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西玛电机关于特种电机的冷却及工作制分享

内容简介:作为西玛电机损耗、发热、冷却的结束。从下篇文章开始,西玛电机技术中心会针对电机的振动,噪音和电磁兼容展开。我相信这也是很多同学在电机选型上一直存在的很多大困扰,西玛电机技术中心一直希望秉持的外行的角度看内行的精神,帮助大家了解电机的同时,可以更加清晰自己对电机的需求。
西玛电机关于特种电机的冷却及工作制分享

西玛电机技术中心有和大家初步了解了一下常用电机的发热和冷却的问题,没有看的同学可以在以往的文章中查阅,西玛电机技术中心会以特种电机为出发点,延展出电机冷却及工作制的内容,让你更加了解你的电机为什么有问题,以及电机选型的技巧。

一台等待出厂的西玛电机

【高功率密度电机】

l 在特种电机里面,有很大一类是高功率密度电机,有时也包括高转矩密度电机;

l 电机本体有较大的功率密度(通常电机功率一倍以上)或高的转矩密度;

l 这类电机往往需要针对温升和散热进行专门的计算和设计,从以下三个方面考虑;

【电机的优化设计】

使用性能更好的材料,提供电机效率,控制发热源。

【电机的结构设计】

进行专门的热场分析,找出发热点,充分优化热场和热路设计。使电机各接触部分热导率更高,电机整体散热系数更大,电机整体的热容更小。同时使用很好的绝缘材料来提高电机的绝缘等级和耐热能力。

【强制冷却】

一般当电机或对电机有特殊要求的场合,例如电机体积空间限制较严场合,往往都是使用强制冷却的方式。常用的强制冷却方式有:

【风冷】

一般是电机同轴安装冷却风扇,也有采用专门的风扇结构形式。

挑战:一般电机的风扇由于安装和使用场合空间要求以及电机实际转速较高或较低等情况,需要进行特殊设计;或者形状特殊以及要求高速的风机,速度较高时,风扇的噪音也较大,因此风扇的设计往往是个挑战,有时候难度甚至大于被冷却电机本身。

【水冷】

常用的冷却结构是在定子上开封闭的水槽,通过外部加压设备提供水循环。

挑战:一般只冷却定子,所以当转子损耗较大时,这种方式不太常使用。

西玛电机的冷却

【油冷】

常用的是充油式循环冷却,即电机内部充满或充一定比例冷却介质,通过油的循环带走热量。

挑战:油冷时要特别注意油的粘稠不同而引起电机附加损耗,从而使电机的效率降低。

【气冷】

与油冷类似,一般用氦气的比较多,在特殊情况下采用氢气。

以上水、油、气三种冷却方式都必须要求电机有良好的密封设计,尤其是后两种,由于冷却介质要穿过电机内部,经过定、转子之间的气隙,因此电机本体的密封设计很重要,否则就会造成油和气的泄露。但是很多时候,油和气不能随时补充,因此泄露不仅仅影响冷却效果,更重要的是影响电机长时间可靠运行。油和气在电机内部的流体通道的合理设计,以及油、气本身引起的阻力增加也都是值得特别注意的。

【工作制】

工作制是西玛电机承受负载的说明,包括启动、电制动、空载、断能停转,以及这些阶段的持续时间和先后顺序。工作制是设计和电机选型的基础,电机工作制的确定与电机散热紧密相关。西玛电机技术中心制一张表格,让大家了解一下电机的工作制代号名称及内容。

西玛电机的工作制

重点:

l 只要热性能有保证,同一台电机可以在好几个工作制之间相互转换。

l 很多微电机可以适合多种工作制,即在不同的工况下运行。图高性能的伺服电机几乎能运行在各种工作制,但不同工况时的负载能力和性能指标应作相应的规定。

本篇文章,将作为西玛电机损耗、发热、冷却的结束。从下篇文章开始,西玛电机技术中心会针对电机的振动,噪音和电磁兼容展开。我相信这也是很多同学在电机选型上一直存在的很多大困扰,西玛电机技术中心一直希望秉持的外行的角度看内行的精神,帮助大家了解电机的同时,可以更加清晰自己对电机的需求。

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关键词:西玛电机,特种电机的冷却,电机工作制
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