Работният процес на двигателя всъщност е процес на взаимно преобразуване между електрическа и механична енергия и по време на този процес неизбежно възникват някои загуби. По-голямата част от тези загуби се превръщат в топлина, което повишава работната температура на намотките на двигателя, желязната сърцевина и други компоненти.
Проблемите с нагряването на двигателя са често срещани в процеса на научноизследователска и развойна дейност и производство на нови продукти. Г-жа Шен е била изправена пред много случаи, при които температурата на двигателя се повишава стъпаловидно и е трудно да се стабилизира повишаването на температурата по време на типовото изпитване. Във връзка с този въпрос, г-жа участва накратко днес, за да говори за метода на охлаждане, вентилацията и разсейването на топлината на двигателя, да анализира структурата на вентилацията и охлаждането на различни двигатели и да се опита да открие някои конструктивни техники за избягване на прегряване на двигателя.
Тъй като изолационният материал, използван в двигателя, има температурно ограничение, задачата на охлаждането на двигателя е да разсее топлината, генерирана от вътрешните загуби на двигателя, така че повишаването на температурата на всяка част от двигателя да се поддържа в рамките на диапазона, определен от стандарта, и вътрешната температура да бъде равномерна.
Двигателят обикновено използва газ или течност като охлаждаща среда, като най-често срещаните са въздух и вода, които наричаме въздушно охлаждане или водно охлаждане. Въздушното охлаждане обикновено се използва за напълно затворено въздушно охлаждане и охлаждане на открито; водното охлаждане е често срещано при охлаждане с водна риза и охлаждане с топлообменник.
Стандартът IEC60034-6 за променливотокови двигатели определя и обяснява метода на охлаждане на двигателя, който е представен от IC кода:
Код на метода на охлаждане = IC + код на разположението на веригата + код на охлаждащата среда + код на метода на натиск
1. Често срещани методи за охлаждане
1. IC01 естествено охлаждане (повърхностно охлаждане)
Например компактните серво двигатели Siemens 1FK7/1FT7. Забележка: Температурата на повърхността на този тип двигател е висока, което може да повлияе на околното оборудване и материали. Следователно, в някои промишлени приложения трябва да се обмисли избягването на отрицателното въздействие на температурата на двигателя чрез монтаж на двигателя и умерено намаляване на номиналните мощности.
2. IC411 самоохлаждане с вентилатор (самохлаждане)
IC411 осъществява охлаждане чрез движение на въздуха чрез въртене на самия двигател, а скоростта на движение на въздуха е свързана със скоростта на двигателя.
3. IC416 принудително охлаждане с вентилатор (принудително охлаждане или независимо охлаждане с вентилатор)
IC416 съдържа независимо задвижван вентилатор, който осигурява постоянен обем въздух, независимо от скоростта на двигателя.
IC411 и IC416 са методите за охлаждане, често използвани за асинхронни двигатели с ниско напрежение и променлив ток, а разсейването на топлината се постига чрез обдухване на охлаждащите ребра на повърхността на двигателя от вентилатор.
4. Водно охлаждане
Топлината, генерирана от големите загуби в двигателя, се разсейва през повърхността му в околния въздух. Когато двигателят работи при определени условия, за да се предотврати повишаването на температурата на различни негови части, понякога в най-горещата част на двигателя се поставят специални канали или тръби, пълни с вода, и циркулиращият въздух вътре в двигателя отдава вътрешната топлина на юргана. Повърхността се охлажда с вода.
5. Охлаждане с водород
Във високоскоростните електрически машини, като турбогенератори, се използва водородно охлаждане. В затворена система водородният газ с налягане от няколко процента по-високо от атмосферното циркулира вътрешно от вградения вентилатор и след това преминава през топлогенериращата част на двигателя и през водоохлаждаемия тръбен охладител.
6. Охлаждане на маслото
В някои двигатели неподвижните части, и дори въртящите се части, се охлаждат от масло, което циркулира вътре в двигателя и през охладители, разположени извън двигателя.
2. Класификация на двигателите въз основа на метода на охлаждане
(1) Двигателят с естествено охлаждане не използва специални методи за охлаждане на различните си части и разчита само на въртенето на самия ротор, за да задвижва въздуха.
(2) Нагревателната част на самовентилирания двигател се охлажда от вграден вентилатор или специално устройство, прикрепено към въртящата се част на двигателя.
(3) Двигател с външна вентилация (двигател с охлаждане с обдухване) Външната повърхност на двигателя се охлажда от вятъра, генериран от вентилатора, монтиран на вала на двигателя, и външният въздух не може да навлезе в нагревателната част вътре в двигателя.
(4) Циркулацията на охлаждащата среда на двигателя с допълнително охлаждащо оборудване се генерира от специални устройства извън двигателя, като например шкафове за водно охлаждане, шкафове за въздушно охлаждане и центробежни вентилатори с вихрови токове.
Време на публикуване: 24 октомври 2023 г.