Замкнутый цикл вентиляции обладает рядом существенных достоинств, основными из которых являются:
- за счет повышенного давления исключается возможность попадания вредных веществ внутрь электрической машины;
- снижается разрушительное действие пожара в активной зоне электрической машины за счет ограниченного содержания кислорода в замкнутом объеме;
- практически обеспечивается постоянная температура газа на входе в машину – tx.
Несомненным достоинством замкнутой системы вентиляции является возможность применения в качестве охлаждающей среды любого газа. Наибольшее распространение в электрических машинах нашел водород. Применение водорода вместо воздуха, только за счет его более высоких теплофизических свойств, позволяет реализовать увеличение мощности на 25-30% в тех же габаритах.
В зависимости от места установки вентилятора различают нагнетательную и вытяжную системы вентиляции (рис. 3.3).
а) б)
Рис. 3.3. Нагнетательная (а) и вытяжная (б) стстемы вентиляции
При нагнетательной системе вентиляции (рис. 3.3а) вентилятор устанавливается на входе охлаждающего газа, вследствие чего в активном объеме электрической машины создается повышенное давление (р>pam), препятствующее попаданию посторонних примесей. Однако при прохождении газового потока через вентилятор происходит его подогрев на 3-7°С, что требует увеличения количества охлаждающего газа, прогоняемого через электрическую машину, на 15-20%. Это обстоятельство увеличивает потери на вентиляцию и, соответственно, уменьшает КПД электрической машины.
При вытяжной системе вентиляции (рис. 3.3б) через активный объем электрической машины проходит поток газа без подогрева в вентиляторе, что определяет ее достоинства, но внутри машины давление будет меньше атмосферного и возможно попадание вредных примесей, снижающих надежность работы электрической машины.
В засисимости от направления движения потока охлаждающего газа внутри электрической машины различают аксиальную, радиальную и аксиально-радиальную системы вентиляции (рис. 3.4).
При аксиальной системе вентиляции охлаждающий поток движется параллельно оси машины (рис.3.4а) . Для обеспечения такого движения потока должны быть сформированы специальные каналы. Чаще всего каналы выполняют в ярме сердечника , а в высокоиспользуемых машинах - и в зубцах. Форма каналов в ярме может быть круглой , овальной, прямоугольной, ромбовидной, в зубцах - преимущественно прямоугольной (рис. 3.5). С точки зрения технологии изготовления предпочтительной является круглая форма канала, с точки зрения загрузки магнитной цепи – овальная, т.к. она в меньшей мере уменьшает высоту ярма (в меньшей мере приводит к увеличению индукции в ярме и, следовательно, меньше влияет на габариты сердечника) и обеспечивает большую площадь снятия потерь. При невозможности выполнения каналов в сердечнике (это особенно проявляется в машинах малой мощности, имеющих небольшие диаметры), они могут быть сформированы конструкцией активных и конструктивных частей электрической машины. На рис. 3.6а показан канал , образованный внешней поверхностью сердечника статора и внутренней поверхностью станины, а на рис. 3.6б показан надпазовый канал.
Рис. 3.4. Аксиальная (а), радиальная (б) и аксиально-радиальная (в) системы вентиляции
Аксиальная система вентиляции конструктивно проще радиальной, позволяет реализовать высокую эффективность теплосъема с поверхности за счет обеспечения высокой скорости потока в каналах, а следовательно, и коэффициента теплоотдачи путем выбора соответствующего сечения последних. Существенным недостатком аксиальной системы вентиляции является резко выраженная неравномерность температуры по направлению движения охлаждающего потока, причем эта неравномерность увеличивается с ростом осевой длины магнитопровода.
Рис. 3.5 Форма аксиальных каналов в ярме и зубцах сердечника
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.