西瑪電機(jī)關(guān)于特種電機(jī)的冷卻及工作制分享

西瑪電機(jī)技術(shù)中心有和大家初步了解了一下常用電機(jī)的發(fā)熱和冷卻的問(wèn)題，沒(méi)有看的同學(xué)可以在以往的文章中查閱，西瑪電機(jī)技術(shù)中心會(huì)以特種電機(jī)為出發(fā)點(diǎn)，延展出電機(jī)冷卻及工作制的內(nèi)容，讓你更加了解你的電機(jī)為什么有問(wèn)題，以及電機(jī)選型的技巧。


【高功率密度電機(jī)】

l 在特種電機(jī)里面，有很大一類(lèi)是高功率密度電機(jī)，有時(shí)也包括高轉(zhuǎn)矩密度電機(jī)；

l 電機(jī)本體有較大的功率密度（通常電機(jī)功率一倍以上）或高的轉(zhuǎn)矩密度；

l 這類(lèi)電機(jī)往往需要針對(duì)溫升和散熱進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的計(jì)算和設(shè)計(jì)，從以下三個(gè)方面考慮；

【電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)】

使用性能更好的材料，提供電機(jī)效率，控制發(fā)熱源。

【電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)】

進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的熱場(chǎng)分析，找出發(fā)熱點(diǎn)，充分優(yōu)化熱場(chǎng)和熱路設(shè)計(jì)。使電機(jī)各接觸部分熱導(dǎo)率更高，電機(jī)整體散熱系數(shù)更大，電機(jī)整體的熱容更小。同時(shí)使用很好的絕緣材料來(lái)提高電機(jī)的絕緣等級(jí)和耐熱能力。

【強(qiáng)制冷卻】

一般當(dāng)電機(jī)或?qū)﹄姍C(jī)有特殊要求的場(chǎng)合，例如電機(jī)體積空間限制較嚴(yán)場(chǎng)合，往往都是使用強(qiáng)制冷卻的方式。常用的強(qiáng)制冷卻方式有：

【風(fēng)冷】

一般是電機(jī)同軸安裝冷卻風(fēng)扇，也有采用專(zhuān)門(mén)的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)形式。

挑戰(zhàn)：一般電機(jī)的風(fēng)扇由于安裝和使用場(chǎng)合空間要求以及電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速較高或較低等情況，需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)；或者形狀特殊以及要求高速的風(fēng)機(jī)，速度較高時(shí)，風(fēng)扇的噪音也較大，因此風(fēng)扇的設(shè)計(jì)往往是個(gè)挑戰(zhàn)，有時(shí)候難度甚至大于被冷卻電機(jī)本身。

【水冷】

常用的冷卻結(jié)構(gòu)是在定子上開(kāi)封閉的水槽，通過(guò)外部加壓設(shè)備提供水循環(huán)。

挑戰(zhàn)：一般只冷卻定子，所以當(dāng)轉(zhuǎn)子損耗較大時(shí)，這種方式不太常使用。


【油冷】

常用的是充油式循環(huán)冷卻，即電機(jī)內(nèi)部充滿或充一定比例冷卻介質(zhì)，通過(guò)油的循環(huán)帶走熱量。

挑戰(zhàn)：油冷時(shí)要特別注意油的粘稠不同而引起電機(jī)附加損耗，從而使電機(jī)的效率降低。

【氣冷】

與油冷類(lèi)似，一般用氦氣的比較多，在特殊情況下采用氫氣。

以上水、油、氣三種冷卻方式都必須要求電機(jī)有良好的密封設(shè)計(jì)，尤其是后兩種，由于冷卻介質(zhì)要穿過(guò)電機(jī)內(nèi)部，經(jīng)過(guò)定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙，因此電機(jī)本體的密封設(shè)計(jì)很重要，否則就會(huì)造成油和氣的泄露。但是很多時(shí)候，油和氣不能隨時(shí)補(bǔ)充，因此泄露不僅僅影響冷卻效果，更重要的是影響電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行。油和氣在電機(jī)內(nèi)部的流體通道的合理設(shè)計(jì)，以及油、氣本身引起的阻力增加也都是值得特別注意的。

【工作制】

工作制是西瑪電機(jī)承受負(fù)載的說(shuō)明，包括啟動(dòng)、電制動(dòng)、空載、斷能停轉(zhuǎn)，以及這些階段的持續(xù)時(shí)間和先后順序。工作制是設(shè)計(jì)和電機(jī)選型的基礎(chǔ)，電機(jī)工作制的確定與電機(jī)散熱緊密相關(guān)。西瑪電機(jī)技術(shù)中心制一張表格，讓大家了解一下電機(jī)的工作制代號(hào)名稱(chēng)及內(nèi)容。


重點(diǎn)：

l 只要熱性能有保證，同一臺(tái)電機(jī)可以在好幾個(gè)工作制之間相互轉(zhuǎn)換。

l 很多微電機(jī)可以適合多種工作制，即在不同的工況下運(yùn)行。圖高性能的伺服電機(jī)幾乎能運(yùn)行在各種工作制，但不同工況時(shí)的負(fù)載能力和性能指標(biāo)應(yīng)作相應(yīng)的規(guī)定。

本篇文章，將作為西瑪電機(jī)損耗、發(fā)熱、冷卻的結(jié)束。從下篇文章開(kāi)始，西瑪電機(jī)技術(shù)中心會(huì)針對(duì)電機(jī)的振動(dòng)，噪音和電磁兼容展開(kāi)。我相信這也是很多同學(xué)在電機(jī)選型上一直存在的很多大困擾，西瑪電機(jī)技術(shù)中心一直希望秉持的外行的角度看內(nèi)行的精神，幫助大家了解電機(jī)的同時(shí)，可以更加清晰自己對(duì)電機(jī)的需求。

沒(méi)有最好的電機(jī)，只有最適合你的電機(jī)。電機(jī)科技改變生活方式，西安西瑪電機(jī)，歡迎您的選購(gòu)。

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