第21章 電機(jī)的發(fā)熱和冷卻過程

第21章電機(jī)的發(fā)熱和冷卻過程

溫升：電機(jī)某零部件的溫度與周圍冷卻介質(zhì)的溫度之差稱為該零部件的溫升——符號(hào)θ

電機(jī)在運(yùn)行過程中都會(huì)產(chǎn)生損耗。危害：使電機(jī)發(fā)熱，溫度升高

影響到電機(jī)的運(yùn)行效率。

內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化。21．1電機(jī)的發(fā)熱和冷卻過程

一.電機(jī)內(nèi)部散熱

繞組和鐵心的損耗是電機(jī)熱源的主要因素。

熱量在電機(jī)內(nèi)部的傳導(dǎo)過程中也要受到阻力→熱阻熱阻反比于熱導(dǎo)率λ，熱導(dǎo)率λ大小取決采用的何種材料。二.電機(jī)的發(fā)熱過程

電機(jī)：繞組、鐵心、軸承等好幾個(gè)不同的熱源均質(zhì)等溫固體為物體內(nèi)部產(chǎn)生的熱量散發(fā)出的熱量為提高物體溫升所需的熱量a表示散熱系數(shù)，物體的溫差為1K時(shí)，每秒鐘內(nèi)在單位面積上所散出的熱量

A為物體表面的散熱面積；θ為物體的溫升（K）；c為物體的比熱，即物體溫升為1K時(shí)，每單位重量所需的熱量（J/（kg.K))G為物體的重量（kg）必是當(dāng)物體溫度升高了dθ度之后在物體內(nèi)部所需的熱量a表示散熱系數(shù)t無窮大時(shí)物體的穩(wěn)定后溫升發(fā)熱時(shí)間常數(shù)實(shí)際中t=4τθ＝0.9817t＝0時(shí)，溫升均質(zhì)等溫固體冷卻曲線是一條指數(shù)曲線

三.電機(jī)的冷卻過程21.2電機(jī)用絕緣材料和電機(jī)的定額

一.電機(jī)中常用絕緣材料及其容許的溫度限值

1.絕緣材料的等級(jí)

A級(jí)絕緣——最高容許工作溫度是105℃，采用浸漬處理過的有機(jī)材料，如紙、棉紗等。

E級(jí)絕緣——120℃，其材料聚酯薄膜、三醋酸纖維薄膜等。

B級(jí)絕緣——130℃，其材料主要采用云母紙、云母、玻璃纖維及石棉等材料或它們的組合物。

F級(jí)絕緣——155℃，其材料主要采用云母、玻璃纖維和合成樹脂作粘合劑或它們的組合物。

H級(jí)絕緣——180℃，其材料主要采用云母、石棉、玻璃纖維等物質(zhì)，再用硅有機(jī)漆作為粘合物而制成

2.電機(jī)的溫升限度影響絕緣材料壽命的因素是溫度而不是溫升，表示電機(jī)發(fā)熱及散熱情況的是溫升，而不是溫度。

二.電機(jī)的定額1．連續(xù)運(yùn)行定額2．短時(shí)運(yùn)行定額3．周期運(yùn)行定額

21．3電機(jī)的冷卻方式簡(jiǎn)述

一.中小型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)冷卻

1.自冷式。

2.自扇冷式。軸向通風(fēng)系統(tǒng)和徑向通風(fēng)系統(tǒng)

3.他扇冷式。

二.大型發(fā)電機(jī)冷卻單機(jī)容量越大，則單位容量成本下降.a.增大線性尺寸同時(shí)會(huì)增大損耗(損耗是與線性尺寸的三次方成正比).b.增加磁負(fù)荷，受到磁路飽和的限制。提高單機(jī)容量的主要措施就在于增加線負(fù)荷了。1.電機(jī)的冷卻方式

空氣冷卻：氫氣冷卻：液冷：蒸發(fā)冷卻：2.發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)

指發(fā)電機(jī)定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、定子鐵芯冷卻，

冷卻方式有：水－氫－氫，水－水－空三、變壓器冷卻系統(tǒng)1.油浸自冷式