电机冷却方式及代号(高压电机冷却方式图解)

在现代，所有电机都采用更高的电磁负载来提高材料的利用率，单个电机的容量日益增加。因此，有必要对电机的冷却系统进行改进，以提高其散热能力。除了一些小型或特殊的电机，大多数电机都使用风扇来迫使气流冷却电机。

1电机冷却发展足迹

早在1928年，用于提高电网功率因数的同步调制器就成功地用氢气作为冷却介质。实验表明，由于减少了气体的机械摩擦损失，提高了散热能力，氢冷却后同尺寸电机的容量和效率可提高20~25%以上。此后，汽轮发电机氢冷技术得到了迅速推广。20世纪50年代以后，大容量电机，特别是汽轮发电机采用了内冷系统。所谓的内部冷却是指导体中产生的热量直接传递给冷却介质，而不需要绝缘。起初，氢被广泛用作内部冷却系统的冷却介质。后来，为了进一步提高冷却能力，使用液体(水或油)作为冷却介质。

1955年，英国一家电机公司首次完成了一台容量为30 kW的蒸汽涡轮发电机，定子水冷，转子一般采用氢冷。效果良好，其电负荷比风冷高4~5倍，但绕组温升未超过允许值。我国广大电气工程师在定子和转子绕组采用水内冷的双水内冷汽轮发电机的研究和制造方面取得了显著成就。目前，除了进一步研究现有的冷却方法外，世界各国还在研究和开发各种冷却方法，包括使用低温超导技术。

根据冷却介质的不同，方便对电机冷却系统进行划分。目前，以空气为冷却介质的风冷系统广泛应用于电机制造中。本章主要描述空气冷却系统，我们将在另一个时间与其他介质讨论冷却系统。

2关于电机空气冷却

本发明结构简单，成本低;其缺点是空气冷却效果差，高速电机摩擦损失大。有许多类型的风冷通风系统。沈女士今天给大家简单介绍一下。

开路冷却或闭路冷却

冷却空气从电机周围抽出，通过电机，然后返回周围环境。闭路冷却电机，其主冷却介质通过电机沿闭路循环;主冷却介质中的热量通过结构件或冷却器传递给介质。

径向、轴向和混合式通风系统

冷却空气在电机中流动的方向，空气冷却系统可分为径向、轴向和混合(径向和轴向)类型;径向通风系统被广泛使用，因为它便于使用能在转子上产生风压的部件。轴向通风系统便于安装直径较大的风机，增加通风。主要缺点是沿轴向冷却不均匀，不方便利用部件对转子的吹气作用。轴向通风系统在国内一般只用于中小型DC电机。

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实际上，所谓径向或轴向通风系统只是就冷却介质在电机内所起冷却作用的主要方面，纯粹的径向或轴向通风系统是较为少见的。混合式通风系统兼有轴向和径向两种通道，但往往还是偏重一种。大型直流电机大多是以轴向为主的混合式系统，而汽轮发电机中广泛应用的以径向为主混合式系统。

●吸入式和压入式

根据冷却空气是首先通过电机的发热部分，再通过风扇，或是相反，采用空气冷却的系统可分为吸入式及压入式两种。

由于吸入式的冷空气首先和电机的发热部分接触，且能采用直径较大的风扇，而压入式的冷却空气却先通过风扇，被风扇的损耗加热后，再和电机的发热部分接触(高速电机中，风扇损耗引起的空气温升可达5℃左右)，因此吸入式的冷却能力较高。

直流电机中，风扇多装在非换向器端，如采用压入式冷却系统可避免电刷磨损的炭粉进入电机，但这时大部分风量经由定子极间空间吹过，而吹拂转子的风量较少，致使损耗较多的转子散热困难，这时要采取适当措施散热。

●外冷与内冷

采用空气冷却的系统一般都采用外冷或所谓表面冷却方式，但为了提高冷却能力，也有采用内冷方式的，例如水轮发电机的励磁绕组，可采用空气内冷。国外在容量不大的汽轮发电机转子绕组上也用过空气内冷。但内冷系统结构复杂，且对冷却气体要求十分干净，因此目前还很少在采用空气作为冷却介质的电机中使用。

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