同步电机热计算与通风计算.pdf

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1、船电技术2007年第2期Vol.27No.22007.3/4同步电机热计算与通风计算李文宇（中国船舶重工集团公司第712研究所武汉430064）摘要：本文对不同型式同步电机热计算与通风计算，提出一套简化的计算方法，计算中考虑了有影响的各种因素，有助于设计者对电机发热、温升及通风设计作出适当评估，并对方案优选提供适当依据。关键词：同步电机电机热计算电机通风计算中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1003-4862（2007）02-0072-04CalculationofHeatandVentilationforSynchronousMachineLiWenyu（WuhanInstit

2、uteofMarineElectricPropulsion,CSIC,Wuhan430064,China）Abstract:Asimplifycalculatingmethodisputforwardforheatandventilationcalculationofsynchronousmachineinthispaper.Variousessentialfactorshavebeentakenintoaccountatthiscalculation.Itisbeneficalyfordesignertocarryoutasuitableevaluateforelectricmachine

3、heat,temperatureriseandventilationdesign,andtobringupaappropriateopinionforexcellentselection.Keywords:synchronousmotor；heatcalculation；ventilationcalculation2Pm=⋅⋅⋅mIr（1）cu11Tϕ1引言式中：m：电机相数;mT：绝缘温升等级系数；电机设计中，热计算与通风计算是必不可少B级温升mT=1.4；F级温升mT=1.48；H级温升的重要内容之一。在电机设计过程中，必须对通mT=1.58；Iφ：额定相电流；r1:绕组20℃相电阻。风

4、冷却系统、风路结构、绝缘结构、参数选择合2.2励磁绕组铜耗（W）理性进行评估，为此应进行电机的热计算与通风2PIr=⋅（2）fnfnf计算。但是，由于电机内部风量分布和各部件散式中：Ifn：额定负载下的励磁电流（A）;热系数都不易精确计算，所以即使经过周密而复rf：20℃下励磁绕组电阻（Ω）。杂的理论考虑，温升与通风计算结果也往往与试22.3定子铁心内表面冷却面积（mm）验数据不一致，反之，在简化计算中，所采用的SD=π⋅⋅l（3）n111散热系数是根据结构相同或相似的电机温升试验式中：D1定子铁心内径；l1定子铁心长度。结果确定的，因此计算结果反而常常能够比较接2.4定子槽周长（mm）近实

5、际。本文综合有关资料,提出同步电机热计算Π=⋅+2(hb)（4）11nn1与通风计算简化方法。结合系列公式与图表,在同式中：hn1槽高；bn1槽宽步电机电磁设计及初步技术设计结果基础上,计22.5定子槽冷却面积（mm）算出电机定转子各部温升及通风设计有关参数。SZl=⋅Π⋅（5）un11112同步电机热计算式中：Z1定子槽数[1]22.1定子绕组铜耗（W）2.6定子绕组端部冷却表面积（mm）————————收稿日期：2006-05-20作者简介：李文宇（1939-），男，研究员，长期从事充电发电机研制工作。72Vol.27No.22007.3/4船电技术2007年第2期2SDlB11=⋅⋅⋅

6、4πl1（6）式中：α1为定子表面散热系数（W/mm·℃），式中：lB1绕端轴向伸出长度，如设计无此数据α1值与转子表面周速，电机防护型式，冷却方式，可按下式计算：lpBc11=+⋅(0.120.15)⋅+bp10极数，机座外径等参数有关。其中:p极对数；bcp1绕组平均宽度,可按下式计算：α1可从图1，a～f图中求得。π⋅+()Dh11na)对防护型式为IP44，冷却方式为ICO141，by=×cp11Z1U≤660V，2p=2的电机；其中y1定子绕组节距。b)对2p＝4、6、8、10的电机，其余要求同a图；22.7机座冷却表面积（mm）c)对IP44，ICO151，U=6000V，2p＝

7、4、6、a)对机座外无冷却筋的机座冷却表面积8、10、12的电机；SDMH=⋅⋅+⋅π11(2)llB1（7）d)对IP23，ICO1,U≤660V，2p＝2的电机；式中：DH1为机座外径。e)对2p＝4、6、8、10、12的电机，其余要b)对机座外有冷却筋的机座冷却面积求同d图；SDh=⋅+⋅⋅⋅+⋅(8)πn(l2l)（8）f)对IP23，ICO1，U=6000V，2p＝4、6、MH11ppB18、10、