电机冷却方式分析

现代电机采用更高的电磁负载来提高材料利用率，单个电机的容量日益增加。因此，有必要对电机的冷却系统进行改进，以提高其散热能力。除了少数小型或特殊的电机，大多数电机都使用风扇来迫使气流冷却电机。

1个电机冷却开发足迹

早在1928年，氢气就被用作冷却介质，以提高电网的功率因数。实验表明，由于降低了气体的机械摩擦损失，提高了散热能力，相同尺寸的电机经氢冷却后，容量和效率可提高20~25%以上。此后，汽轮发电机氢冷技术迅速普及。20世纪50年代以后，大容量电动机，特别是涡轮发电机采用了内部冷却系统。内部冷却是指导体中产生的热量直接传递给冷却介质，而不经过绝缘。起初，氢气被广泛用作内部冷却系统的冷却介质。后来，为了进一步提高冷却能力，使用液体(水或油)作为冷却介质。

1955年，英国一家电机公司首次完成了一台30 kW的汽轮发电机，定子水冷，转子氢冷却，取得了良好的效果。其电气负荷比空冷增加4~5倍，绕组温升未超过允许值。对于定子和转子绕组均用水冷却的双水内冷汽轮发电机的研究和制造，我国广大电机工作者取得了显著的成就。目前，世界各国除了进一步研究现有的冷却方法外，还在研究和开发各种冷却方法，包括使用低温超导技术。

便于根据不同的冷却介质划分电机的冷却系统。目前，以空气为冷却介质的空气冷却系统广泛应用于电机制造中。本章主要描述空气冷却系统，我们将在另一个机会讨论带有其他介质的冷却系统。

2关于电机空气冷却

该风冷电机结构简单，成本低。其缺点是空气冷却效果差，高速电机摩擦损失大。有许多类型的空气冷却通风系统。推荐人女士今天给大家简单介绍一下。

开路冷却或闭路冷却

对于冷却电机，冷却空气被泵送到电机周围，穿过电机，然后返回到周围环境。闭路冷却电机，其主要冷却介质沿闭路循环通过电机；主冷却介质中的热量通过结构件或冷却器传递给介质。

径向、轴向和混合式通风系统

风冷系统按电机内冷却气流方向可分为径向、轴向和混合(径向和轴向)三种；径向通风系统被广泛使用，因为它便于使用转子上能产生风压的部件。轴向通风系统便于安装直径较大的风扇，以增加通风能力。主要缺点是沿轴向冷却不均匀，不方便利用部件对转子的吹气作用。轴向通风系统在中国一般只用于中小型DC电机。

其实所谓的径向或轴向通风系统只是电机内冷却介质冷却效果的主要方面，纯径向或轴向通风系统相对较少。混合通风系统既有轴向通道，也有径向通道，但它往往只关注一个通道。大多数大型DC电机是轴向混合动力系统，而径向混合动力系统广泛应用于汽轮发电机。

吸入式和压入式

根据冷却空气是首先通过电机的加热部分，然后通过风扇，或阶段

由于吸入式的冷空气首先和电机的发热部分接触，且能采用直径较大的风扇，而压入式的冷却空气却先通过风扇，被风扇的损耗加热后，再和电机的发热部分接触（高速电机中，风扇损耗引起的空气温升可达5℃左右），因此吸入式的冷却能力较高。

直流电机中，风扇多装在非换向器端，如采用压入式冷却系统可避免电刷磨损的炭粉进入电机，但这时大部分风量经由定子极间空间吹过，而吹拂转子的风量较少，致使损耗较多的转子散热困难，这时要采取适当措施散热。

●外冷与内冷

采用空气冷却的系统一般都采用外冷或所谓表面冷却方式，但为了提高冷却能力，也有采用内冷方式的，例如水轮发电机的励磁绕组，可采用空气内冷。国外在容量不大的汽轮发电机转子绕组上也用过空气内冷。但内冷系统结构复杂，且对冷却气体要求十分干净，因此目前还很少在采用空气作为冷却介质的电机中使用。

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