電機(jī)進(jìn)入人類歷史已近百年,隨著制造業(yè)的發(fā)展,電機(jī)的單機(jī)容量日益增大。為提高電磁負(fù)荷和材料的利用率,可以說(shuō),單機(jī)容量的增大,主要是依靠電機(jī)冷卻技術(shù)的改進(jìn)而實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同,電機(jī)的冷卻方式可分為空氣冷卻、氫氣冷卻及水冷卻等幾種。
利用空氣冷卻的電機(jī),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低。其缺點(diǎn)是空氣的冷卻效果較差,在高速電機(jī)中引起的摩擦損耗大。一般小型異步電機(jī)采用閉路循環(huán)系統(tǒng),小型同步電機(jī)和直流電機(jī)及中型電機(jī)則采用開(kāi)路循環(huán)系統(tǒng),在水輪發(fā)電機(jī)中,空氣冷卻是應(yīng)用最廣泛的冷卻方式。
最早的氫氣冷卻系統(tǒng)引入電機(jī)中是在1937年。最初,它僅限于繞組表面,雖然使其表面溫升下降,但絕緣層中的溫度幾乎沒(méi)有改變,所以氫外冷的冷卻效果不十分理想。在實(shí)心銅線中夾進(jìn)若干根空芯不銹鋼管,讓氫氣從鋼管中流過(guò),以導(dǎo)出銅線的熱量,這就是定子氫氣內(nèi)冷方式。將轉(zhuǎn)子繞組改由空芯銅線制成,或在繞組兩端銑出側(cè)孔和縱向溝,或采用中間銑槽方式,在轉(zhuǎn)子槽楔上制出特制的風(fēng)斗,靠轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)切向動(dòng)能維持氣體自旋轉(zhuǎn),稱之為氣隙取氣的轉(zhuǎn)子內(nèi)冷方式。
利用水冷的電機(jī),由于水的比熱、導(dǎo)熱系數(shù)比氣體大得多,所以水冷deep散熱能力教氣冷大為提高。
水冷的優(yōu)點(diǎn):水作為冷卻介質(zhì),具有價(jià)廉、無(wú)毒、不助燃、無(wú)爆炸危險(xiǎn)等多種優(yōu)點(diǎn)。采用水冷卻技術(shù),使發(fā)電機(jī)定子繞組損耗產(chǎn)生的熱量,不再經(jīng)過(guò)鐵芯,定子鐵芯的溫升由其自身?yè)p耗產(chǎn)生,溫升大幅度降低。內(nèi)冷電機(jī)由于鐵芯與機(jī)座溫差相對(duì)較小,鐵芯熱應(yīng)力較易控制。因此,水冷的冷卻效果極為顯著,允許承受的電磁負(fù)荷比空冷、氫冷都高,提高了材料的利用率。而且水冷方式能有效減小繞組線棒的溫差,使整個(gè)發(fā)電機(jī)定子繞組溫度分布均勻,可延長(zhǎng)絕緣壽命。
水冷的缺點(diǎn):和氣冷一樣,水冷也存在其不可避免的缺點(diǎn):水的凈化程度 不夠時(shí),易產(chǎn)生結(jié)垢及氧化物堵塞冷卻水管;整套管路存在著銹蝕、堵塞、滲漏的可能等隱患,繼而產(chǎn)生繞組局部過(guò)熱而燒毀;空心銅導(dǎo)線的腐蝕,直接危及發(fā)
電機(jī)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;水接頭及各個(gè)密封點(diǎn)處,由于承受水壓漏水的問(wèn)題,將造成短路和漏電危險(xiǎn)。
發(fā)表評(píng)論