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      電機散熱系統中,風扇對電機散熱效果的影響和控制!

      2022-07-25 11:08:11 管理員 89

      風扇,是電機通風散熱系統的重要風壓元件,補償冷卻介質通過風路時的風壓損失,將一定流量的冷卻介質輸送到電機發熱部位,帶走熱量并傳遞給下一級冷卻介質。

      通常情況下,將安裝于電機內腔內的風扇稱為內風扇,而置于電機殼體外的風扇,稱為外風扇。無論是內風扇還是外風扇,都被固定于電機轉子上,隨轉子一同旋轉。

      對于中小型電機,散熱主要靠外風扇產生風壓、風罩導流的方式,通過冷卻介質空氣吹拂殼體表面,將電機產生的熱量帶到周圍環境中。一般在電機的非軸伸端安裝外風扇,并與風罩、機座散熱筋構成外部通風散熱系統,確保一定流量冷卻介質空氣流過殼體表面帶走足夠的熱量,使內部發熱體至殼體表面、殼體至周圍環境空間形成相對穩定的溫度場,且殼體內溫度場最高溫度不高于設計允許值。

      在此特別強調,電機風扇必須與電機風罩進風口面積、風口最大直徑相匹配,特別是對于高效電機,必須優化風罩與電機殼體外表面構成的通風路徑內各通風截面形狀、尺寸,以最小的風摩耗獲得最佳冷卻效果。
      而對于大中型電機,內部風路結構復雜,容易造成局部熱量積聚。因此,大多數鐵芯帶軸向和徑向通風道,在電機轉子的一端或兩端加裝內風扇,使內部冷卻介質空氣沿合理路徑形成獨立循環系統。兩端加裝內風扇適用于徑向通風結構電機;一端有內風扇,則用于軸向及混合通風結構電機。

      風扇作為電機通風散熱系統的風壓元件,與電機的鐵芯、繞組等構成驅動內部冷卻介質空氣,沿設計預設路徑循環的獨立通風散熱系統。如:徑向通風冷卻結構電機鐵芯至少有三個鐵芯段,相鄰的鐵芯段之間設有通風槽并形成通風溝,通風溝的風阻沿電機兩端到電機中間部位逐漸增大,可提高流經多個通風溝的風流量的均衡性,使線圈和多個鐵芯段的溫度,沿電機軸向分布基本均衡。相對于實心結構,在不改變風的總流量的情況下,顯著降低溫度場中最高溫度值,有效避免因局部溫升過高導致的故障。

      而軸向通風分全軸向或半軸向通風兩種,即冷卻介質空氣從一端流入鐵心沖片上沖制的軸向孔并從另一端流出,或氣體從兩端分別流進鐵心軸向孔,然后經中部的徑向風道排出。如何根據內部結構特點選擇,是降低電機溫升、提高電機技術性能和經濟性水平的關鍵。

      軸上自帶風扇只適用于工頻運行的電機,而對于變頻電機,緣于電機運行時高低轉速的差異非常大,特別是低速運行時,轉子自帶風扇無法滿足電機的散熱需求,因而會通過獨立安裝運行的風機改善電機的散熱條件。

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