電機(jī)設(shè)計(jì)電機(jī)穩(wěn)定溫升的計(jì)算

1、7-3 電機(jī)穩(wěn)定溫升的計(jì)算一、 電機(jī)中的溫度分布在電機(jī)的溫升計(jì)算中，主要是計(jì)算繞組和鐵心的溫升。這些部件既是導(dǎo)熱介質(zhì)，其中又有分布熱源，它們的溫度一般來在空間上總是按一定規(guī)律呈曲線分布，出現(xiàn)了最高溫升和平均溫升之分。平均溫升與最高溫升之間是有一定的規(guī)律性聯(lián)系的，因而也可用平均溫升來衡量電機(jī)的發(fā)熱情況。（一） 采用對稱徑向通風(fēng)系統(tǒng)的電機(jī)中定子繞組沿軸向的溫度分布由于兩端散熱對繞組的冷卻顯著，溫度低；中間部分冷卻差，溫度高（二） 采用軸向通風(fēng)系統(tǒng)或混合式通風(fēng)系統(tǒng)電機(jī)中定子繞組沿軸向的溫度分布 鐵心 徑向通風(fēng)溝 空氣繞組熱量 端部 空氣 繞組鐵心表面 軸向通風(fēng)道 空氣（三） 表面冷卻的封閉式（交流）

2、電機(jī)中定子繞組溫度沿軸向的分布繞組熱量 鐵心 機(jī)座 空氣 端部散熱能力差（四） 勵磁繞組中的溫度分布勵磁繞組 銅損耗 熱量 沿著厚度方向傳導(dǎo)表面 散熱 空氣（五） 鐵心疊片組中的溫度分布 二、 用熱路法計(jì)算電機(jī)的平均溫升1、 假設(shè)：繞組銅和鐵的熱導(dǎo)率為無窮大，即銅和鐵是等溫體，且它們的的等于平均溫度。2、 繞組和鐵心平均溫升的計(jì)算 采用熱路法計(jì)算 在上面假設(shè)的前提下，外冷式電機(jī)中的溫度降將集中在繞組絕緣和有關(guān)散熱表面處作為冷卻介質(zhì)的流體層中。因?yàn)榻^緣和冷卻介質(zhì)本身都沒有熱源，因此可以用熱路法進(jìn)行計(jì)算。 目的：計(jì)算絕緣內(nèi)溫度降、計(jì)算散熱表面處冷卻介質(zhì)溫度降，以計(jì)算繞組和鐵心的平均溫升。 二源熱路

3、法：定轉(zhuǎn)子積各自組成獨(dú)立的二個熱源熱路 以采用空氣冷卻徑向通風(fēng)系統(tǒng)的交流電機(jī)定子為例來說明。1） 熱路：熱阻： 熱源：定子繞組中銅耗產(chǎn)生的熱量； 鐵心損耗所產(chǎn)生的熱量。2） 熱路圖3） 列方程銅的溫升、鐵的溫升節(jié)點(diǎn)a: 流進(jìn)節(jié)點(diǎn)熱量 = 流出節(jié)點(diǎn)的熱量流入節(jié)點(diǎn)的熱量 = 流出節(jié)點(diǎn)熱量： 節(jié)點(diǎn)b: 流入節(jié)點(diǎn)的熱量 = 流出節(jié)點(diǎn)的熱量：列方程：解方程： 4）熱阻的計(jì)算a、 定子繞組銅和鐵心之間的絕緣熱阻b、 繞組端部銅和空氣之間熱阻 繞組端部的散熱面積或?qū)崦娣e不易確切計(jì)算，一般認(rèn)為端部絕緣的導(dǎo)熱面積和端部的表面散熱面積相同，因此上二式中面積都用計(jì)算。在通風(fēng)情況良好時，可取c、 徑向通風(fēng)道中繞組部分和空氣之間的熱阻的計(jì)算 d、 鐵心徑向通風(fēng)道內(nèi)外圓表面對空氣的表面散熱熱阻計(jì)算 三源熱路法在表面冷卻的封閉式感應(yīng)電機(jī)中，定子鐵心、定子繞組銅和轉(zhuǎn)子構(gòu)成了有三個熱源的熱路。三、 用簡化法計(jì)算電機(jī)的平均溫升 用熱路法計(jì)算溫升熱阻散熱系數(shù) 與有關(guān)通風(fēng)計(jì)算但風(fēng)量分布與散熱系數(shù)都不易精確計(jì)算簡化法1、 假設(shè)： 全部鐵心損耗及有效部分銅耗只通過定子（或轉(zhuǎn)子）圓柱形冷卻表面散熱； 電樞繞組銅的有效部分和端接部分之間無熱的交換。2、 簡化熱路圖：3、 計(jì)算溫升節(jié)點(diǎn)b： 鐵的溫升： 銅鐵之間溫度差： 銅的溫升