8. 电机发热与冷却
8.1 电机的温升和温升限度
电机中常用绝缘材料及其容许工作温度
1.种类:漆、薄膜、纤维制品; 2.
A 级 1050C 经过浸渍或者浸于油中的棉纱丝、纸、磁漆(用于变压器)。
E 级 1200C 聚脂树脂、环氧树脂及三醋酸纤维等制成的薄膜,聚酯漆。
B 级 1300C 云母、玻璃纤维、石棉,提高了耐热性能的有机漆。
F 级 1550C 云母、玻璃纤维、石棉,改性合成树脂漆。
H 级 1800C 云母、玻璃纤维、石棉,硅有机漆。
C 级 >1800C
耐热温度的确定:对于A 级绝缘,工作在 950C 时,寿命20 年; 温度每增加80 C,使用寿命减半。例如:工作在1030C时寿命为10年;工作在1210C时寿命为5 年。
Y 、Y2 系列电机为B级绝缘。
电机的温升和温升限度
1.
2.
GB 755 — 87 规定,当海拔 < 1000m时,环境温度规定为400C。
3.
对于 B级绝缘 400C < 1000m PN < 5000kw 的交流电机绕组
电阻法测温时,允许温升为800C
检温计法测温时,允许温升为900C
8.2 电机的发热和冷却
电机内热量的传导和散出
2.
3.表面散热能力
4.电机的工作方式
电机连续运行时电机的发热和冷却
电机实际的发热和冷却非常复杂,∵ 各部分的材料不同,发热不同,散热条件不同。下面引入均质等温固体的概念。
1.均质等温固体:表面各点散热情况相同,且内部没有温差的理想发热体。
把电机视为均质等温固体(简化分析)
单位时间的发热量 Q
单位时间的散热量 αAθ
单位时间吸收的热量
若 Q = C ,α不变, 则
2.电机的发热
若 t = 0 θ0 = 0 从冷态开始
3.电机的冷却:
结论:
1)发热和冷却均为指数曲线
2)
3)
电机容量 ↑ → T ↑
二.短时运行和周期性运行的发热和冷却
短时运行
短时运行 运行时间短,下一次起动前电机的温升 θ = 0。
周期运行 运行周期10分钟,负载持续率 15% 25% 40% 60%
负载持续率40%意义为: 工作4分钟,停机6分钟。
θ上升,下降交替变化 θ∞(周期)= C
8.3电机的冷却方式
一. 表面冷却
二. 内部冷却
空心导体,冷却介质从中流过,带走热量
8.4 电力变压器的冷却