Η διαδικασία λειτουργίας του κινητήρα είναι στην πραγματικότητα μια διαδικασία αμοιβαίας μετατροπής μεταξύ ηλεκτρικής και μηχανικής ενέργειας και κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας αναπόφευκτα θα προκύψουν ορισμένες απώλειες. Η συντριπτική πλειοψηφία αυτών των απωλειών μετατρέπεται σε θερμότητα, η οποία αυξάνει τη θερμοκρασία λειτουργίας των περιελίξεων του κινητήρα, του πυρήνα σιδήρου και άλλων εξαρτημάτων.
Τα προβλήματα θέρμανσης του κινητήρα είναι συνηθισμένα στη διαδικασία Έρευνας και Ανάπτυξης (Ε&Α) και παραγωγής νέων προϊόντων. Η κα Shen έχει επίσης εκτεθεί σε πολλές περιπτώσεις όπου η θερμοκρασία του κινητήρα αυξάνεται σταδιακά και είναι δύσκολο να σταθεροποιηθεί η αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της δοκιμής τύπου. Σε συνδυασμό με αυτήν την ερώτηση, η κα Shen συμμετείχε σύντομα σήμερα για να μιλήσει για τη μέθοδο ψύξης και τον αερισμό και την απαγωγή θερμότητας του κινητήρα, να αναλύσει τη δομή αερισμού και ψύξης διαφόρων κινητήρων και να προσπαθήσει να ανακαλύψει ορισμένες τεχνικές σχεδιασμού για την αποφυγή υπερθέρμανσης του κινητήρα.
Δεδομένου ότι το μονωτικό υλικό που χρησιμοποιείται στον κινητήρα έχει ένα όριο θερμοκρασίας, ο στόχος της ψύξης του κινητήρα είναι η διάχυση της θερμότητας που παράγεται από την εσωτερική απώλεια του κινητήρα, έτσι ώστε η αύξηση της θερμοκρασίας κάθε μέρους του κινητήρα να διατηρείται εντός του εύρους που καθορίζεται από το πρότυπο και η εσωτερική θερμοκρασία να είναι ομοιόμορφη.
Ο κινητήρας συνήθως χρησιμοποιεί αέριο ή υγρό ως ψυκτικό μέσο, και τα συνηθισμένα είναι ο αέρας και το νερό, τα οποία ονομάζουμε ψύξη με αέρα ή ψύξη με νερό. Η ψύξη με αέρα χρησιμοποιείται συνήθως για πλήρως κλειστή ψύξη με αέρα και ψύξη με ανοιχτό αέρα. Η ψύξη με νερό είναι συνηθισμένη με την ψύξη με χιτώνιο νερού και την ψύξη με εναλλάκτη θερμότητας.
Το πρότυπο IEC60034-6 για τους κινητήρες AC καθορίζει και εξηγεί τη μέθοδο ψύξης του κινητήρα, η οποία αντιπροσωπεύεται από τον κωδικό IC:
Κωδικός μεθόδου ψύξης = IC+ κωδικός διάταξης κυκλώματος + κωδικός ψυκτικού μέσου + κωδικός μεθόδου ώθησης
1. Κοινές μέθοδοι ψύξης
1. Φυσική ψύξη IC01 (επιφανειακή ψύξη)
Για παράδειγμα, οι συμπαγείς σερβοκινητήρες Siemens 1FK7/1FT7. Σημείωση: Η θερμοκρασία επιφάνειας αυτού του τύπου κινητήρα είναι υψηλή, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει τον περιβάλλοντα εξοπλισμό και τα υλικά. Επομένως, σε ορισμένες βιομηχανικές εφαρμογές, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η αποφυγή των αρνητικών επιπτώσεων της θερμοκρασίας του κινητήρα μέσω της εγκατάστασης του κινητήρα και της μέτριας υποβάθμισης.
2. Ψύξη με αυτόματο ανεμιστήρα IC411 (αυτοψύξη)
Το IC411 επιτυγχάνει ψύξη μετακινώντας τον αέρα μέσω της περιστροφής του ίδιου του κινητήρα και η ταχύτητα κίνησης του αέρα σχετίζεται με την ταχύτητα του κινητήρα.
3. Ψύξη με εξαναγκασμένο ανεμιστήρα IC416 (εξαναγκασμένη ψύξη ή ανεξάρτητη ψύξη με ανεμιστήρα)
Το IC416 περιέχει έναν ανεξάρτητα κινούμενο ανεμιστήρα, ο οποίος εξασφαλίζει σταθερό όγκο αέρα ανεξάρτητα από την ταχύτητα του κινητήρα.
Οι μέθοδοι ψύξης IC411 και IC416 χρησιμοποιούνται συχνά για ασύγχρονους κινητήρες AC χαμηλής τάσης και η απαγωγή θερμότητας επιτυγχάνεται με την εμφύσηση των ψυκτικών νευρώσεων στην επιφάνεια του κινητήρα από έναν ανεμιστήρα.
4. Ψύξη με νερό
Η θερμότητα που παράγεται από τις μεγάλες απώλειες στον κινητήρα διαχέεται μέσω της επιφάνειας του κινητήρα στον περιβάλλοντα αέρα. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί υπό ορισμένες συνθήκες, προκειμένου να αποφευχθεί η υψηλή αύξηση της θερμοκρασίας διαφόρων μερών του κινητήρα, μερικές φορές υπάρχουν ειδικά κανάλια ή σωλήνες γεμάτα με νερό στο πιο ζεστό μέρος του κινητήρα, και ο κυκλοφορών αέρας στο εσωτερικό του κινητήρα θα δώσει την εσωτερική θερμότητα στο πάπλωμα. Υδροψυσσόμενη επιφάνεια.
5. Ψύξη με υδρογόνο
Σε ηλεκτρικές μηχανές υψηλής ταχύτητας, όπως οι στροβιλογεννήτριες, χρησιμοποιείται ψύξη με υδρογόνο. Σε ένα κλειστό σύστημα, το αέριο υδρογόνο, αρκετά τοις εκατό υψηλότερο από την ατμοσφαιρική πίεση, κυκλοφορεί εσωτερικά από τον ενσωματωμένο ανεμιστήρα και στη συνέχεια ρέει μέσω του τμήματος παραγωγής θερμότητας του κινητήρα και του υδρόψυκτου ψύκτη με σωλήνες με τη σειρά του.
6. Ψύξη λαδιού
Σε ορισμένους κινητήρες, τα σταθερά μέρη, ακόμη και τα περιστρεφόμενα μέρη, ψύχονται από λάδι, το οποίο κυκλοφορεί μέσα στον κινητήρα και μέσω ψυγείων που τοποθετούνται έξω από τον κινητήρα.
2. Ταξινόμηση κινητήρα με βάση τη μέθοδο ψύξης
(1) Ο κινητήρας φυσικής ψύξης δεν χρησιμοποιεί ειδικές μεθόδους για την ψύξη των διαφόρων μερών του κινητήρα και βασίζεται μόνο στην περιστροφή του ίδιου του ρότορα για την κίνηση του αέρα.
(2) Το θερμαντικό μέρος του αυτοαεριζόμενου κινητήρα ψύχεται από ενσωματωμένο ανεμιστήρα ή από ειδική συσκευή που είναι προσαρτημένη στο περιστρεφόμενο μέρος του κινητήρα.
(3) Κινητήρας με εξωτερικό αερισμό (κινητήρας με ψύξη με φύσημα) Η εξωτερική επιφάνεια του κινητήρα ψύχεται από τον άνεμο που παράγεται από τον ανεμιστήρα που είναι τοποθετημένος στον άξονα του κινητήρα και ο εξωτερικός αέρας δεν μπορεί να εισέλθει στο θερμαντικό μέρος στο εσωτερικό του κινητήρα.
(4) Η κυκλοφορία του ψυκτικού μέσου του κινητήρα με πρόσθετο εξοπλισμό ψύξης παράγεται από ειδικές συσκευές εκτός του κινητήρα, όπως ερμάρια ψύξης νερού, ερμάρια ψύξης αέρα και φυγοκεντρικούς ανεμιστήρες δινορευμάτων.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Οκτωβρίου 2023