中小型异步电机的通风散热

2018-03-09，

防爆电机 2018年1期

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(佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯 154002)

0 引言

中小型异步电机(本文均指封闭式三相异步电动机)行业为响应节能国策，近20年在技术上不断创新：自上个世纪九十年代Y2系列问世后，相继又有了Y3、YX3、YE3三个系列问世。后两种型号在性能上主攻的核心是提高电机效率。其功率等级、安装尺寸，及两者的对应关系均与Y2、Y3相同。

能否达到能效限定值中给定的效率限值，与电机所采用的通风散热结构有直接关系。本文针对节能国策，对行业中容易忽略，但对质量、性能又有较大影响几处的结构部分予以重点阐述(对性能、质量影响较小的结构部分，为使本文完整，便于引述，仅作扼要地介绍)。

1 通风散热设计现状

1.1 目前中小型异步电机采用的通风散热结构采用的通风散热结构

目前中小型异步电机除特殊订货及变频调速电机采用IC15冷却方式外见文献[7]中(图8)，绝大部分电机都采用铸铁机座。中心高为280的机座号及以下的电机采用IC411冷却方式；中心高为315的机座号及以上的电机采用IC511冷却方式。

1.2 用于通风散热的零部件

用于通风散热的零部件有机座、风扇、风罩、挡风板等。

(1)机座

除特殊需要外，一般机座都采用铸铁机座。其电机结构特征、适用范围及示意图如图1、图2、图3所示。

若机座上加通风管(见图4)，采用钢板机座时，可将风管焊到机座上；采用铸铁机座时，可将风管与机座铸成一体，散热效果可以大幅度地提升。

图1传统的散热片呈辐射状排列的机座，目前用在YZR系列绕线转子的电机上

图2散热片呈平行垂直排列的机座，目前用在机座号≤280的Y2、Y3、YX3及YE3系列电机上

图3散热片呈平行，垂直排列，机座上铸有4个轴向通风道的机座，目前用在机座号≥315的Y2、Y3、YX3、YE3系列的电机上

图4 带有通风管的机座

(2)风扇

中小型电机内、外风扇有三种材质：塑料、铝合金、钢板；两种类型：离心式、轴流式。三种材质尽量选用塑料和铝合金；结构型式，轴流式优点很多，但适用面窄；离心式用的多。如同大中型电机一样[7]，将后倾式风扇的优点与使用部门介绍清楚，应尽量选用叶片为后倾式的风扇。

若将离心式风扇的内外辐板设计成倾斜状，让它们兼起挡风板作用，焊上后倾式风叶，则通风效果可以明显地改进，见图5。

图5 带有锥面辐板的后倾式风扇

(3)风罩、挡风板

材质：优先选用玻璃钢。

形状：以风阻小，噪声低为设计准则。

2 通风散热结构的评价

对三种通风散热结构的评价应从三个方面考虑：即通风散热效果、加工工艺性及制造成本以及是否便于维护。

2.1 从散热角度考虑

从上个世纪九十年代开始，选用图2的结构。随着发展，将功率、机座号扩充后，又有图3的结构。该结构源于法国，其初衷是便于机械化造型、提高工效、节省工时(图1结构也可以按机械化造型设计)。但散热效果不如图1，在选用图2结构的YX3系列与选用图1结构的JO2系列上，两者可以直接对比的18个规格的定子电流密度J1的平均值见表2。