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防爆電器常識
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怎樣從防爆電器通風散熱效果考慮其結構？
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| 發布時間：
2016/9/24 |
衡量防爆電器通風散熱效果應考慮以下三點。
①帶走的熱量多。對于繞組，不僅溫升低，而且溫度場比較均勻；集電環及軸承也得到很好的冷卻效果。
②噪聲低。
③損耗小。
14種防爆電器通風散熱方式中，IP23結構(序號4、11、12)、他冷（序號14）、水冷（序號9、10）及帶空／水冷卻器結構的防爆電器通風散熱效果好。后兩種噪聲也低，電機本身用在通風上的損耗也小。但由于受使用條件的限制，應用范圍有限。
在序號11、12的IP23結構中，能不帶頂罩，盡量不帶。帶頂罩的結構通風、散熱效果比不帶的差，還要多用材料。應用面寬的還是幾種自扇冷結構，具體應用如下。
序號2是用在應用面最廣的低壓中、小型功率小于200kW左右、355機座號及以下的電機上。
序號5-鋼板機座上焊有通風管及散熱片的結構，經在YA、YB400—500機座號上選用，通風、散熱效果好，采用消聲措施后，噪聲也不高。
序號6、7、8多用在功率較大的高壓電機上。
序號6-徑向通風，采用軸流式內風扇，用在2、4極電機上效果較好。
序號7-軸向通風，因結構簡單、降溫效果好，也有較大的選用余地，只是溫度場的分布不如6。但AEG、BBC兩公司經試驗研究得出的結論是：在沿軸向溫度分布的均勻性雖不如徑向通風的，但在電磁負荷、消耗的有效材料基本相同的情況下，軸向通風在線圈中測得的最高溫度并不高于徑向通風的[14]。當繞組采用VPI工藝，在鐵芯的軛部、齒部加上通風孔時，其效果明顯好于徑向通風。
序號8-混合通風，因內風扇的位置、大小比較隨意，應用范圍也比較寬。特別是當將熱交換器置于機座上方時，它的應用范圍就更廣泛——防爆增安型及普通型高壓電機均可采用。因它中心高可以低，電機運行時穩定性較好；熱交換器在上方，不占場地，可以設計得大點，提高冷卻效果。同時，熱交換器、機座可以互不干擾地平行制造，有利于縮短施工周期。此外，該結構既便于派生IP23產品，又可以使定子從上方裝入機座，使機座止口能夠適當地縮小，提高機座剛度。
序號5、6、7三種結構多用在隔爆型電機上。
在防爆電器通風散熱上還有幾個在設計、制造中容易被忽略，對產品質量性能又有較大影響的問題，歸納如下。
首先，拖動風機、泵的電機，其旋轉方向是單一的。通常，2極電機的內、外風扇是單一轉向；≥4極電機的轉向，在設計、制造、使用中，為了便于管理，內、外風扇都是雙向的。但≥4極拖動風機、泵的電機的產量也不小，內、外風扇也應該是單向的，即后傾式離心風扇。它與可以正、反轉的風扇相比，噪聲小、損耗小，應引起設計、制造、使用諸部門的重視。
其次，355、400及450三個機座號是高、低壓電機并存的“中間地帶”，因此防爆電器通風散熱方式也比較亂。但這三個機座號電機的產量比較大，無論哪項技術指標的優劣，都會產生較大的影響面。
由于它是中間地帶，生產小電機的廠家習慣于在小電機的傳統結構上派生；生產大電機的廠家，認為它小，有時拿它不當回事，因而被掉以輕心。比如YB 355機座號，機座結構如圖5—15。它是Y系列上派生，由于散熱效果差，Y系列已將原定的F級絕緣按B級考核的承諾改回按F級考核。
經試驗：在355機座上同一廠家，同樣的定、轉子沖片，同樣的工藝，用200kW、8極低壓電機按圖5-14（中小型電機最常用的自扇冷結構）、圖5-15各試驗一臺，前者比后者鐵芯縮短了20mm，溫升還低了10K（其原因已在上文分析過）。
可以考慮采用序號5、圖5-17的結構。機座加工費點事，但降溫效果好，繼而節省有效材料——銅線、硅鋼片的效益也比較可觀。在YB 250kW、6極6kV電機上試驗：盡管電密是按圖5—15結構的200kW、8極的1.5倍，但溫升仍比200kW的低20K。
這就要求制造廠的設計、生產部門權衡利弊，再將使用中的社會效益納入設計思路之中，就會得出比較合理的防爆電器通風散熱結構。
再次，風路要流暢。比如定子繞組端部線圈間風道，為了省銅、省事，將繞組端部設計得過短；綁扎也不太考究，線圈間幾乎無間隙。對于2、4極電機，端部在整個繞組中占很大的比例，這部分繞組散熱狀況差，電機溫升勢必要高，這往往是找不出原因的原因。
西門子公司紐倫堡電機廠在高壓電機端部綁扎中，線圈間的墊塊規格有3～5種之多，操作者綁扎時，不厭其煩。線圈間空隙較大，且很勻稱。
最后，內風路設計時，力求合理，盡量減少內風路間互相“爭嘴”，比如當轉子有徑向通風道，轉子兩端各有一個離心式風扇時，最好在風扇與轉子軸向風道間增設擋風罩。因轉子徑向通風道本身也是一個小離心式風扇，不加此罩，它要與內風扇“爭嘴”。
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