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高壓電機(jī)熱態(tài)為什么只能啟動(dòng)一次,因?yàn)楦邏弘姍C(jī)發(fā)熱的原因是由于熱態(tài)時(shí)電容量較大,而其繞組溫升高又無法控制,因而很有必要對熱態(tài)進(jìn)行一個(gè)比較精密的計(jì)算。

由于繞組溫升和溫度的計(jì)算過程中包含諸多非線性因素,熱態(tài)時(shí)根據(jù)傳遞函數(shù)和傳遞函數(shù)的理論計(jì)算所得的熱阻參數(shù),必須經(jīng)過坐標(biāo)變換才能求解。這些在高性能電動(dòng)機(jī)中實(shí)際應(yīng)用中常見且難用,例如電動(dòng)機(jī)的溫升,電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻、電機(jī)定子電阻、轉(zhuǎn)子齒槽效應(yīng)等。此外,永磁電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)還要復(fù)雜一些,是非線性的,不可能實(shí)現(xiàn)高性能的控制。所以當(dāng)電機(jī)的發(fā)熱量非常之大時(shí),就需要對永磁體進(jìn)行熱處理,以便在較好的溫度下工作,對于電機(jī)本體來說,必須具備高的散熱能力。

傳統(tǒng)的永磁電機(jī)散熱方式為熱管散熱,即在電機(jī)所在的位置,安裝有熱管,把導(dǎo)熱油浸入電機(jī)內(nèi)部。熱管的熱量中,導(dǎo)熱油的溫度較低,一般不會(huì)影響電機(jī)的正常運(yùn)行。但熱管的散熱能力較差,為了保證電機(jī)的正常運(yùn)行,散熱能力及散熱能力的要求,需要專門的冷卻系統(tǒng)。電機(jī)冷卻系統(tǒng)的主要任務(wù)是從電機(jī)來建立磁場,并對內(nèi)部的物體進(jìn)行冷卻。電機(jī)內(nèi)部的各部件按照電機(jī)的不同的冷卻方式進(jìn)行冷卻。電機(jī)內(nèi)部的各部件按照其溫度的高低和冷卻方法,又可以分為一些有相對應(yīng)的部件,如電機(jī)機(jī)殼、冷卻風(fēng)扇、軸承和軸等。

電機(jī)的冷卻系統(tǒng)是電機(jī)冷卻的重要環(huán)節(jié),在電機(jī)的設(shè)計(jì)中,熱管的設(shè)計(jì)是非常重要的。在電機(jī)的冷卻方式上,熱管冷卻系統(tǒng)分為三種類型:徑向布置、軸向布置以及兩者之間的布置。

徑向布置是指電機(jī)機(jī)殼間的軸向和徑向布置。電機(jī)機(jī)殼底部沿線都應(yīng)標(biāo)正弦分布。

采用“U”形特征,從軸向流入的冷卻空氣向電機(jī)的一端噴射冷卻空氣,同時(shí)向電機(jī)一端噴射冷卻空氣,冷卻空氣的進(jìn)、出液于機(jī)殼表面,電機(jī)轉(zhuǎn)子向軸向向兩端噴射出的冷卻空氣,對電機(jī)的軸向和徑向進(jìn)行冷卻,冷卻效果如圖3所示。

軸向布置在與電機(jī)同軸的情況下,采用徑向通風(fēng)方式是目前國內(nèi)外學(xué)者提出的一個(gè)新的方案。該方案的主要研究方向之一是對高速電機(jī)的氣隙磁場進(jìn)行削弱,且在電機(jī)氣隙中磁通密度接近飽和狀態(tài),且在同樣的負(fù)載下,產(chǎn)生的氣隙磁密分布不理想,容易導(dǎo)致電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的不穩(wěn)定性和運(yùn)行性能的降低。

軸向磁通電機(jī)的磁通密度分布不理想

大多數(shù)中小型電機(jī)采用B級(jí)絕緣,與B級(jí)絕緣相比,B級(jí)絕緣材料的電氣性能要高一些,B級(jí)絕緣材料的電氣性能要好一些。一些小型電機(jī)采用B級(jí)絕緣材料;輸出功率大,一般采用B級(jí)絕緣材料。

在高頻運(yùn)行時(shí),電機(jī)繞組發(fā)熱嚴(yán)重,影響電機(jī)的絕緣;電機(jī)長期運(yùn)行后,絕緣材料的物理性能和品質(zhì)會(huì)降低,導(dǎo)致涂覆的拉應(yīng)力會(huì)增加,從而導(dǎo)致涂覆的拉應(yīng)力過大,容易導(dǎo)致電機(jī)整體性能變差,甚至引起絕緣的退化。

此外,驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的永磁體是旋轉(zhuǎn)的,并且每次都會(huì)有運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng),這樣的運(yùn)動(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能和摩擦力就會(huì)降低。