Системы вентиляции

Потери, возникающие в электрических машинах при их работе, переходят в теплоту, которую необходимо отводить для того, чтобы температура активных частей не превысила допустимых пределов, указанных в ГОСТ 183. Как правило, для усиления теплоты в машинах применяют искусственную вентиляцию, осуществляемую соответствующими устройствами, и только лишь в закрытых двигателях постоянного тока мощностью до 10 — 15 кВт, выпускаемых в небольших количествах, достаточным оказывается естественное охлаждение.

Искусственную вентиляцию подразделяют на самовентиляцию, при которой охлаждение осуществляется вентилятором, размещенным на валу машины (или другими вентилирующими устройствами вращающейся части машины), и на независимую вентиляцию с подачей охлаждающего воздуха в машину вентилятором с приводом от отдельного двигателя.

Система самовентиляции может быть радиальной и аксиальной. У машин со степенями защиты IР23 или IР22 и способом охлаждения IС01 при радиальной вентиляции охлаждающий воздух засасывается через торцовые окна обоих подшипниковых щитов, отбрасывается в радиальном направлении, омывая активные части машины, и выбрасывается через боковые окна станины (рис. 5-3, а). Засасывание воздуха в машину и его выбрасывание осуществляются с помощью лопаток ротора, а также его радиальных вентиляционных каналов (у сердечников длиной более 300 мм). Такая радиальная вентиляция называется двусторонней, симметричной, она обладает преимуществами в части простоты и технологичности конструкции, более низкого уровня шума и вентиляционных потерь, а охлаждающий эффект этой системы при частоте вращения 750 об/мин и ниже — не уступает действию аксиальной вентиляции. Двусторонняя симметричная радиальная вентиляция широко распространена в асинхронных двигателях и больших синхронных машинах (с h> 315 мм).

. Рис 5-З. Схемы двусторонней’ симметричной радиальной (а) и вытяжной аксиальной (б) вентиляция машин со способом защиты IР22 и способом охлаждения IС01

При аксиальной вентиляции охлаждающий воздух засасывается через окна одного подшипникового щита, движется параллельно оси вала машины и выбрасывается через окна другого щита, расположенного со стороны выступающего конца, вала (рис. 5-3, б); под этим же щитом на валу расположен вентилятор, засасывающий и выбрасывающий воздух. Такая аксиальная вентиляция именуется вытяжной; она хотя и сложнее радиальной, но обеспечивает высокий теплосъем при частотах вращения более 750 об/мин. Для синхронных машин h < 315 мм и для машин постоянного тока вследствие ряда особенностей их конструкции предпочтительно применение вытяжной аксиальной вентиляции.

У машин со степенью защиты IР44 и способом охлаждения IC0141 (рис. 5-4, а) внешняя поверхность станины обдувается вентилятором, расположенным на конце вала машины, противоположным выступающему концу. Вентилятор закрыт кожухом, направляющим охлаждающий воздух вдоль ребер или гладкой поверхности станины. У машин переменного тока большой мощности для повышения эффекта охлаждения используют в роторе аксиальные каналы, через которые проходит наружный охлаждающий воздух («продуваемый» ротор). Вместо обдува наружной поверхности малины могут применяться воздухо-воздушные охладители: сосредоточенные пристроенные (рис. 5-4, б - способ охлаждения IС0161) и рассредоточенные в виде труб, вваренных по внешней окружности станины (способ охлаждения IС0151).

Рис. 5-4. Схемы вентиляция машин со степенью защиты IР44 и способом охлаждения IС0141 (а) и IС0161 (6)

В двигателях постоянного тока применяют также независимую вентиляцию. У машин большой мощности независимая вентиляция осуществляется от постороннего источника с подводом воздуха по трубам (способ охлаждения IС17 или IСЗ7). В машинах меньшей мощности распространено охлаждение от независимого электровентилятора, расположенного на общей оси в одном блоке с регулируемым двигателем. Такое исполнение в новых разработках используют для двигателей со степенью защиты как IР22 (способ охлаждения IС06), так и IР44 (способ охлаждения IС0641). Главное преимущество независимой вентиляции — возможность регулирования частоты вращения двигателя вниз от номинальной при постоянном значении вращающего момента и улучшение энергетических показателей при регулировании частоты вращения вверх от номинальной.