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采用热熔介质冷却异步电机壳的前景

当前,在电机制造工业中出现一种倾向,就是力求提高异步电机的体积功率比(即提高单位体积的输出功率),这就需要改进电动机的冷却系统和冷却方法。利用液体的对流和啧射冷却或采用蒸发过程来强化电机内部的热交换,就能达到上述目的。但是,上述方法会使电机的结构复杂化,还须在铁芯部分增加防止高湿介质侵蚀的保护装置和采取防止结构件生锈的措施,因而没有被广泛采用。
从这个观点出发,利用冷却剂的熔化热来散发异步电机热量的方法受到了注意。运用这个方法能够在制造电机时降低原材料的消耗,简化电机的结构。
众所周知,在鼠笼式转子的异步电机中需要加强冷却的部位首先是定子线圈。不同绝缘等级的电动机工作时,其定子线圈的温度通常在100一140℃之间,采用熔化温度在40一90℃范围内的介质做冷却剂是理想的。这样不仅能凭借熔化热,而且也能借助在固态和液态时的热容量有效地将热量从线圈中散发出来。
电机外壳采用风冷的大批生产的电动机中增加有效功率的潜力事实上是很小,(当电动机工作的延续时间从加热角度出发适应于P2H功率时的允许工作周期TH,则有效功率可能提高5一15%),但对以石腊填充的试验电机来讲,其工作时间在   小可能到TH值范围内变化时,容许功率过载稳定在25%范围内。
大批量生产电机和试验电机在反复短时运行制和连续工作。在电动机工作时,机壳采用外扇风冷却,在试验电机中,当石腊处于液相时,石腊在绕组端部和定子外壳间起导热作用。试验数据还证实了所研究的冷却方法取得的效果。如在连续运行工作制下,绕组的平均温升降低12°K以上,而在重复短时工作制下绕组端部的温升下降了14K°或   多。
在导步电动机中充填石腊,使绕组长度各点上温度的分布比大批量生产的电动机均匀。实验过程中已经确定,在刹车时,绕组升温的速度和大批量生产的电动机相比较减少告。
在研制提高单位功率的异步电机时,利用易熔物质(石油石腊)冷却电动机具有很好的效果,特别是对于那些专门用于短时工作制的电动机。(如在传动石油气体管道阀门上用的电动机,农业中驱动饲料机和运输机的电动机……等等)对于这类项目采用一般工业用的大批量生产的电机,在力能指标,电工和结构材料的利用方面效果很差。利用易熔物质来冷却这类电机能够降低材料的消耗,大大简化电机的结构和制造工艺(去消通风部件,采用没有筋的定子机座)提高发生故障时保护设备工作的可靠性。此外,考虑到石腊具有良好的热处理和电气性能,将定子线圈置于石腊中出现了不用浸漆这样的可能性。