第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程

第21章電機的發(fā)熱和冷卻過程

溫升：電機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θ

電機在運行過程中都會產(chǎn)生損耗。危害：使電機發(fā)熱，溫度升高

影響到電機的運行效率。

內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導致結構應力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化。21．1電機的發(fā)熱和冷卻過程

一.電機內(nèi)部散熱

繞組和鐵心的損耗是電機熱源的主要因素。

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

電機：繞組、鐵心、軸承等好幾個不同的熱源均質(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，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，每單位重量所需的熱量（J/（kg.K))G為物體的重量（kg）必是當物體溫度升高了dθ度之后在物體內(nèi)部所需的熱量a表示散熱系數(shù)t無窮大時物體的穩(wěn)定后溫升發(fā)熱時間常數(shù)實際中t=4τθ＝0.9817t＝0時，溫升均質(zhì)等溫固體冷卻曲線是一條指數(shù)曲線

三.電機的冷卻過程21.2電機用絕緣材料和電機的定額

一.電機中常用絕緣材料及其容許的溫度限值

1.絕緣材料的等級

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

E級絕緣——120℃，其材料聚酯薄膜、三醋酸纖維薄膜等。

B級絕緣——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)，再用硅有機漆作為粘合物而制成

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

二.電機的定額1．連續(xù)運行定額2．短時運行定額3．周期運行定額

21．3電機的冷卻方式簡述

一.中小型的旋轉(zhuǎn)電機冷卻

1.自冷式。

2.自扇冷式。軸向通風系統(tǒng)和徑向通風系統(tǒng)

3.他扇冷式。

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

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

指發(fā)電機定子繞組、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