电机散热系统中,如何有效把控有绕组定子的效能?

有绕组定子是包括有绕组铁芯和机座的组合部件,大多的加工方法是将有绕组定子铁芯加工完成后再置入机座内,中小型电机多采用压入方式,而大中型的箱式机座电机则多采用吊入方式或热套方式。

电机运行过程中,有绕组定子铁芯所发出的热量要通过机座向外散发,铁芯与机座的配合情况直接影响到最终的散热效果;为此,应通过零部件的形位公差控制和配合关系设定,在加工工艺满足的情况下,保证两者最大程度地密合,即最大限度地减少和消除两者配合之间的空气隙。

但在电机机座存放及加工过程中,工装模具不符合,以及一些加工失误,都可能导致机座与铁芯配合不好(特别是机座椭圆),都会导致两者配合不好;为了弥补两者配合后不密合问题,有的厂家会采用带机座浸漆工艺,这种工艺会有效改善定子绕组的散热效果。

但是,带机座浸漆工艺会导致被浸漆件体积增加、浸渍漆被污染等问题,同时导致机座表面不容易表观处理的现实。

对于电机机座,机座表面散热筋的数量、形状、高低、分布方向等都直接影响电机的散热效果,在实际生产组织过程可以发现,有的电机铸件生产商,为了成本控制,在机座壁厚和散热筋上大做文章,最终必将导致电机温升性能的劣化。

对于防护式电机机座,散热窗的位置和方向,也是影响电机温升性能的重要因素;对于铸造式机座,这方面的不确定度不大,但对于钢板焊接型电机机座,散热窗大多采用外购方式解决,不同厂家所提供的散热窗不尽相同,可能会导致电机运行过程中风路不畅。

事实上,无论何种机座,除安装尺寸的匹配关系外,其他如机座内腔的大小、形状,以及与之关联的零件,都是导致电机温升性能不稳定的重要因素。

对于电机产品,定子部分的风路非常关键,特别是对于带径向通风道的电机,定子部分的风路设计更为重要,但恰恰在这方面,电机设计者不一定有相对符合的设计技术,或者是存在一些不确定因素,因而,应通过大量的试验数据和设计调整进行分析和改进。

当然,无论是自然的散热还是通风散热,定子只是散热系统中的一个重要组成,与电机的其他零部件的结构直接或间接相关,因而,综合的分析和评价更为重要,但对于定子部分,关键、必要的配合关系保证是保证电机整机温升水平的基础和关键。

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