电机设计及其CAD-第6章.pptVIP

gfgfdgdfgfd gfdgfdgfdgfdgfdgfgf 风扇强迫空气流动：除个别小型或特种电机外 50年代以后，汽轮发电机利用内冷系统（使导体中热量直接传递给冷却介质，而不是绝缘） 绝缘厚度5—6mm, 温度相差最大可达30?C 空冷: 转子绕组空内冷，定子绕组真空浸渍技术，高效通风系统。 二、 空气冷却系统 特点：结构简单，成本低。 冷却效率较差，高速电机中引起的摩擦损耗较大。 1. 开路冷却（或自由循环）或闭路冷却（封闭循环） （1）开路冷却： 冷却空气由电机周围抽取，通过电机后，再回到周围环境中，图8-1。 按风压产生方式分成： 自然冷却： 1kw以下电机，不安装风扇 自力通风： 轴上安装风扇 强迫风循环：单独风机供风量（变频电机） （2）闭路冷却：冷却介质在风扇作用下在电机内沿闭合线路进行循环，冷却介质中热量经结构件或冷却器传递给第二冷却介质（水） （1）径向通风系统 径向通风道：利用转子上能产生风压的零部件（如风道片、磁极等）的鼓风作用 冷却空气主要为径向流动。 （2）轴向通风系统：利用风扇将空气从一端吸入或鼓入，另一端流出。 （3）混合式通风系统： 有轴向和径向两种通道，往往偏重一种 3 抽出式和鼓入式 根据冷却空气首先通过发热部分、再通过风扇，还是相反，将空气冷却系统分为抽出式和鼓入式 4 外冷与内冷 空冷系统一般为外冷（表面冷却） 提高冷却能力，也有采用内冷，冷却介质从绕组中流过。 水轮发电机的励磁绕组，可用空气内冷。 内冷结构复杂，对冷却气体要求十分干净。 6-2 关于流体运动的基本知识 一、概述 电机运行?发热?散热 （1）铀承中的热量：由轴承的外表面自然导散或由通入轴承中的循环润滑油导散； （2）其他损耗全部依靠流体(空气、氢或水等)带走 根据能量守恒关系，所需冷却介质的总流量 ??a ——冷却介质通过电机后的温升，一般可取为15～20?C 注意： 上式计算所得的总流量，应按适当比例沿定、转子的冷却通道分别流动，才能保证冷却介质和定转子中各发热部件具有合适的温升。 在设计电机时，除了计算总的流量外，还必须初步估计流量在电机各部分的分配和流速。 二 流体运动中常用名词介绍 1 流体 流体是由相互间联系比较松弛的分子所组成，分子之间没有像刚体所具有的那种刚性联系，流体的运动比刚体的运动要复杂得多。 假设：欧拉氏提出的连续性，即流体是一种连续介质的假设，认为流体的分子之间没有空隙。这样才可能使用数学工具。这种宏观模型只能得到流体的平均力学特性，而且不能用来解决有限空间内的过程。 2 流体的压缩性 根据流体在压力的作用下其体积改变的程度不同，分为：（1）可压缩流体；（2）不可压缩流体。 空气：压力从1个大气压到100个大气压，体积为原来的1％ 水：压力从1个大气压到100个大气压，体积为原来的99.5％。 相对而言，空气属于可压缩流体。 在电机中，冷却空气压力变化不大，体积变化约5％，可作为不可压缩流体。 3 流体的粘滞性 所有的流体都不可避免具有一定的粘滞性，它表现为一种抗拒流体流动的内部摩擦力或粘滞阻力。试验表明，流体的层与层间的这种摩擦力的大小正比于流体层滑动时的速度梯度 4 .理想流体和真实流体 真实流体：可压缩的、有粘滞性。 理想流体：不考虑压缩性和粘滞性 在研究流体运动时，往往先从理想流体出发，得出运动的一般规律，然后按真实流体的情况加以补充和修正。 5. 层流及紊流 流体在管道内运动的状态：层流、紊流。 作层流运动时，流体仅有平行于管道表面的流动。若将流体分为许多平行于管道壁的薄层，则各层作平行运动，它们之间没有流体的交换。 作紊流运动时，流体中的大部分质点不再保持平行于壁的运动，而以平均流速向各方向作无规则扰动。 通常用雷诺数判断流体流动的状况： Re——雷诺数， d ——管道的直径(圆形管道)或等效直径(非圆形管道) v ——流违 ?——运动粘度 ?——密度 实验结果表明，流体运动时，当Re＜2300时为层流，Re2300为紊流。但Re达到2300以前，已开始有部分紊流存在。 雷诺数与流体的流速、管道的几何形状和尺寸、流体本身的性质(密度和粘滞性)有关。同样条件下，粘滞性小、密度大的流体比较容易产生紊流。 6 .流体的压力——静压力和动压力 静压力：反映出流体受压缩的程度，其单位为Pa，可看作是被压缩流体单位体积内所储存的位能。 动压力：表示运动着的流体，其单位为Pa，单位体积