計(jì)法 較大的電機(jī)，在裝配時(shí)常在預(yù)計(jì)有較大的電機(jī)，在裝配時(shí)常在預(yù)計(jì)有最高溫度的地方最高溫度的地方(例如槽內(nèi)上、下層之間或槽底例如槽內(nèi)上、下層之間或槽底)埋置埋置檢溫計(jì)。檢溫計(jì)有熱電偶和電阻溫度計(jì)兩種。電機(jī)運(yùn)檢溫計(jì)。檢溫計(jì)有熱電偶和電阻溫度計(jì)兩種。電機(jī)運(yùn)行時(shí)，通過測量熱電偶的電動勢或電阻溫度計(jì)的電阻，行時(shí)，通過測量熱電偶的電動勢或電阻溫度計(jì)的電阻，就可確定被測點(diǎn)的溫度。此法雖較復(fù)雜，但它可以測就可確定被測

9、點(diǎn)的溫度。此法雖較復(fù)雜，但它可以測得接近于電機(jī)內(nèi)部最熱點(diǎn)的溫度。得接近于電機(jī)內(nèi)部最熱點(diǎn)的溫度。 因此國標(biāo)中所規(guī)定的部件容許最高溫度，因測量因此國標(biāo)中所規(guī)定的部件容許最高溫度，因測量方法不同而不同。例如環(huán)境空氣溫度為方法不同而不同。例如環(huán)境空氣溫度為40oC時(shí)，采用時(shí)，采用B級絕緣的級絕緣的5000kW以下的交流電機(jī)的交流繞組，其溫以下的交流電機(jī)的交流繞組，其溫升限度規(guī)定為：電阻法升限度規(guī)定為：電阻法-80oC；檢溫計(jì)法；檢溫計(jì)法-90oC；加上；加上環(huán)境溫度后其值低于或等于環(huán)境溫度后其值低于或等于B級材料的容許工作溫度。級材料的容許工作溫度。 電動機(jī)的熱源來自電機(jī)內(nèi)部，即電流流過定子繞組電動機(jī)

10、的熱源來自電機(jī)內(nèi)部，即電流流過定子繞組時(shí)產(chǎn)生的銅損耗，在鐵芯內(nèi)當(dāng)磁通變化時(shí)所產(chǎn)生的鐵時(shí)產(chǎn)生的銅損耗，在鐵芯內(nèi)當(dāng)磁通變化時(shí)所產(chǎn)生的鐵損耗，軸承摩擦所產(chǎn)生的機(jī)械損耗及附加損耗。電機(jī)損耗，軸承摩擦所產(chǎn)生的機(jī)械損耗及附加損耗。電機(jī)產(chǎn)生的熱量，首先借傳導(dǎo)作用傳送到電機(jī)的外表面，產(chǎn)生的熱量，首先借傳導(dǎo)作用傳送到電機(jī)的外表面，然后借輻射和對流作用將熱量從電機(jī)外表面散發(fā)到周然后借輻射和對流作用將熱量從電機(jī)外表面散發(fā)到周圍冷卻介質(zhì)中去。圍冷卻介質(zhì)中去。1、電機(jī)內(nèi)熱量的傳導(dǎo)和散出、電機(jī)內(nèi)熱量的傳導(dǎo)和散出（1）熱阻：各種損耗形成不同的熱源，損耗轉(zhuǎn)化為）熱阻：各種損耗形成不同的熱源，損耗轉(zhuǎn)化為熱量后，將流過不同的材料

11、，由電機(jī)外表面散發(fā)至外熱量后，將流過不同的材料，由電機(jī)外表面散發(fā)至外面。面。10.2 10.2 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻電機(jī)的發(fā)熱和冷卻對于定子繞組產(chǎn)生的熱量，首先穿過絕緣層傳至鐵芯，對于定子繞組產(chǎn)生的熱量，首先穿過絕緣層傳至鐵芯，再由鐵芯傳至機(jī)殼。如同電流在導(dǎo)體中流過要遇到阻再由鐵芯傳至機(jī)殼。如同電流在導(dǎo)體中流過要遇到阻力一樣，熱量在電機(jī)內(nèi)部的傳導(dǎo)過程中也要遇到阻力，力一樣，熱量在電機(jī)內(nèi)部的傳導(dǎo)過程中也要遇到阻力，用用Rth表示。表示。Rth=l/A式中，式中，l為導(dǎo)熱體在熱流方向上的長度為導(dǎo)熱體在熱流方向上的長度(m)；A為垂直為垂直于熱流的導(dǎo)熱面積于熱流的導(dǎo)熱面積(m2);為導(dǎo)熱體的熱導(dǎo)車為導(dǎo)熱

12、體的熱導(dǎo)車(WmoC)。（2）提高散熱的措施）提高散熱的措施 由于不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差很大，一般金屬的由于不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)相差很大，一般金屬的導(dǎo)熱系數(shù)很大，絕緣材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小，空氣的導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)很大，絕緣材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小，空氣的導(dǎo)熱系數(shù)最小。因此要改善電機(jī)內(nèi)部的熱傳導(dǎo)過程、增熱系數(shù)最小。因此要改善電機(jī)內(nèi)部的熱傳導(dǎo)過程、增大導(dǎo)熱系數(shù)主要采取下面兩個(gè)措施：大導(dǎo)熱系數(shù)主要采取下面兩個(gè)措施：采用耐壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好的絕緣材料。在保證采用耐壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能好的絕緣材料。在保證絕緣強(qiáng)度的情況下，盡量減少絕緣層的厚度，以減少絕緣強(qiáng)度的情況下，盡量減少絕緣層的厚度，以減少絕緣層的熱阻。絕緣層的熱阻

13、。采用浸漆的方法來驅(qū)趕掉槽內(nèi)的空氣，即用漆來添采用浸漆的方法來驅(qū)趕掉槽內(nèi)的空氣，即用漆來添滿槽內(nèi)的所有空隙。繞組浸漆不僅可以改善導(dǎo)熱性能，滿槽內(nèi)的所有空隙。繞組浸漆不僅可以改善導(dǎo)熱性能，同時(shí)也增強(qiáng)了絕緣性能。此外繞組浸漆以后成為一個(gè)同時(shí)也增強(qiáng)了絕緣性能。此外繞組浸漆以后成為一個(gè)牢固的整體，牢固的整體， 機(jī)械性能也大為改善。機(jī)械性能也大為改善。2、電機(jī)的工作方式、電機(jī)的工作方式 電機(jī)工作時(shí)，其溫升不僅決定于負(fù)載的大小，而且電機(jī)工作時(shí)，其溫升不僅決定于負(fù)載的大小，而且與負(fù)載的持續(xù)時(shí)間有關(guān)系，同一臺電機(jī)，如果工作時(shí)與負(fù)載的持續(xù)時(shí)間有關(guān)系，同一臺電機(jī)，如果工作時(shí)間長短不同，則能夠承擔(dān)的負(fù)載功率也不同。

14、為了適間長短不同，則能夠承擔(dān)的負(fù)載功率也不同。為了適應(yīng)不同負(fù)載的需要，電機(jī)制造時(shí)，按負(fù)載持續(xù)時(shí)間的應(yīng)不同負(fù)載的需要，電機(jī)制造時(shí)，按負(fù)載持續(xù)時(shí)間的不同，把電機(jī)分成為三種工作方式或三種工作制。不同，把電機(jī)分成為三種工作方式或三種工作制。（1）連續(xù)（長期）工作制）連續(xù)（長期）工作制 電機(jī)連續(xù)工作時(shí)間長，其工作時(shí)間電機(jī)連續(xù)工作時(shí)間長，其工作時(shí)間ton (34)T，可達(dá)幾小時(shí)甚至幾十小時(shí)，因此電機(jī)溫升可達(dá)到穩(wěn)定可達(dá)幾小時(shí)甚至幾十小時(shí)，因此電機(jī)溫升可達(dá)到穩(wěn)定值。屬于此類工作制的生產(chǎn)機(jī)械有水泵、通風(fēng)機(jī)、造值。屬于此類工作制的生產(chǎn)機(jī)械有水泵、通風(fēng)機(jī)、造紙機(jī)、機(jī)床主軸等。紙機(jī)、機(jī)床主軸等。（2）短時(shí)工作制）短時(shí)

15、工作制 電機(jī)工作時(shí)間短，電機(jī)工作時(shí)間短，ton (34)T，電機(jī)的，電機(jī)的溫度足以降到和周圍環(huán)境溫度一樣，即溫升足以降到溫度足以降到和周圍環(huán)境溫度一樣，即溫升足以降到零。屬于此類工作制的生產(chǎn)機(jī)械有機(jī)床的輔助運(yùn)動，零。屬于此類工作制的生產(chǎn)機(jī)械有機(jī)床的輔助運(yùn)動，如水閘閘門的起閉機(jī)械等。如水閘閘門的起閉機(jī)械等。 電機(jī)在短時(shí)工作時(shí)，其容量往往只受過載能力和起電機(jī)在短時(shí)工作時(shí)，其容量往往只受過載能力和起動能力的限制，因此專門為短時(shí)工作制設(shè)計(jì)的電機(jī)，動能力的限制，因此專門為短時(shí)工作制設(shè)計(jì)的電機(jī)，其過載能力和起動轉(zhuǎn)矩都較大。我國生產(chǎn)的短時(shí)工作其過載能力和起動轉(zhuǎn)矩都較大。我國生產(chǎn)的短時(shí)工作制電機(jī)，其工作時(shí)間有

16、制電機(jī)，其工作時(shí)間有15min 、30min、60min、90min四種定額。四種定額。三、重復(fù)短時(shí)三、重復(fù)短時(shí)(斷續(xù)周期斷續(xù)周期)工作制工作制 重復(fù)短時(shí)工作制又稱為斷續(xù)周期工作制。其特點(diǎn)重復(fù)短時(shí)工作制又稱為斷續(xù)周期工作制。其特點(diǎn)是：工作和停止周期性地交替進(jìn)行，但工作時(shí)間和停是：工作和停止周期性地交替進(jìn)行，但工作時(shí)間和停止時(shí)間都較短，止時(shí)間都較短，ton(34)T，toff (34)T，且規(guī)定工，且規(guī)定工作周期作周期 。工作時(shí)溫升增加，但達(dá)不到穩(wěn)定值。工作時(shí)溫升增加，但達(dá)不到穩(wěn)定值 ；停止；停止時(shí)溫升下降，但降不到零。每個(gè)周期結(jié)束時(shí)的溫升都時(shí)溫升下降，但降不到零。每個(gè)周期結(jié)束時(shí)的溫升都比開始時(shí)

17、的溫升高，這樣經(jīng)過若干個(gè)周期后，就會出比開始時(shí)的溫升高，這樣經(jīng)過若干個(gè)周期后，就會出現(xiàn)一個(gè)周期內(nèi)溫升的增長和降落相等的情況，這時(shí)溫現(xiàn)一個(gè)周期內(nèi)溫升的增長和降落相等的情況，這時(shí)溫升就達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的波動狀態(tài)，即在最高溫升升就達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的波動狀態(tài)，即在最高溫升 與最低與最低溫升溫升 之間波動，平均溫升不變。屬于此類工作制的生之間波動，平均溫升不變。屬于此類工作制的生產(chǎn)機(jī)械有起重機(jī)、電梯、軋鋼輔助機(jī)械、某些自動機(jī)產(chǎn)機(jī)械有起重機(jī)、電梯、軋鋼輔助機(jī)械、某些自動機(jī)床的工作機(jī)構(gòu)等。床的工作機(jī)構(gòu)等。 在重復(fù)工作制中，額定負(fù)載時(shí)間與整個(gè)周期之比在重復(fù)工作制中，額定負(fù)載時(shí)間與整個(gè)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率。標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載

18、持續(xù)率為稱為負(fù)載持續(xù)率。標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載持續(xù)率為15%、25%、40%及及60%。每個(gè)周期為。每個(gè)周期為10min。 周期工作時(shí)，電機(jī)的發(fā)熱和冷卻過程是交錯(cuò)進(jìn)行的，周期工作時(shí)，電機(jī)的發(fā)熱和冷卻過程是交錯(cuò)進(jìn)行的，故它達(dá)到的溫升將比連續(xù)運(yùn)行時(shí)低，如圖。不論是周故它達(dá)到的溫升將比連續(xù)運(yùn)行時(shí)低，如圖。不論是周期工作定額的電機(jī)還是短時(shí)定額的電機(jī)，都不可按其期工作定額的電機(jī)還是短時(shí)定額的電機(jī)，都不可按其周期工作定額或短時(shí)工作定額作長期連續(xù)運(yùn)行，否則周期工作定額或短時(shí)工作定額作長期連續(xù)運(yùn)行，否則會使電機(jī)過熱而損壞。會使電機(jī)過熱而損壞。3、不同工作制電機(jī)的發(fā)熱和冷卻、不同工作制電機(jī)的發(fā)熱和冷卻(1)連續(xù)運(yùn)行時(shí)電機(jī)的

19、發(fā)熱和冷卻連續(xù)運(yùn)行時(shí)電機(jī)的發(fā)熱和冷卻 電機(jī)的溫升不僅取決干損耗的大小，而且與電機(jī)電機(jī)的溫升不僅取決干損耗的大小，而且與電機(jī)的運(yùn)行情況及其持續(xù)時(shí)間有關(guān)。的運(yùn)行情況及其持續(xù)時(shí)間有關(guān)。 實(shí)際電機(jī)是由許多物理性質(zhì)不同的部件組成、它實(shí)際電機(jī)是由許多物理性質(zhì)不同的部件組成、它們各有不同的熱導(dǎo)率。另外，電機(jī)中常有好幾個(gè)熱源，們各有不同的熱導(dǎo)率。另外，電機(jī)中常有好幾個(gè)熱源，使各部分同時(shí)發(fā)熱。因此，實(shí)際電機(jī)的發(fā)熱過程極為使各部分同時(shí)發(fā)熱。因此，實(shí)際電機(jī)的發(fā)熱過程極為復(fù)雜。為使問題簡化，通常把整個(gè)電機(jī)或電機(jī)的某一復(fù)雜。為使問題簡化，通常把整個(gè)電機(jī)或電機(jī)的某一部分作為均質(zhì)等溫固體來研究。所謂均質(zhì)等溫固體，部分作為均

20、質(zhì)等溫固體來研究。所謂均質(zhì)等溫固體，是指物體表面各點(diǎn)的散熱情況均相同，且內(nèi)部沒有溫是指物體表面各點(diǎn)的散熱情況均相同，且內(nèi)部沒有溫差即熱導(dǎo)率趨近于無窮大差即熱導(dǎo)率趨近于無窮大)的理想發(fā)熱體，內(nèi)此的理想發(fā)熱體，內(nèi)此得出的結(jié)論雖與實(shí)際情況不盡符合，但是實(shí)踐證明，得出的結(jié)論雖與實(shí)際情況不盡符合，但是實(shí)踐證明，在研究發(fā)熱的規(guī)律和估計(jì)穩(wěn)定溫升時(shí)，仍是可用。在研究發(fā)熱的規(guī)律和估計(jì)穩(wěn)定溫升時(shí)，仍是可用。Qdt=cGd+ +AAdtdt在發(fā)熱過程中，在時(shí)間在發(fā)熱過程中，在時(shí)間dt內(nèi)，物體產(chǎn)生的熱量應(yīng)為內(nèi)，物體產(chǎn)生的熱量應(yīng)為Qd t；散出的熱量散出的熱量 Adt ；用用以提高自身溫升以提高自身溫升d 所需的所需的

21、熱量為熱量為 cGd 。結(jié)論：結(jié)論：（1）均質(zhì)等溫固體的發(fā)熱和冷卻曲線都是指數(shù)曲線。）均質(zhì)等溫固體的發(fā)熱和冷卻曲線都是指數(shù)曲線。（2）由于物體的穩(wěn)態(tài)溫升）由于物體的穩(wěn)態(tài)溫升QA，所以單位，所以單位時(shí)間內(nèi)物體內(nèi)部產(chǎn)生的熱量越大，穩(wěn)態(tài)溫升就越高，時(shí)間內(nèi)物體內(nèi)部產(chǎn)生的熱量越大，穩(wěn)態(tài)溫升就越高，表面的散熱能力越強(qiáng)，穩(wěn)態(tài)溫升就越低。散熱系數(shù)。表面的散熱能力越強(qiáng)，穩(wěn)態(tài)溫升就越低。散熱系數(shù)。是一個(gè)很復(fù)雜的系數(shù)，對不同的冷卻介質(zhì)和不同的是一個(gè)很復(fù)雜的系數(shù)，對不同的冷卻介質(zhì)和不同的氣流速度，氣流速度， 有不同的數(shù)值。有不同的數(shù)值。（3）發(fā)熱和冷卻的速度取決于發(fā)熱和冷卻時(shí)的時(shí)間）發(fā)熱和冷卻的速度取決于發(fā)熱和冷卻時(shí)

22、的時(shí)間常數(shù)常數(shù)T，TcG A 。物體的熱容量越大，時(shí)間常數(shù)。物體的熱容量越大，時(shí)間常數(shù)就越大，散熱能力越好，時(shí)間常數(shù)就越小。由于重量就越大，散熱能力越好，時(shí)間常數(shù)就越小。由于重量正比于線性尺寸的立方，而散熱面積正比于線性尺寸正比于線性尺寸的立方，而散熱面積正比于線性尺寸的平方，所以隨著電機(jī)尺寸和容量的增大，發(fā)熱和冷的平方，所以隨著電機(jī)尺寸和容量的增大，發(fā)熱和冷卻時(shí)間常數(shù)的數(shù)值將相應(yīng)增大。卻時(shí)間常數(shù)的數(shù)值將相應(yīng)增大。（4）無論是發(fā)熱還是冷卻，在最初階段，物體的溫）無論是發(fā)熱還是冷卻，在最初階段，物體的溫升總是上升或下降得較快，因此測溫要快，測溫的時(shí)升總是上升或下降得較快，因此測溫要快，測溫的時(shí)間

23、間隔要短，隨后時(shí)間間隔可逐步放長。間間隔要短，隨后時(shí)間間隔可逐步放長。三、短時(shí)運(yùn)行和周期運(yùn)行時(shí)電機(jī)的發(fā)熱和冷卻三、短時(shí)運(yùn)行和周期運(yùn)行時(shí)電機(jī)的發(fā)熱和冷卻 1、短時(shí)運(yùn)行、短時(shí)運(yùn)行 電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間很短，按照規(guī)定的機(jī)、電數(shù)據(jù)，電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間很短，按照規(guī)定的機(jī)、電數(shù)據(jù)，在未達(dá)到實(shí)際的穩(wěn)態(tài)溫度時(shí)即停機(jī)較長的時(shí)間；下一在未達(dá)到實(shí)際的穩(wěn)態(tài)溫度時(shí)即停機(jī)較長的時(shí)間；下一次起動時(shí)，電機(jī)各部分實(shí)際上均己冷卻到周圍介質(zhì)的次起動時(shí)，電機(jī)各部分實(shí)際上均己冷卻到周圍介質(zhì)的溫度。溫度。短時(shí)運(yùn)行時(shí)時(shí)限優(yōu)先采用短時(shí)運(yùn)行時(shí)時(shí)限優(yōu)先采用15、30、60及及90分鐘四種。分鐘四種。如果超過規(guī)定的時(shí)如果超過規(guī)定的時(shí)限，電機(jī)的溫升將超過容許

24、的溫升限度，使電機(jī)的壽限，電機(jī)的溫升將超過容許的溫升限度，使電機(jī)的壽命縮短，甚至被燒毀。命縮短，甚至被燒毀。2、周期運(yùn)行、周期運(yùn)行 按照規(guī)定的電機(jī)數(shù)據(jù)，電機(jī)長期運(yùn)行于一系列相按照規(guī)定的電機(jī)數(shù)據(jù)，電機(jī)長期運(yùn)行于一系列相同的工作周期，此周期包括一個(gè)恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間和同的工作周期，此周期包括一個(gè)恒定負(fù)載運(yùn)行時(shí)間和一個(gè)停機(jī)時(shí)間。負(fù)載時(shí)間與整個(gè)周期之比稱為負(fù)載持一個(gè)停機(jī)時(shí)間。負(fù)載時(shí)間與整個(gè)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率。國標(biāo)規(guī)定，每個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間為續(xù)率。國標(biāo)規(guī)定，每個(gè)周期的持續(xù)時(shí)間為10分鐘，負(fù)分鐘，負(fù)載持續(xù)率分為載持續(xù)率分為15、25、40及及60四種。四種。 周期運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的發(fā)熱和冷卻過程是交替進(jìn)行周期

25、運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的發(fā)熱和冷卻過程是交替進(jìn)行的。它和短時(shí)運(yùn)行一樣，這類電機(jī)不可按周期運(yùn)行時(shí)的。它和短時(shí)運(yùn)行一樣，這類電機(jī)不可按周期運(yùn)行時(shí)的恒定負(fù)載作連續(xù)運(yùn)行，否則臺使電機(jī)過熱而損壞。的恒定負(fù)載作連續(xù)運(yùn)行，否則臺使電機(jī)過熱而損壞。 電機(jī)的冷卻情況決定了電機(jī)的溫升，溫升又直接電機(jī)的冷卻情況決定了電機(jī)的溫升，溫升又直接影響電機(jī)的使用壽命和額定容量，由此可見，冷卻問影響電機(jī)的使用壽命和額定容量，由此可見，冷卻問題對電機(jī)具有重要意義。題對電機(jī)具有重要意義。1、電機(jī)的冷卻介質(zhì)、電機(jī)的冷卻介質(zhì) 指能夠直接或間接地把電機(jī)熱量帶走的物質(zhì)。如指能夠直接或間接地把電機(jī)熱量帶走的物質(zhì)。如空氣、氫氣、水和油等?？諝狻錃狻⑺?/p>

26、和油等。2、分類、分類（1）按冷卻介質(zhì)的不同，一般電機(jī)的冷卻可分為兩）按冷卻介質(zhì)的不同，一般電機(jī)的冷卻可分為兩類：氣體冷卻和液體冷卻。類：氣體冷卻和液體冷卻。10.3 10.3 電機(jī)的冷卻方式電機(jī)的冷卻方式 中小型電機(jī)一般都利用空氣來進(jìn)行通風(fēng)冷卻。按中小型電機(jī)一般都利用空氣來進(jìn)行通風(fēng)冷卻。按其冷卻方式可分為自然冷卻、自通風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫通風(fēng)其冷卻方式可分為自然冷卻、自通風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻以及管道通風(fēng)冷卻等數(shù)種方式。冷卻以及管道通風(fēng)冷卻等數(shù)種方式。自然冷卻自然冷卻 這種電機(jī)僅靠表面的輻射和空氣自然流動這種電機(jī)僅靠表面的輻射和空氣自然流動獲得冷卻，不裝任何專門的冷卻裝置，僅適用于幾百獲得冷卻，不裝任

27、何專門的冷卻裝置，僅適用于幾百瓦以下的小型電機(jī)。瓦以下的小型電機(jī)。自通風(fēng)冷卻自通風(fēng)冷卻 這種電機(jī)由本身所驅(qū)動的風(fēng)扇供給冷卻這種電機(jī)由本身所驅(qū)動的風(fēng)扇供給冷卻空氣，以冷卻發(fā)熱部件的表面和內(nèi)部?？諝?，以冷卻發(fā)熱部件的表面和內(nèi)部。強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻 這種電機(jī)的冷卻空氣是獨(dú)立驅(qū)動的風(fēng)這種電機(jī)的冷卻空氣是獨(dú)立驅(qū)動的風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)供給。其特點(diǎn)是可根據(jù)負(fù)載大小來調(diào)節(jié)風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)供給。其特點(diǎn)是可根據(jù)負(fù)載大小來調(diào)節(jié)風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以控制供給電機(jī)的風(fēng)量，從而減扇和鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以控制供給電機(jī)的風(fēng)量，從而減少低負(fù)載時(shí)的通風(fēng)損耗。少低負(fù)載時(shí)的通風(fēng)損耗。管道通風(fēng)冷卻管道通風(fēng)冷卻 這種電機(jī)的冷卻空氣經(jīng)過管道引入或這種電機(jī)的冷卻空氣經(jīng)過管道引入或排除。當(dāng)室內(nèi)空氣混濁，有棉毛、塵埃及其他粉末時(shí)，排除。當(dāng)室內(nèi)空氣混濁，有棉毛、塵埃及其他粉末時(shí)，采用管道通風(fēng)比較有利，這樣，可從室外吸取潔凈空采用管道通風(fēng)比較有利，這樣，可從室外吸取潔凈空氣來冷卻電機(jī)。氣來冷卻電機(jī)。（2）按冷卻結(jié)構(gòu)分類：表