目前国内外在三相异步电机上采用的通风散热方式共有十余种,如图3-1~图3-14所示。
图3-1 自冷、自扇冷机座
a)自冷机座 b)自扇冷机座
图3-2 低压笼型(IP44)电动机
图3-3 自扇冷平行散热筋机座
图3-4 低压笼型(IP23)电动机
图3-5 机座上焊有通风管、带内循环通风的电机
图3-6 径向通风的高压笼型电机通风结构
a)高压笼型电机(滚动轴承、径向通风) b)高压笼型电机(座式滚动轴承、径向通风)
图3-7 轴向通风的高压笼型电机的通风结构
a)高压笼型电机(滚动轴承、轴向通风) b)高压笼型电机(铜条转子、端盖式滚动轴承、轴向通风)
图3-8 空/空冷却箱式电机风路结构
a)箱式结构笼型(IP44)电机(轴径向混合通风) b)带空/空冷却器的电机
图3-9 水冷电机机座
(www.daowen.com)
图3-10 带内循环通风水冷电机机座
图3-11 不带顶罩的IP23电机
图3-12 带顶罩的IP24电机
图3-13 带空/水冷却器的电机
图3-14 常用他冷式电机
a)自带风机的他冷式电机 b)管道通风的他冷式电机
按以上指标,在各自的适用范围内将表3-1所列的14种方式粗略地划分为“好”、“较好”及“一般”。
表3-1列出了常用的14种通风散热方式,并对每种的结构特征、适用范围做了扼要的说明。选用时因考虑以下几点:
1)选用的结构应适合于所设计的产品。
2)散热效果好,带走的热量多,且使电机的温度场比较均匀。
3)产生的噪声小。
4)产生的风磨耗小。
5)便于加工。
6)便于维护。
综观14种结构的效果:按通风散热效果好坏排列依次为序号4、11、10、9、14、12、13、5、8、7、6、2、3、1。
1)在序号11、12的IP23结构中,能不带顶罩,尽量不带,后者由于进、排风均在上方,使散热效果打了折扣。
2)序号2在中、小型低压电机上被广泛采用。若机座铸件加工效率差别不大,宜采用图3-1b所示的结构。与图3-3相比,散热效果较好,便于清理机座上的污垢。
3)序号7中的轴向通风,因结构简单、降温效果好,也有较大的选择余地,只是温度场分部不如6。但AEG、BBC两公司经试验研究得出的结论是:尽管轴向通风分布不如径向通风,但在电磁负荷、消耗的有效材料基本相同的情况下,轴向通风在线圈中测得的最高温度并不高于径向通风的。当绕组采用VPI整浸工艺,若在铁心轭部、齿部加上轴向通风孔,其散热效果明显优于径向通风。
4)序号8(见图3-8),机座在中间分开,热交换器同上半个机座成一体,置于上方,3种内循环风路——轴向、径向及轴、径向混合式均可采用;且由于中心高降低,电机运行时稳定性较好;可以将定子由上方装入机座,使机座止口能适当地缩小,提高机座刚度;该结构还便于派生IP23的产品。
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