恒力电机小课堂|电机空气冷却系统

       采用空气冷却的电机结构简单，成本较低；其缺点是空气的冷却效果较差，在高速电机中引起的摩擦损耗较大。采用空气冷却的通风系统的结构类型非常繁多，现就其基本特点从下列方面来说明：

       ●开路冷却（或自由循环）或闭路冷却（或封闭循环）

       开路冷却的恒力电机，其冷却空气由电机周围抽取，通过恒力电机后，再回到周围环境中去。闭路冷却的电机，其初级冷却介质通过电机，沿着闭合线路进行循环；初级冷却介质中的热量经结构件或冷却器传递给第二冷却介质。

       ●径向、轴向和混合式通风系统

       按照电机内冷却空气流动的方向，空气冷却系统可以分为径向、轴向和混合（径、轴向）式三种。由于径向通风系统便于利用转子上能够产生风压的零部件（如风道片、磁极等）的鼓风作用，因而得到广泛的应用。轴向通风系统便于安装直径较大的风扇，以加大通风量。主要缺点是沿轴向的方向上冷却不均匀，且不便于利用转子上部件的鼓风作用。轴向通风系统在国内一般仅用于中小型直流电机中。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而言，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，大型直流电机即是以轴向为主的混合式系统，有的汽轮发电机中广泛应用的以径向为主的混合式系统。

        ●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，如充分依靠电枢铁心的风道片和绕组端部的鼓风作用来散热。

       ●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。