恒力電機(jī)小課堂|電機(jī)空氣冷卻系統(tǒng)
采用空氣冷卻的電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低；其缺點(diǎn)是空氣的冷卻效果較差，在高速電機(jī)中引起的摩擦損耗較大。采用空氣冷卻的通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型非常繁多，現(xiàn)就其基本特點(diǎn)從下列方面來(lái)說(shuō)明：
●開(kāi)路冷卻（或自由循環(huán)）或閉路冷卻（或封閉循環(huán)）
開(kāi)路冷卻的恒力電機(jī)，其冷卻空氣由電機(jī)周圍抽取，通過(guò)恒力電機(jī)后，再回到周圍環(huán)境中去。閉路冷卻的電機(jī)，其初級(jí)冷卻介質(zhì)通過(guò)電機(jī)，沿著閉合線路進(jìn)行循環(huán)；初級(jí)冷卻介質(zhì)中的熱量經(jīng)結(jié)構(gòu)件或冷卻器傳遞給第二冷卻介質(zhì)。
●徑向、軸向和混合式通風(fēng)系統(tǒng)
按照電機(jī)內(nèi)冷卻空氣流動(dòng)的方向，空氣冷卻系統(tǒng)可以分為徑向、軸向和混合（徑、軸向）式三種。由于徑向通風(fēng)系統(tǒng)便于利用轉(zhuǎn)子上能夠產(chǎn)生風(fēng)壓的零部件（如風(fēng)道片、磁極等）的鼓風(fēng)作用，因而得到廣泛的應(yīng)用。軸向通風(fēng)系統(tǒng)便于安裝直徑較大的風(fēng)扇，以加大通風(fēng)量。主要缺點(diǎn)是沿軸向的方向上冷卻不均勻，且不便于利用轉(zhuǎn)子上部件的鼓風(fēng)作用。軸向通風(fēng)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)一般僅用于中小型直流電機(jī)中。實(shí)際上，所謂徑向或軸向通風(fēng)系統(tǒng)只是就冷卻介質(zhì)在電機(jī)內(nèi)所起冷卻作用的主要方面而言，純粹的徑向或軸向通風(fēng)系統(tǒng)是較為少見(jiàn)的。
混合式通風(fēng)系統(tǒng)兼有軸向和徑向兩種通道，但往往還是偏重一種，大型直流電機(jī)即是以軸向?yàn)橹鞯幕旌鲜较到y(tǒng)，有的汽輪發(fā)電機(jī)中廣泛應(yīng)用的以徑向?yàn)橹鞯幕旌鲜较到y(tǒng)。
●吸入式和壓入式
根據(jù)冷卻空氣是首先通過(guò)電機(jī)的發(fā)熱部分，再通過(guò)風(fēng)扇，或是相反，采用空氣冷卻的系統(tǒng)可分為吸入式及壓入式兩種。由于吸入式的冷空氣首先和電機(jī)的發(fā)熱部分接觸，且能采用直徑較大的風(fēng)扇，而壓入式的冷卻空氣卻先通過(guò)風(fēng)扇，被風(fēng)扇的損耗加熱后，再和電機(jī)的發(fā)熱部分接觸（高速電機(jī)中，風(fēng)扇損耗引起的空氣溫升可達(dá)5℃左右），因此吸入式的冷卻能力較高。
直流電機(jī)中，風(fēng)扇多裝在非換向器端，如采用壓入式冷卻系統(tǒng)可避免電刷磨損的炭粉進(jìn)入電機(jī)，但這時(shí)大部分風(fēng)量經(jīng)由定子極間空間吹過(guò)，而吹拂轉(zhuǎn)子的風(fēng)量較少，致使損耗較多的轉(zhuǎn)子散熱困難，這時(shí)要采取適當(dāng)措施，如充分依靠電樞鐵心的風(fēng)道片和繞組端部的鼓風(fēng)作用來(lái)散熱。
●外冷與內(nèi)冷
采用空氣冷卻的系統(tǒng)一般都采用外冷或所謂表面冷卻方式，但為了提高冷卻能力，也有采用內(nèi)冷方式的，例如水輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組，可采用空氣內(nèi)冷。國(guó)外在容量不大的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組上也用過(guò)空氣內(nèi)冷。但內(nèi)冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且對(duì)冷卻氣體要求十分干凈，因此目前還很少在采用空氣作為冷卻介質(zhì)的電機(jī)中使用。
