日期:2021-07-06 08:06 瀏覽次數:0
繞組溫升是電機產品的重要性能指標。在電機運行過程中,電機的任何一個零件和部件都會產生不同程度的溫升,但是產生的溫升是有很大差別的,不同的零件對溫升有不同的耐受力。
從電機產品的結構分析,無論是定子繞組還是轉子繞組,其物理位置都位于電機最里面的范圍,屬于電機產生熱量集中的部位;根據熱傳導原理的分析,電機繞組的熱路徑較長,不同的介質通過,使得耐溫性差的繞組面臨更嚴峻的問題。不言而喻,繞組溫升應該作為電機產品的評價指標。
電機的溫升主要取決于其電磁負載和通風散熱結構,當然也包括電機制造過程中的工藝水平和質量控制水平。
對于風冷電機,電機運行過程中繞組和鐵芯產生的熱量通過熱傳導從發熱體內部傳遞到與空氣接觸的外表面,然后通過熱輻射和熱對流的方式散發到空氣中。
當電機散發的熱量與周圍環境帶走的熱量平衡時,電機繞組的溫度會趨于一個相對穩定的狀態,此時繞組的溫升會達到一個穩定的值。
在電機繞組的傳熱過程中,必然會涉及到不同的材料。相對來說,鐵和銅都有比較強的傳熱能力。不可避免的是,繞組中的絕緣材料和空氣的導熱系數遠小于銅和鐵,而靜止空氣的導熱系數遠小于絕緣材料。因此,在電機設計過程中必須面對這些因素。
01絕緣工藝對電機溫升的影響
在設計過程中對絕緣進行減薄,使繞組具有合適的槽滿率,電機制造過程中的浸泡干燥過程對電機的溫升影響很大。VPI是生產和加工電機繞組的關鍵技術。真空壓力浸漬可以很大程度上減小繞組中的氣隙,改善電機的散熱條件。在浸漬干燥過程中,絕緣漆的粘度和浸漬干燥工藝對最終效果有很大影響。
02零部件配合對電機溫升的影響
對于定子繞組,影響電機繞組溫度的另一個重要因素是定子鐵芯與電機底座的匹配效果。對于很多小型電機來說,鑄坯比較薄,加工工藝不合適導致電機底座與鐵芯的配合氣缸變形,定子壓入電機底座后會出現異常氣隙,明顯不利于電機散熱。
對于不同系列的電機,由于運行環境和電機設計本身的特點,許多電機需要增加通風冷卻系統來控制電機的溫升。比如IP23電機沒有風扇,而IP44及以上的電機需要增加外部風扇和風罩進行強制通風降溫。相關的風扇、罩和框架冷卻肋共同構成了該電機的通風和冷卻系統。
03環境因素對溫升的影響
除了電機本身的因素外,運行環境對電機的溫升也有很大的影響,如相對封閉的環境、高原環境、潮濕環境等,對電機的散熱都有很大的影響,所以這類問題一定要考慮。
04什么是熱傳導?
熱傳導是在介質中沒有宏觀運動時的一種傳熱現象,可以發生在固體、液體、氣體中,但嚴格來說,只有在固體中才是純熱傳導,即使流體處于靜止狀態,由于溫度梯度引起的密度差也會發生自然對流,所以熱對流和熱傳導在流體中同時發生。物體或系統的溫差是熱傳導的必要條件。換句話說,只要介質內部或介質之間存在溫差,傳熱就一定會發生。熱傳導率取決于