恒力電機小課堂|電機空氣冷卻系統(tǒng)

       采用空氣冷卻的電機結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；其缺點是空氣的冷卻效果較差，在高速電機中引起的摩擦損耗較大。采用空氣冷卻的通風系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型非常繁多，現(xiàn)就其基本特點從下列方面來說明：

       ●開路冷卻（或自由循環(huán)）或閉路冷卻（或封閉循環(huán)）

       開路冷卻的恒力電機，其冷卻空氣由電機周圍抽取，通過恒力電機后，再回到周圍環(huán)境中去。閉路冷卻的電機，其初級冷卻介質(zhì)通過電機，沿著閉合線路進行循環(huán)；初級冷卻介質(zhì)中的熱量經(jīng)結(jié)構(gòu)件或冷卻器傳遞給第二冷卻介質(zhì)。

       ●徑向、軸向和混合式通風系統(tǒng)

       按照電機內(nèi)冷卻空氣流動的方向，空氣冷卻系統(tǒng)可以分為徑向、軸向和混合（徑、軸向）式三種。由于徑向通風系統(tǒng)便于利用轉(zhuǎn)子上能夠產(chǎn)生風壓的零部件（如風道片、磁極等）的鼓風作用，因而得到廣泛的應用。軸向通風系統(tǒng)便于安裝直徑較大的風扇，以加大通風量。主要缺點是沿軸向的方向上冷卻不均勻，且不便于利用轉(zhuǎn)子上部件的鼓風作用。軸向通風系統(tǒng)在國內(nèi)一般僅用于中小型直流電機中。實際上，所謂徑向或軸向通風系統(tǒng)只是就冷卻介質(zhì)在電機內(nèi)所起冷卻作用的主要方面而言，純粹的徑向或軸向通風系統(tǒng)是較為少見的。

        混合式通風系統(tǒng)兼有軸向和徑向兩種通道，但往往還是偏重一種，大型直流電機即是以軸向為主的混合式系統(tǒng)，有的汽輪發(fā)電機中廣泛應用的以徑向為主的混合式系統(tǒng)。

        ●吸入式和壓入式

        根據(jù)冷卻空氣是首先通過電機的發(fā)熱部分，再通過風扇，或是相反，采用空氣冷卻的系統(tǒng)可分為吸入式及壓入式兩種。由于吸入式的冷空氣首先和電機的發(fā)熱部分接觸，且能采用直徑較大的風扇，而壓入式的冷卻空氣卻先通過風扇，被風扇的損耗加熱后，再和電機的發(fā)熱部分接觸（高速電機中，風扇損耗引起的空氣溫升可達5℃左右），因此吸入式的冷卻能力較高。

       直流電機中，風扇多裝在非換向器端，如采用壓入式冷卻系統(tǒng)可避免電刷磨損的炭粉進入電機，但這時大部分風量經(jīng)由定子極間空間吹過，而吹拂轉(zhuǎn)子的風量較少，致使損耗較多的轉(zhuǎn)子散熱困難，這時要采取適當措施，如充分依靠電樞鐵心的風道片和繞組端部的鼓風作用來散熱。

       ●外冷與內(nèi)冷

       采用空氣冷卻的系統(tǒng)一般都采用外冷或所謂表面冷卻方式，但為了提高冷卻能力，也有采用內(nèi)冷方式的，例如水輪發(fā)電機的勵磁繞組，可采用空氣內(nèi)冷。國外在容量不大的汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組上也用過空氣內(nèi)冷。但內(nèi)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，且對冷卻氣體要求十分干凈，因此目前還很少在采用空氣作為冷卻介質(zhì)的電機中使用。