电机|中型高压电机空冷却器的研究与设计_系列|方式|冷却器|高压|座号

中型高压电机空冷却器的研究与设计
概述
电机的基本外形图。ＹＫＫ空冷却型电动机是中型高压电机系列中的一个重要派生系列（ＹＫＫ系列是由Ｙ系列箱式结构、带顶罩，防护等级为ＩＰ２３，冷却方式为ＩＣ０ｌ派生出来的），包含２、４、６、８、１０、１２极，频率为５０Ｈｚ，电压等级为６ｋＶ和１０ｋＶ，是国内近年来开发研制的新一代电动机，６ｋＶ级的机座号包括３５５、４００、４５０、５００、５６０、６３０；１０ｋＶ级是根据市场需求开发生产的新品种电动机，机座号包括４５０、５００、５６０、６３０。该系列电动机结构及安装型式为ＩＭＢ３，采用箱式机壳结构，内部为全封闭径向通风形式，顶端带空一空冷却器，非轴伸端带外风扇和外风扇罩，通过冷却器内冷却管的冷空气与机壳内的热空气进行热量交换，达到冷却目的，冷却方式为Ｉｃ６１１。该系列电动机可安装于户外或空气中含有灰尘、沙、水分或轻微腐蚀性气体的环境中，防护等级为ｌＰ４４或ＩＰ５４，与空．水冷却器型的电动机相比具有造价低、辅助设备少、运行费用低、维护方便的特点，机座号３５５— ４５０采用了滚动轴承，机座号５００～６３０采用端盖式球面滑动轴承。以上产品可拖动其它机械设备直接投入６ｋＶ或１０ｋＶ级电网运行，为用户节省了变电设备投资，降低了电网的附加损耗，提高了电网的运行质量，深受用户欢迎。
２技术性能
在开发产品时，６ｋＶ系列执行的技术条件是Ｑ／ｓＤ．Ｊ．０２．０７．１９９９《ＹＫＫ、ＹＫＫ．ｗ系列高压三相异步电动机技术条件〔机座号３５５—６３０〕》，该标准是上海电器科学研究所１９９９年１月编制的送审稿。ｌＯｋＶ系列执行的技术条件是Ｑ／ＱＬ．Ｊ．０２．１３．２００２《ＹＫＫ、ＹＫＫ—Ｗ系列１０ｋＶ三相异步电动机技术条件（机座号４５０一６３０〕》，该标准是根据Ｙ系列１０ｋＶ标准参照ＹＫＫ系列６ｋＶ标准和Ｙ系列６ｋＶ标准制定的公司标准。设计过程中，在严格执行产品标准的同时，为了提高电机效率及其他性能指标，提高产品的竞争力，技术人员查阅了大量的资料，在确保电磁方案满足性能要求的前提下，集众家之所长设计出了成本低，性能优良，外形美观大方，效率高，温升低的电动机新产品，其中空冷器的设计是一个关键项目，现主要将空冷器及外风扇和外风扇罩的研究设计过程介绍如下。
３冷却器的安装型式和冷却管的形状及排列方式
（１）冷却器的安装型式一种是冷却管环绕在电高压机外壳周围，该类型的高压电机机壳设计较为特万方数据１２中型高压电机空－空冷却器的研究与设计《中小型电机》２００３，３０（５）殊，制造成本较高，工艺难度大，通用化程度较低，但密封性和冷却效果较好，特别适用有防爆性能要求的场合；另一种型式是将冷却器安放在电机机壳敞开的顶部（立式电机放置于电机的两个侧面），机械设计上系列化和通用性比较高，操作难度小，在非轴伸端安装外风扇和风扇罩，提供冷却风压，辅助件少。目前被许多厂家广泛采用。
（２）冷却管形状及布置冷却管的形状国内多数采用圆形管，个别厂家有采用椭圆形管（如瑞士ＢＢｃ），国外甚至有采用平板型的（如日本三菱），实践证明采用圆形管操作工艺简单，散热面积大，冷却效果好，目前被大多数厂家采用；管子的材质有用外径为犯５ｘ１．０或担０１．０冷拔无缝镀锌钢管的，也有用犯３１．５或担０１．０轧制铝管的，相比而言铝管具有可以减轻冷却器重量，工艺简单，潮湿环境中不生锈，冷却效果好的特点，深受电机生产厂家和顾客的欢迎。冷却管的排列方式目前国内仍有一些厂家采用层型布置（如下图１），层与层之间上下对齐或交错排列，该安排方式管子层数较多，造成电机内部的风阻大，冷却效果稍差；现在被广泛采用的排列方式是Ｍ型布置或Ｗ型布置（如图２），夹角有采用６０。的（此时管子相互间成等边三角形，管间距离５ｍｍ），也有采用小于６０。的，实践证明Ｍ型或ｗ型排列方式风阻小，可使电机内部空气快速流通，冷却效果较好，同样的冷却效果可以节省三分之一数量的冷却管。Ｍ（或Ｗ）型布置

文章图片

（３）冷却管数量的计算及确定冷却器所应带走的热量也就是高压电机运行时的总损耗，冷却器的散热过程也就是电机内的密封热空气同冷却管内的冷空气进行热量交换的过程，理论计算和实验证明如果采用Ｍ型或ｗ型排列方式，冷却管数量合适的情况下，每平方米的冷却管管壁可带走大约１ｋｗ的热量，但是，由于２极电机和８极电机的转速差别很大，电机内部的风压和空气流动速度也不同，同样的冷却器（冷却管产生的风阻相同）带走的热量也不相同，所以说并不是管子越多越好，而是应根据电机的转速和损耗不同确定冷却器冷却管的数量，具体一点就是同一机座号的电机转速高、损耗大的冷却管应多一些；转速低、损耗少的冷却管应该少一些，如果采用较多的冷却管，由于风阻大，冷却效果反而不好。
考虑高压电机的温升裕度及空冷器的通用性，可以让同一机座号中２极和４极、６极和８极、１０极和１２极分别采用同一个空冷器，
表ｌ是Ｈ３５５～Ｈ６３０不同机座号和极数的电机所采用的空冷器的冷却管数目和排数的参考数目。
表１不同电机所采用的空冷器冷却管数量和排数（说明：管材为钢管或铝管，外径为犯３１．５厚，Ｍ型或ｗ型排列方式，管子相互问成等边三角形，间距为５ｍｍ。）
４空冷器结构及外风扇的设计
４．１空冷器结构的设计冷却器中冷却管的数量和排列方式决定了其冷却效果，结构和用料上的差异也会影响到冷却效果、制造成本以及外型美观程度，从美观的角度上考虑，空冷器的长度和宽度尺寸和机壳的一致，侧板和顶板包端板，并在轴伸方向高出端板１０ｍｍ，以方便焊接和安装外风扇罩；安装后可以挡住外风扇罩上的角钢和密封垫，使电机更美观；顶板和侧板用５ｍｍ的Ｑ２３５Ａ钢板，之间焊接处焊后修圆角，端板用１５ｍｍ的Ｑ２３５Ａ钢板便可满足强度要求，两端板之间加３ｍｍ厚的挡风板以利通风，冷却器底边四周焊以５４０角钢焊成的底万方数据《中小型电机》２００３，３０（５）中型高压电动机空．空冷却器的研究与设计１３架，用以与机壳连接。
对于Ｈ４５０以下高压电机的空冷器基本上可以采用冷却管加外壳的结构，如图２所示，Ｈ５００以上为了提高冷却效果，采用冷却管和外壳之间加夹层的结构，如图３所示，端板和挡风板在夹层位置只钻孔不安装冷却管，这样夹层起到了三个大冷却管的作用，同时夹层内层钢板还有强制通风的作用，否则，冷却管和侧板之间空间太大，通过冷却管之间的空气就会减少影响冷却效果。另外，为了避免电机内的循环空气吹不到冷却管，最上层冷却管和最下层冷却管分别应与冷却器的顶板和底边保持８０一１００ｍｍ的距离，以确保达到最佳冷却效果。

文章图片

图３加夹层的结构
４．２外风扇的设计外风路的风阻计算比较简单，风阻也很小，因此，外风扇基本上是根据电机的总损耗所需要的风量而设计的，外风扇为离心风扇，因而不难确定风扇的外径、风叶的宽度和高度，以及风叶的数量，为简化工艺，风扇为薄钢板焊制而成，其形状如图４，也可以将外风扇板设计成漏斗状，但工艺较复杂；外风扇板和风叶可用３—５ｍｍ厚的钢板，内风扇板可用５～１０ｍｍ厚的钢板，风扇座可用铸造件也可用厚钢板焊接件，风扇及风扇座的焊接必须做到牢固可靠，无焊接缺陷。

文章图片

５外风扇罩的设计
外风扇罩的设计从各个厂家的产品来看大同小异，但用料上却有很大差别，个别厂家用的是ｌｏｍｍ多厚的钢板。由于外风扇罩仅仅起导风的作用，并不受多大的应力，实践证明３～５ｍｍ厚的钢板完全可以满足焊接要求和加工要求；为了确保外风扇罩焊接后变形量小，与空冷器结合处焊接的角钢可选用３０ｍｍ４和４０ｍｍ５等较厚、较宽的尺寸，外风扇罩的两侧弯板可选用３一图４外风扇形状５ｍｍ厚的钢板；同时，为了便于装配，外风扇罩出口底边要高出空冷器底边约３０ｍｍ，出风口宽度尺寸也要比空冷器两侧板间距离小８—１０ｍｍ，出口上边也要比空冷器顶板内侧低４～５ｍｍ；这样，外风扇罩安装后，与冷却器结合处的角钢和密封垫从高压电机侧面看不到，使电机更美观。另外，为了纠正外风扇罩安装后的变形，支撑外风扇罩的四根螺杆每根除了在风扇罩外拧一个螺母（带垫圈），还应在外风扇罩固定板内侧各拧上１个螺母（带垫圈）。

文章图片

ＹＫＫ系列高压电机的基本外形图
６小结
经过近年来的不断改进和创新，按照以上结构和思路，该系列ＹＫＫ３５５～６３０大多数规格型号的高压电机，达到了性能优良，外形美观大方，温升低，运行可靠的预期目标。
【电机|中型高压电机空冷却器的研究与设计】文章由www.rfymj.com整理

电机|中型高压电机空冷却器的研究与设计

推荐阅读

赵丽颖演的西游记电影是哪部

历史悠久的毛南族语法

OL丽人最佳的护眼宝典

棉花糖煮不化是什么原因

中工网贵州：让红色历史更鲜活

黑金巧克力脏脏月饼怎么做黑金巧克力脏脏月饼做法

香椿不能和什么一起吃什么食物不能和香椿一起吃

游戏战斗中可以切换携带的铭文吗一看便知

海带结萝卜排骨羹怎么做海带结萝卜排骨羹的做法步骤

鱼香肉丝的做法（竹笋）

婚外情分几个阶段婚外情的五个阶段

经典广式月饼馅料莲蓉馅的做法（运动员食谱）

vivox20支持电信版吗

烤箱刚开始用怎么预热怎样预热烤箱

mis系统介绍什么是mis系统

休息的休是什么意思

什么是清考什么叫做清考

qq怎么群发

好看的水浒小说

玻璃纤维网格布的克重怎么计算玻纤网格布容重计算