怎樣從防爆電器通風(fēng)散熱效果考慮其結(jié)構(gòu)?
發(fā)布日期:2016-11-11 18:01 來源:http://fuliping110.cn 點擊:
衡量防爆電器通風(fēng)散熱效果應(yīng)考慮以下三點。
①帶走的熱量多。對于繞組,不僅溫升低,而且溫度場比較均勻;集電環(huán)及軸承也得到很好的冷卻效果。
?、谠肼暤?。
?、蹞p耗小。
14種防爆電器通風(fēng)散熱方式中,IP23結(jié)構(gòu)(序號4、11、12)、他冷(序號14)、水冷(序號9、10)及帶空/水冷卻器結(jié)構(gòu)的防爆電器通風(fēng)散熱效果好。后兩種噪聲也低,電機(jī)本身用在通風(fēng)上的損耗也小。但由于受使用條件的限制,應(yīng)用范圍有限。
在序號11、12的IP23結(jié)構(gòu)中,能不帶頂罩,盡量不帶。帶頂罩的結(jié)構(gòu)通風(fēng)、散熱效果比不帶的差,還要多用材料。應(yīng)用面寬的還是幾種自扇冷結(jié)構(gòu),具體應(yīng)用如下。
序號2是用在應(yīng)用面最廣的低壓中、小型功率小于200kW左右、355機(jī)座號及以下的電機(jī)上。
序號5-鋼板機(jī)座上焊有通風(fēng)管及散熱片的結(jié)構(gòu),經(jīng)在YA、YB400—500機(jī)座號上選用,通風(fēng)、散熱效果好,采用消聲措施后,噪聲也不高。
序號6、7、8多用在功率較大的高壓電機(jī)上。
序號6-徑向通風(fēng),采用軸流式內(nèi)風(fēng)扇,用在2、4極電機(jī)上效果較好。
序號7-軸向通風(fēng),因結(jié)構(gòu)簡單、降溫效果好,也有較大的選用余地,只是溫度場的分布不如6。防爆開關(guān)廠家但AEG、BBC兩公司經(jīng)試驗研究得出的結(jié)論是:在沿軸向溫度分布的均勻性雖不如徑向通風(fēng)的,但在電磁負(fù)荷、消耗的有效材料基本相同的情況下,軸向通風(fēng)在線圈中測得的最高溫度并不高于徑向通風(fēng)的[14]。當(dāng)繞組采用VPI工藝,在鐵芯的軛部、齒部加上通風(fēng)孔時,其效果明顯好于徑向通風(fēng)。
序號8-混合通風(fēng),因內(nèi)風(fēng)扇的位置、大小比較隨意,應(yīng)用范圍也比較寬。特別是當(dāng)將熱交換器置于機(jī)座上方時,它的應(yīng)用范圍就更廣泛——防爆增安型及普通型高壓電機(jī)均可采用。因它中心高可以低,電機(jī)運行時穩(wěn)定性較好;熱交換器在上方,不占場地,可以設(shè)計得大點,提高冷卻效果。同時,熱交換器、機(jī)座可以互不干擾地平行制造,有利于縮短施工周期。此外,該結(jié)構(gòu)既便于派生IP23產(chǎn)品,又可以使定子從上方裝入機(jī)座,使機(jī)座止口能夠適當(dāng)?shù)乜s小,提高機(jī)座剛度。
序號5、6、7三種結(jié)構(gòu)多用在隔爆型電機(jī)上。
在防爆電器通風(fēng)散熱上還有幾個在設(shè)計、制造中容易被忽略,對產(chǎn)品質(zhì)量性能又有較大影響的問題,歸納如下。
首先,拖動風(fēng)機(jī)、泵的電機(jī),其旋轉(zhuǎn)方向是單一的。通常,2極電機(jī)的內(nèi)、外風(fēng)扇是單一轉(zhuǎn)向;≥4極電機(jī)的轉(zhuǎn)向,在設(shè)計、制造、使用中,為了便于管理,內(nèi)、外風(fēng)扇都是雙向的。但≥4極拖動風(fēng)機(jī)、泵的電機(jī)的產(chǎn)量也不小,內(nèi)、外風(fēng)扇也應(yīng)該是單向的,即后傾式離心風(fēng)扇。它與可以正、反轉(zhuǎn)的風(fēng)扇相比,噪聲小、損耗小,應(yīng)引起設(shè)計、制造、使用諸部門的重視。
其次,355、400及450三個機(jī)座號是高、低壓電機(jī)并存的“中間地帶”,因此防爆電器通風(fēng)散熱方式也比較亂。但這三個機(jī)座號電機(jī)的產(chǎn)量比較大,無論哪項技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣,都會產(chǎn)生較大的影響面。
由于它是中間地帶,生產(chǎn)小電機(jī)的廠家習(xí)慣于在小電機(jī)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上派生;生產(chǎn)大電機(jī)的廠家,認(rèn)為它小,有時拿它不當(dāng)回事,因而被掉以輕心。比如YB 355機(jī)座號,機(jī)座結(jié)構(gòu)如圖5—15。它是Y系列上派生,由于散熱效果差,Y系列已將原定的F級絕緣按B級考核的承諾改回按F級考核。
經(jīng)試驗:在355機(jī)座上同一廠家,同樣的定、轉(zhuǎn)子沖片,同樣的工藝,用200kW、8極低壓電機(jī)按圖5-14(中小型電機(jī)最常用的自扇冷結(jié)構(gòu))、圖5-15各試驗一臺,前者比后者鐵芯縮短了20mm,溫升還低了10K(其原因已在上文分析過)。
可以考慮采用序號5、圖5-17的結(jié)構(gòu)。機(jī)座加工費點事,但降溫效果好,繼而節(jié)省有效材料——銅線、硅鋼片的效益也比較可觀。在YB 250kW、6極6kV電機(jī)上試驗:盡管電密是按圖5—15結(jié)構(gòu)的200kW、8極的1.5倍,但溫升仍比200kW的低20K。
這就要求制造廠的設(shè)計、生產(chǎn)部門權(quán)衡利弊,再將使用中的社會效益納入設(shè)計思路之中,就會得出比較合理的防爆電器通風(fēng)散熱結(jié)構(gòu)。
再次,風(fēng)路要流暢。比如定子繞組端部線圈間風(fēng)道,為了省銅、省事,將繞組端部設(shè)計得過短;綁扎也不太考究,線圈間幾乎無間隙。對于2、4極電機(jī),端部在整個繞組中占很大的比例,這部分繞組散熱狀況差,電機(jī)溫升勢必要高,這往往是找不出原因的原因。
西門子公司紐倫堡電機(jī)廠在高壓電機(jī)端部綁扎中,線圈間的墊塊規(guī)格有3~5種之多,操作者綁扎時,不厭其煩。線圈間空隙較大,且很勻稱。
最后,內(nèi)風(fēng)路設(shè)計時,力求合理,盡量減少內(nèi)風(fēng)路間互相“爭嘴”,比如當(dāng)轉(zhuǎn)子有徑向通風(fēng)道,轉(zhuǎn)子兩端各有一個離心式風(fēng)扇時,最好在風(fēng)扇與轉(zhuǎn)子軸向風(fēng)道間增設(shè)擋風(fēng)罩。因轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)道本身也是一個小離心式風(fēng)扇,不加此罩,它要與內(nèi)風(fēng)扇“爭嘴”。