電機的發(fā)熱與冷卻ppt課件(完整版)
【正文】 t的升高而增大，滿足以下規(guī)律 利用該規(guī)律可以進行繞組溫度的測量。 ? 溫升限度基本上取決于絕緣材料的允許工作溫度和冷卻介質(zhì)的溫度，也與溫度的測量方法、傳熱和散熱條件、使用地點等有關(guān)。電 機的發(fā)熱時間常數(shù)在很大的范圍 內(nèi)變動，一般約為 10150min。 ? 所謂均質(zhì)物體，是指表面各點的散熱情況都相同且其內(nèi)部沒有溫差的物體。 ? 要將電機各部件的溫度控制在允許范圍內(nèi)，一方面要降低損耗，減少電機的發(fā)熱量，另一方面要提高電機的冷卻散熱能力。 若初始溫升為零，則均質(zhì)物體的發(fā)熱方程為 均質(zhì)物體的發(fā)熱過程曲線如圖所示， 是一條指數(shù)曲線，通常當 t=(3~4)T1時溫升就基本穩(wěn)定了。 絕緣材料在相應(yīng)的允許工作溫度下長期運行，一般不會產(chǎn)生不 該有的性能變化，通常有 15～ 20年的使用壽命。 電機的發(fā)熱與冷卻 溫度測量方法的不同，會造成測量結(jié)果的不同。 2 電機的散熱 電機運行時產(chǎn)生的各種損耗都要轉(zhuǎn)換為熱量，熱量從發(fā)熱體傳到電機表面，再散發(fā)到周圍環(huán)境中。 各點熱量傳導的方向總是與該點溫度的空間變化率最大的方向 一致，也就是與通過該點的等溫線或等溫面的法線方向一致。 在平靜的大氣中，輻射散發(fā)的熱量約占總散熱量的 40％。 ? 非周期工作制定額 是制造廠對電機在相應(yīng)的變速范圍內(nèi)的變動負載（包括過載）和各種條件的規(guī)定。電機的額定容量越大。例如，長期運行時的溫升要高于短時運行，其額定容量要小于后者。表面冷卻主要采用空氣做冷卻介質(zhì)，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點，但冷卻效果較差，在高速電機中產(chǎn)生的摩擦損耗較大，主要用于中小型電機中。為解決這一問題，廣泛采用內(nèi)部冷卻方式。其缺點是定子繞組溫度高，銅鐵溫差大，電機效率較氫冷低，轉(zhuǎn)子銅線內(nèi)易積灰，發(fā)電機有效部分尺寸大。 電機的發(fā)熱與冷卻 圖 88 定子繞組水內(nèi)冷 圖 89 蒸發(fā)冷卻 。繞組采用管式導線，冷卻水沿導線內(nèi)孔流動，直接將導體的熱量帶走。采用內(nèi)部冷卻，導體的熱量不再經(jīng)過 絕緣層，而是直接被冷卻介質(zhì)帶走，大大提高了冷卻效果，改 善了絕緣材料的工作條件。 ? 自冷 自冷式電機沒有任何冷卻裝臵，僅依靠表面的輻射和自然對流使電機得以冷卻，散熱能力差。 電機的發(fā)熱與冷卻 4 電機的冷卻 ? 隨著電機設(shè)計和制造技術(shù)的發(fā)展，電機的單機容量不斷增大。 ? 電機的結(jié)構(gòu)型式不同，則散熱條件不同，電機的額定容量也不同。 電機的發(fā)熱與冷卻 ? 電機的 額定容量 就是電機的額定輸出功率。 電機的發(fā)熱與冷卻 (1)輻射散熱 根據(jù)史蒂芬－波爾茲曼定律，每秒從發(fā)熱體單位表面輻射出去 的熱量為 (2)對流散熱 在電機中，繞組、鐵心所發(fā)出的熱量以及傳導到電機表面的熱 量是經(jīng)對流作用由流過它們表面的流體 (如空氣 )帶走的。
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