第21章電機的發(fā)熱和冷卻過程

溫升：電機某零部件的溫度與周圍冷卻介質的溫度之差稱為該零部件的溫升——符號θ

電機在運行過程中都會產(chǎn)生損耗。危害：使電機發(fā)熱，溫度升高

影響到電機的運行效率。

內部各部分熱膨脹系數(shù)不同導致結構應力的變化和內部氣隙的微小變化。21．1電機的發(fā)熱和冷卻過程

一.電機內部散熱

繞組和鐵心的損耗是電機熱源的主要因素。

熱量在電機內部的傳導過程中也要受到阻力→熱阻熱阻反比于熱導率λ，熱導率λ大小取決采用的何種材料。二.電機的發(fā)熱過程

電機：繞組、鐵心、軸承等好幾個不同的熱源均質等溫固體為物體內部產(chǎn)生的熱量散發(fā)出的熱量為提高物體溫升所需的熱量a表示散熱系數(shù)，物體的溫差為1K時，每秒鐘內在單位面積上所散出的熱量

A為物體表面的散熱面積；θ為物體的溫升（K）；c為物體的比熱，即物體溫升為1K時，每單位重量所需的熱量（J/（kg.K))G為物體的重量（kg）必是當物體溫度升高了dθ度之后在物體內部所需的熱量a表示散熱系數(shù)t無窮大時物體的穩(wěn)定后溫升發(fā)熱時間常數(shù)實際中t=4τθ＝0.9817t＝0時，溫升均質等溫固體冷卻曲線是一條指數(shù)曲線

三.電機的冷卻過程21.2電機用絕緣材料和電機的定額

一.電機中常用絕緣材料及其容許的溫度限值

1.絕緣材料的等級

A級絕緣——最高容許工作溫度是105℃，采用浸漬處理過的有機材料，如紙、棉紗等。

E級絕緣——120℃，其材料聚酯薄膜、三醋酸纖維薄膜等。

B級絕緣——130℃，其材料主要采用云母紙、云母、玻璃纖維及石棉等材料或它們的組合物。

F級絕緣——155℃，其材料主要采用云母、玻璃纖維和合成樹脂作粘合劑或它們的組合物。

H級絕緣——180℃，其材料主要采用云母、石棉、玻璃纖維等物質，再用硅有機漆作為粘合物而制成

2.電機的溫升限度影響絕緣材料壽命的因素是溫度而不是溫升，表示電機發(fā)熱及散熱情況的是溫升，而不是溫度。

二.電機的定額1．連續(xù)運行定額2．短時運行定額3．周期運行定額

21．3電機的冷卻方式簡述

一.中小型的旋轉電機冷卻

1.自冷式。

2.自扇冷式。軸向通風系統(tǒng)和徑向通風系統(tǒng)

3.他扇冷式。

二.大型發(fā)電機冷卻單機容量越大，則單位容量成本下降.a.增大線性尺寸同時會增大損耗(損耗是與線性尺寸的三次方成正比).b.增加磁負荷，受到磁路飽和的限制。提高單機容量的主要措施就在于增加線負荷了。1.電機的冷卻方式

空氣冷卻：氫氣冷卻：液冷：蒸發(fā)冷卻：2.發(fā)電機的冷卻系統(tǒng)

指發(fā)電機定子繞組、轉子繞組、定子鐵芯冷卻，

冷卻方式有：水－氫－氫，水－水－空三、變壓器冷卻系統(tǒng)1.油浸自冷式