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电机冷却通风设计

发布时间:2017-07-13 23:21:00 点击:    

 
 

无锡伯顿起重电机 为排除电机运转时产生的热量,对电机进行冷却通风的设计。电机在工作中由于电阻、激磁及轴承摩擦产生的热量要予以排除,以利电机正常运转,避免因过热损坏绝缘。冶金工厂使用的电机其通风方式有自通风式及强制通风式两类:自通风式指电机转子自带风叶进行通风冷却。大量的设备传动电机属此类;强制通风式指容量较大转速较低的交流电机或直流调速电机,需要外加强制通风冷却设备将其内部热量排除。轧钢机主传动电机及其辅助设备传动电机属此类。电机冷却通风设计主要内容包括通风制式选择、冷却通风参数确定和设备选型。

通风制式选择 强制通风的电机通风制式有密闭循环式、密闭直通式、开启循环式与开启直通(包括压出和吸入)式四种。(1)密闭循环式。其直流电机的冷却空气由整流子另一侧下部进入,热空气由整流子向下排出。为防止整流子的炭刷粉在系统内循环,造成绕组积灰,可采用两路通风。交流电机的空气由外壳下部两侧进入,沿轴线向下排出。本系统用空气冷却器吸收循环空气中的热量。大型轧机主传动电机多选用此种通风制式。(2)密闭直通式。其直流电机的空气由整流子对面下部进风,热空气由整流子侧排出外部。交流电机的空气由机座下部两路进风,通过外壳上部沿轴线排出。本系统适用于工厂生产用水供应不足或水质条件较差的地区。此种通风制式用于轧机主传动电机。(3)开启循环式。其进入电机的空气吸自电机室,冷却电机后的热空气经水一空气冷却器冷却后返回电机室。本制式适用于多台电机机组。(4)开启直通式。分压出式和吸入式两种。压出式是从室外吸入空气,经过滤净化后用风机送入电机,热风排入室内,轧钢车间的辊道、推钢、压下装置传动电机多用此制式。吸入式是从室内吸入空气进电机,再用风机将热风排出室外。它适用于电机安装在环境清洁的房间内的情况。以上四种通风制式见图。

 

冷却通风参数确定 电机冷却通风设计参数主要有风量、风温、风压和含湿量。(1)电机通风量根据内部产生的热量及空气进出口温差计算,电机运转过程一部分电能转换成热能。这部分热能的85%~90%由通风空气带走,10%~15%热量通过外壳散入周围空间。对于直流电机,上述风量的4%~10%从整流子一端排出。电机准确的通风风量应由制造厂提供。(2)电机通风空气温度决定于绝缘级别,B级绝缘电机周围空气温度和通风进风温度较高为40℃,由于电机内部各元件间温差不允许太大,同时为防止冷却油的粘度增大,冷却空气较低温度不宜低于o℃。在确定电机环境温度时,要考虑冶金工厂厂区小气候影响,一般比气象站记录高2℃左右。(3)电机的风压损失与电机内部风沟结构有关。对自带风扇的电机不考虑其风压损失。有些电机(如气体压缩机电机)克服自身压力损失后尚有剩余压力,电机通风系统可充分利用其剩余压力而不另设风机。准确压力损失按制造厂提供的资料设计。(4)电机通风的空气含湿量与电机绝缘有关,当含湿量低于1.5g/kg时,必须考虑增湿措施。在40℃条件下,当相对湿度超过80%时,应考虑降湿。

布置在高温强辐射和多尘的轧钢区的辅助机械,如输入输出辊道、推床、轧机压下装置、热轧卷带输送机的传动电机,均应采用封闭式电机,冷却通风的空气可从电机室吸入,通过地下风道送至电机。

设备选型 主要设备有空气冷却器、过滤器、风机等。电机通风的空气冷却一般用水一空气冷却器将热量传给水带走。常用的有轧管翅片式和绕簧式两类。为改善热交换性能发展了椭圆管翅片式冷却器。冷却器对水中悬浮物含量的要求要低于50mg/L。过滤器主要用作整流子炭刷粉过滤,一般用中效块式过滤器。对密闭直通式和开启直通压出式系统,选用自动卷绕中效过滤器。电机通风用的风机有离心式和轴流式两类。离心式比轴流式效率高,在场地布置条件允许下尽量选用离心式。如果风机布置在电机基础坑内,可选高压轴流式风机。

为简化电机冷却通风设计,对1000kw以下中小型直流电机,尽量采用“自带”通风设备型,即将冷却器、过滤器、通风机组成机组,与电机形成一整体。

 
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