Proces działania silnika polega w istocie na wzajemnej konwersji energii elektrycznej i mechanicznej, a w trakcie tego procesu nieuchronnie występują pewne straty. Zdecydowana większość tych strat jest przekształcana w ciepło, co podnosi temperaturę roboczą uzwojeń silnika, rdzenia żelaznego i innych podzespołów.
Problemy z nagrzewaniem się silnika są powszechne w procesie badań i rozwoju oraz produkcji nowych produktów. Pani Shen zetknęła się również z wieloma przypadkami, w których temperatura silnika wzrastała skokowo i trudno było ustabilizować jej wzrost podczas testów typu. W związku z tym pytaniem, pani Shen krótko omówiła dziś metodę chłodzenia, wentylację i odprowadzanie ciepła silnika, przeanalizowała strukturę wentylacji i chłodzenia różnych silników oraz spróbowała znaleźć techniki projektowe pozwalające uniknąć przegrzania silnika.
Ponieważ materiał izolacyjny stosowany w silniku ma ograniczenie temperaturowe, zadaniem chłodzenia silnika jest rozproszenie ciepła wytwarzanego przez wewnętrzne straty silnika, tak aby wzrost temperatury każdej części silnika mieścił się w zakresie określonym przez normę, a temperatura wewnętrzna była ujednolicona.
Silnik zazwyczaj wykorzystuje gaz lub ciecz jako medium chłodzące, a najczęściej stosuje się powietrze i wodę, co nazywamy chłodzeniem powietrznym lub wodnym. Chłodzenie powietrzne jest powszechnie stosowane w przypadku całkowicie zamkniętego chłodzenia powietrznego i chłodzenia otwartego; chłodzenie wodne jest powszechne w przypadku chłodzenia płaszczem wodnym i wymiennikiem ciepła.
Norma dotycząca silników prądu przemiennego IEC60034-6 określa i wyjaśnia metodę chłodzenia silnika, reprezentowaną przez kod IC:
Kod metody chłodzenia = IC + kod układu obwodu + kod medium chłodzącego + kod metody push
1. Typowe metody chłodzenia
1. IC01 chłodzenie naturalne (chłodzenie powierzchniowe)
Na przykład serwosilniki Siemens Compact 1FK7/1FT7. Uwaga: Temperatura powierzchni tego typu silnika jest wysoka, co może wpływać na otaczające urządzenia i materiały. Dlatego w niektórych zastosowaniach przemysłowych należy rozważyć uniknięcie negatywnego wpływu temperatury silnika poprzez jego instalację i umiarkowane obniżenie parametrów znamionowych.
2. IC411 chłodzenie własne (samochłodzenie)
Układ IC411 zapewnia chłodzenie poprzez wprawianie powietrza w ruch obrotowy poprzez sam silnik, a prędkość przemieszczania się powietrza jest związana z prędkością silnika.
3. IC416 chłodzenie wymuszone wentylatorem (chłodzenie wymuszone lub niezależne chłodzenie wentylatorem)
IC416 zawiera niezależnie napędzany wentylator, który zapewnia stałą objętość powietrza niezależnie od prędkości silnika.
IC411 i IC416 to metody chłodzenia często stosowane w asynchronicznych silnikach prądu przemiennego niskiego napięcia. Rozpraszanie ciepła odbywa się poprzez dmuchanie przez wentylator na żebra chłodzące na powierzchni silnika.
4. Chłodzenie wodne
Ciepło generowane przez duże straty w silniku jest rozpraszane przez jego powierzchnię do otaczającego powietrza. Podczas pracy silnika w określonych warunkach, aby zapobiec wysokiemu wzrostowi temperatury różnych jego części, czasami w najgorętszej części silnika stosuje się specjalne kanały lub rury wypełnione wodą, a krążące wewnątrz silnika powietrze przekazuje ciepło do kołdry. Powierzchnia chłodzona wodą.
5. Chłodzenie wodorowe
W szybkich maszynach elektrycznych, takich jak turbogeneratory, stosuje się chłodzenie wodorowe. W układzie zamkniętym wodór, którego ciśnienie jest o kilka procent wyższe od ciśnienia atmosferycznego, cyrkuluje wewnętrznie dzięki wbudowanemu wentylatorowi, a następnie przepływa przez część silnika generującą ciepło oraz chłodnicę rurową chłodzoną wodą.
6. Chłodzenie oleju
W niektórych silnikach części stacjonarne, a nawet obracające się, są chłodzone olejem, który krąży wewnątrz silnika i przepływa przez chłodnice umieszczone na zewnątrz silnika.
2. Klasyfikacja silników ze względu na metodę chłodzenia
(1) Silnik z chłodzeniem naturalnym nie wykorzystuje żadnych specjalnych metod chłodzenia poszczególnych części silnika i wykorzystuje wyłącznie obrót samego wirnika do napędzania powietrza.
(2) Część grzewcza silnika samowentylującego jest chłodzona za pomocą wbudowanego wentylatora lub specjalnego urządzenia przymocowanego do obracającej się części silnika.
(3) Silnik wentylowany zewnętrznie (silnik chłodzony nadmuchem) Zewnętrzna powierzchnia silnika jest chłodzona przez wiatr generowany przez wentylator zamontowany na wale silnika, a powietrze zewnętrzne nie może dostać się do części grzewczej wewnątrz silnika.
(4) Obieg czynnika chłodzącego silnika za pomocą dodatkowych urządzeń chłodzących generowany jest przez specjalne urządzenia znajdujące się na zewnątrz silnika, takie jak szafy chłodnicze wodne, szafy chłodnicze powietrzne i wentylatory odśrodkowe prądów wirowych.
Czas publikacji: 24-10-2023