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1、第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程第第2121章章 電機的發(fā)熱和冷卻過程電機的發(fā)熱和冷卻過程 溫升溫升：電機某零部件的溫度與周圍冷卻介質的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溫度之差稱為該零部件的溫升符號符號 電機在運行過程中都會產生損耗。電機在運行過程中都會產生損耗。電機在運行過程中都會產生損耗。電機在運行過程中都會產生損耗。危害：危害：危害：危害：使電機發(fā)熱，溫度升高使電機發(fā)熱，溫度升高使電機發(fā)熱，溫度升高使電機發(fā)熱，溫度升高 影響到電機的運行效率。影響到電機的運行效率。影響到電機的運行效率。影響到電機的運行效率。內部各部分熱膨脹系數(shù)不同導致結構應內部各部分熱膨脹系數(shù)不

2、同導致結構應內部各部分熱膨脹系數(shù)不同導致結構應內部各部分熱膨脹系數(shù)不同導致結構應力力力力 的變化和內部氣隙的微小變化。的變化和內部氣隙的微小變化。的變化和內部氣隙的微小變化。的變化和內部氣隙的微小變化。第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程21211 1 電機的發(fā)熱和冷卻過程電機的發(fā)熱和冷卻過程 一一.電機內部散熱電機內部散熱 繞組和鐵心的損耗是電機熱源的主要因素。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量在電機內部的傳導過程中也要受到阻力熱阻熱阻 熱阻反比于熱導率熱阻反比于熱導率，熱導率，熱導率大小取決采用的何大小取決采用的何種材料。種材料。第21章 電機的發(fā)熱

3、和冷卻過程二二.電機的發(fā)熱過程電機的發(fā)熱過程 電機：繞組、鐵心、軸承等好幾個不同的熱源電機：繞組、鐵心、軸承等好幾個不同的熱源均質等溫固體均質等溫固體為物體內部產生的熱量為物體內部產生的熱量散發(fā)出的熱量為散發(fā)出的熱量為提高物體溫升所需的熱量提高物體溫升所需的熱量第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程a a表示散熱系數(shù)，物體的溫差為表示散熱系數(shù)，物體的溫差為1K1K時，每秒鐘內在單位面積時，每秒鐘內在單位面積上所散出的熱量上所散出的熱量 A A為物體表面的散熱面積；為物體表面的散熱面積；為物體的溫升（為物體的溫升（K K）；）；c c為物體的比熱，即物體溫升為為物體的比熱，即物體溫升為1K1K時，每單位

4、重量所需的熱時，每單位重量所需的熱量（量（J/J/（kg.Kkg.K)G G為物體的重量（為物體的重量（kgkg）必是當物體溫度升高了必是當物體溫度升高了dd度之后在物體內部所需度之后在物體內部所需的熱量的熱量 a a表示散熱系數(shù)表示散熱系數(shù)表示散熱系數(shù)表示散熱系數(shù)第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程t t無窮大時物體的穩(wěn)定后溫升無窮大時物體的穩(wěn)定后溫升發(fā)熱時間常數(shù)發(fā)熱時間常數(shù)實際中實際中t=4 t=4 0.98170.9817t t0 0時，溫升時，溫升時，溫升時，溫升第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程均質等溫固體冷卻曲線是一條指數(shù)曲線均質等溫固體冷卻曲線是一條指數(shù)曲線 三三三三.電機的冷卻過程電機的

5、冷卻過程電機的冷卻過程電機的冷卻過程第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程21.221.2電機用絕緣材料和電機的定額電機用絕緣材料和電機的定額 一一.電機中常用絕緣材料及其容許的溫度限值電機中常用絕緣材料及其容許的溫度限值 1.1.絕緣材料的等級絕緣材料的等級A A級絕緣級絕緣最高容許工作溫度是最高容許工作溫度是105105，采用浸漬處，采用浸漬處理過的有機材料，如紙、棉紗等。理過的有機材料，如紙、棉紗等。E E級絕緣級絕緣120120，其材料聚酯薄膜、三醋酸纖維薄，其材料聚酯薄膜、三醋酸纖維薄膜等。膜等。B B級絕緣級絕緣130130，其材料主要采用云母紙、云母、，其材料主要采用云母紙、云母、玻璃纖

6、玻璃纖 維及石棉等材料或它們的組合物。維及石棉等材料或它們的組合物。F F級絕緣級絕緣155155，其材料主要采用云母、玻璃纖維，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。和合成樹脂作粘合劑或它們的組合物。H H級絕緣級絕緣180180，其材料主要采用云母、石棉、玻，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璃纖維等物質，再用硅有機漆作為粘合物而制成 第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程2.2.電機的溫升限度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，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。表示電機

7、發(fā)熱及散熱情況的是溫升，而不是溫度。第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程二二.電機的定額電機的定額1 1連續(xù)運行定額連續(xù)運行定額2 2短時運行定額短時運行定額3 3周期運行定額周期運行定額第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程21213 3 電機的冷卻方式簡述電機的冷卻方式簡述 一一.中小型的旋轉電機冷卻中小型的旋轉電機冷卻1.1.自冷式。自冷式。2.2.自扇冷式。軸向通風系統(tǒng)和徑向通風系統(tǒng)自扇冷式。軸向通風系統(tǒng)和徑向通風系統(tǒng)第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程3.3.他扇冷式。他扇冷式。第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程二二.大型發(fā)電機冷卻大型發(fā)電機冷卻單機容量越大，則單位容量成本下降單機容量越大，則單位容量成本下

8、降.a.a.增大線性尺寸同時會增大損耗增大線性尺寸同時會增大損耗(損耗是與線性尺寸的三損耗是與線性尺寸的三次方成正比次方成正比).).b.b.增加磁負荷，受到磁路飽和的限制。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提高單機容量的主要措施就在于增加線負荷線負荷了。了。1.1.電機的冷卻方式電機的冷卻方式空氣冷卻：氫氣冷卻：液冷：蒸發(fā)冷卻：空氣冷卻：氫氣冷卻：液冷：蒸發(fā)冷卻：2.2.發(fā)電機的冷卻系統(tǒng)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，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，水水空冷卻方式有：水氫氫，水水空第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程三、變壓器冷卻系統(tǒng)三、變壓器冷卻系統(tǒng)1.1.油浸自冷式油浸自冷式2.2.油浸風冷式油浸風冷式3.3.強迫油循環(huán)冷卻強迫油循環(huán)冷卻強油循環(huán)風冷卻強油循環(huán)風冷卻和和強油循環(huán)水冷卻強油循環(huán)水冷卻兩種方式兩種方式 第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程強油循環(huán)風冷卻器強油循環(huán)風冷卻器 第21章 電機的發(fā)熱和冷卻過程強油循環(huán)水冷卻強油循環(huán)水冷卻