《航空電機(jī)學(xué)》課件第18章 航空電機(jī)的發(fā)熱與冷卻

1、 航空電機(jī)的發(fā)熱與冷卻第 十 八 章正確選擇電動(dòng)機(jī)的意義電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)機(jī)械TnTL 電動(dòng)機(jī)選擇要合理，主要選擇其功率PN；其次U,等。 如果PN太小，電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于過載下運(yùn)行，發(fā)熱嚴(yán)重，會(huì)損壞。 如果PN太大，電動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于輕載下運(yùn)行，投資大，效率和功率因數(shù)低，會(huì)造成浪費(fèi)。 選擇電動(dòng)機(jī)功率PN的原則：在滿足負(fù)載要求的前提下，最經(jīng)濟(jì)、最合理地決定功率。電動(dòng)機(jī)的一般選擇的概念一、電機(jī)的發(fā)熱與散熱過程在三個(gè)假設(shè)的條件下，由能量守恒定律可知：產(chǎn)生的熱量=溫升的熱量+散熱量Q：電機(jī)單位時(shí)間發(fā)熱量C：電機(jī)的熱容量，即每升高1所需熱量 C=cGA：電機(jī)的散熱系數(shù) A=s：電機(jī)的溫升18.1 電機(jī)的發(fā)熱與溫升溫升

2、規(guī)律：電機(jī)的溫升曲線為：0t04T 經(jīng)過(34) T溫升就可達(dá)到穩(wěn)定值。 小電機(jī)T =1020分鐘；其只需要一小時(shí)左右就能達(dá)到穩(wěn)定溫升。 大電機(jī)T =30分鐘；其需要兩個(gè)小時(shí)才能達(dá)到穩(wěn)定溫升。電機(jī)的穩(wěn)定溫升 =Q/A,與發(fā)熱量Q(損耗p)正比。1、散熱條件（A）不變時(shí)，損耗p增加，穩(wěn)定 溫升增加。結(jié)論：2、改善散熱條件（A）可以降低穩(wěn)定溫升。兩臺(tái)電機(jī)的溫升試驗(yàn)電機(jī)的散熱過程 電機(jī)達(dá)到穩(wěn)定溫升后，如果負(fù)載減小或停車，則電機(jī)的發(fā)熱量將減小于散熱量，電機(jī)溫度會(huì)下降，最后穩(wěn)定于較低的穩(wěn)定溫升。這個(gè)溫升下降過程叫電機(jī)的冷卻。電機(jī)冷卻的溫升方程仍為：(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)

3、定值。2、短時(shí)工作制 電機(jī)工作時(shí)間短，tr (34)T ，電機(jī)的溫度足以降到和周圍環(huán)境溫度一樣，即溫升足以降到零。 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(dòng)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(dòng)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15min 、30min、60min、90min四種定額。3、重復(fù)短時(shí)工作制(斷續(xù)周期工作制) 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，tr(34)T，t0(34)T，且規(guī)定工作周期tr=10min。工作時(shí)溫升增加，但達(dá)不到穩(wěn)定值；停止時(shí)溫升下降，但降不到零。每個(gè)周期結(jié)束時(shí)的溫升都比開始時(shí)的溫升高，這樣經(jīng)過若干

4、個(gè)周期后，就會(huì)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)溫升就達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的波動(dòng)狀態(tài)，即在最高溫升 與最低溫升 之間波動(dòng)，平均溫升不變。 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)載持續(xù)率FS%為15%、25%、40%及60%。每個(gè)周期為10min。1、連續(xù)工作方式下電動(dòng)機(jī)的額定功率從出力和絕緣材料的壽命綜合考慮，要最充分的利用電機(jī)，就要使其長期負(fù)載運(yùn)行時(shí)達(dá)到的穩(wěn)定溫升等于允許溫升，因此要取使穩(wěn)定溫升等于或接近允許溫升時(shí)的輸出功率作為電機(jī)的額定功率。2 短時(shí)工作方式下電機(jī)的額定功率短時(shí)工作電機(jī)的實(shí)際溫升小于穩(wěn)定溫升，要最充分的利用電機(jī)，就要使其實(shí)際達(dá)到的穩(wěn)定溫升等于允許溫升，因此要取使實(shí)際溫升恰好等于或接近允許溫升時(shí)的輸出功率作為電機(jī)的額定功率。3 周期性斷續(xù)工作方式下電機(jī)的額定功率周期性斷續(xù)工作了足夠的周期后，每周期的發(fā)熱量等于散熱量，電機(jī)的溫升在一個(gè)小范圍內(nèi)波動(dòng)，要最充分的利用電機(jī)，就要使其實(shí)際達(dá)到的最高穩(wěn)定溫升等于允許溫升，因此要取使實(shí)際最高溫升恰好等于或接近允許溫升時(shí)的輸出功率作為電機(jī)的額定功率。18.2 航空電機(jī)的冷卻方式五種冷卻